高等学校化学学报 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (11): 2586.doi: 10.7503/cjcu20180216
王铁石1, 陈建军2, 叶霖1,3, 张爱英1,3, 冯增国1,3()
收稿日期:
2018-03-19
出版日期:
2018-11-10
发布日期:
2018-09-14
作者简介:
联系人简介: 冯增国, 男, 博士, 教授, 主要从事新型高分子研究. E-mail: 基金资助:
WANG Tieshi1, CHEN Jianjun2, YE Lin1,3, ZHANG Aiying1,3, FENG Zengguo1,3,*()
Received:
2018-03-19
Online:
2018-11-10
Published:
2018-09-14
Contact:
FENG Zengguo
E-mail:sainfeng@bit.edu.cn
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摘要:
从2种氧原子桥联双膦化合物双(2-二苯基膦苯基)醚(1a)和4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽(1b)出发, 合成氧原子桥联双膦亚胺钛、 镍配合物. 在甲苯中回流条件下首先将化合物1a和1b与叠氮三甲基硅烷发生Staudinger反应, 分别生成单和双膦亚胺前驱体2a和2b. 然后再与环戊二烯基三氯化钛反应, 脱去三甲基氯硅烷后得到相应膦亚胺过渡金属钛配合物3a和3b. 单钛中心配合物3b进一步与乙二醇二甲醚溴化镍反应生成钛-镍异核双中心配合物4b. 通过 1H NMR, 13C NMR, 31P NMR, FTIR及元素分析对产物进行了表征, 并利用X射线单晶衍射分析确定了配合物3a和3b的分子结构. 在助催化剂甲基铝氧烷(MAO)作用下, 配合物3a和4b对乙烯聚合均表现出较高的催化活性, 其中双钛中心配合物3a催化得到较宽分子量的聚乙烯产物, 而异核双中心配合物4b催化得到呈双峰分布的聚乙烯产物.
中图分类号:
TrendMD:
王铁石, 陈建军, 叶霖, 张爱英, 冯增国. 氧桥联双核钛、 镍配合物的合成及催化制备双峰聚乙烯. 高等学校化学学报, 2018, 39(11): 2586.
WANG Tieshi, CHEN Jianjun, YE Lin, ZHANG Aiying, FENG Zengguo. Synthesis of Oxygen-bridged Binuclear Titanium and Nickel Complexes and Application in Catalysis of Bimodal Polyethylene†. Chem. J. Chinese Universities, 2018, 39(11): 2586.
Fig.1 Molecular structures of complexes 3a(A1) and 3b(B1) and thermal ellipsoids at 50% probability of complexes 3a(A2) and 3b(B2)Bond distance unit is nm; bond angle unit is degree.
3a | 3b | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ti1—Cl1 | 0.23011(17) | Cl2—Ti1—Cl1 | 101.79(5) | Ti1—Cl1 | 0.23161(19) | Cl1—Ti1—Cl2 | 104.25(7) |
Ti1—N1 | 0.1766(3) | C24—O1—C23 | 115.9(3) | Ti1—N1 | 0.1769(4) | N1—P2—C26 | 108.0(2) |
Ti2—N2 | 0.1764(3) | N1—Ti1—Cl1 | 102.67(12) | P1—C1 | 0.1834(6) | N1—Ti1—Cl1 | 102.23(16) |
P1—N1 | 0.1593(3) | N2—Ti2—Cl3 | 103.38(12) | P2—N1 | 0.1602(4) | C25—C26—P2 | 115.2(4) |
P1—C6 | 0.1799(4) | C18—P1—N1 | 109.44(18) | P2—C26 | 0.1808(5) | C27—O1—C18 | 118.8(4) |
P2—N2 | 0.1579(3) | C29—P2—N2 | 112.29(18) | O1—C18 | 0.1389(6) | C27—C26—P2 | 125.3(4) |
O1—C23 | 0.1398(5) | P1—N1—Ti1 | 163.2(2) | O1—C27 | 0.1380(6) | P2—N1—Ti1 | 164.7(3) |
O1—C24 | 0.1392(5) | P2—N2—Ti2 | 158.0(2) |
Table 1 Selected bond distances(nm) and angles(°) for complexes 3a and 3b
3a | 3b | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Ti1—Cl1 | 0.23011(17) | Cl2—Ti1—Cl1 | 101.79(5) | Ti1—Cl1 | 0.23161(19) | Cl1—Ti1—Cl2 | 104.25(7) |
Ti1—N1 | 0.1766(3) | C24—O1—C23 | 115.9(3) | Ti1—N1 | 0.1769(4) | N1—P2—C26 | 108.0(2) |
Ti2—N2 | 0.1764(3) | N1—Ti1—Cl1 | 102.67(12) | P1—C1 | 0.1834(6) | N1—Ti1—Cl1 | 102.23(16) |
P1—N1 | 0.1593(3) | N2—Ti2—Cl3 | 103.38(12) | P2—N1 | 0.1602(4) | C25—C26—P2 | 115.2(4) |
P1—C6 | 0.1799(4) | C18—P1—N1 | 109.44(18) | P2—C26 | 0.1808(5) | C27—O1—C18 | 118.8(4) |
P2—N2 | 0.1579(3) | C29—P2—N2 | 112.29(18) | O1—C18 | 0.1389(6) | C27—C26—P2 | 125.3(4) |
O1—C23 | 0.1398(5) | P1—N1—Ti1 | 163.2(2) | O1—C27 | 0.1380(6) | P2—N1—Ti1 | 164.7(3) |
O1—C24 | 0.1392(5) | P2—N2—Ti2 | 158.0(2) |
Entry | Cat. | Molar ratio of Al/Cat. a | Time/min | Temperature/℃ | Pressure/MPa | Yield/g | Activityb | 10-5Mw(GPC) | PDI |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 3a | 1600 | 15 | 40 | 0.5 | 3.25 | 13.00 | 5.82 | 8.3 |
2 | 4b | 1600 | 15 | 40 | 0.5 | 1.93 | 7.72 | 8.16 | 22.6 |
3 | 4b | 400 | 15 | 40 | 0.5 | 0.64 | 2.56 | 3.88 | 11.4 |
4 | 4b | 800 | 15 | 40 | 0.5 | 1.27 | 5.08 | 6.73 | 18.4 |
5 | 4b | 3200 | 15 | 40 | 0.5 | 1.78 | 7.12 | 6.15 | 18.6 |
6 | 4b | 1600 | 5 | 40 | 0.5 | 0.89 | 10.68 | 6.31 | 12.1 |
7 | 4b | 1600 | 10 | 40 | 0.5 | 1.45 | 8.70 | 7.55 | 17.1 |
8 | 4b | 1600 | 30 | 40 | 0.5 | 2.31 | 4.62 | 8.32 | 24.5 |
9 | 4b | 1600 | 15 | 20 | 0.5 | 1.33 | 5.32 | 8.34 | 23.3 |
10 | 4b | 1600 | 15 | 60 | 0.5 | 2.17 | 8.68 | 7.38 | 21.2 |
11 | 4b | 1600 | 15 | 80 | 0.5 | 1.84 | 7.36 | 4.94 | 22.2 |
12 | 4b | 1600 | 15 | 40 | 0.3 | 1.21 | 4.84 | 5.01 | 19.9 |
13 | 4b | 1600 | 15 | 40 | 0.7 | 2.76 | 11.04 | 9.93 | 25.3 |
Table 2 Ethylene polymerization conditions and characterisation
Entry | Cat. | Molar ratio of Al/Cat. a | Time/min | Temperature/℃ | Pressure/MPa | Yield/g | Activityb | 10-5Mw(GPC) | PDI |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 3a | 1600 | 15 | 40 | 0.5 | 3.25 | 13.00 | 5.82 | 8.3 |
2 | 4b | 1600 | 15 | 40 | 0.5 | 1.93 | 7.72 | 8.16 | 22.6 |
3 | 4b | 400 | 15 | 40 | 0.5 | 0.64 | 2.56 | 3.88 | 11.4 |
4 | 4b | 800 | 15 | 40 | 0.5 | 1.27 | 5.08 | 6.73 | 18.4 |
5 | 4b | 3200 | 15 | 40 | 0.5 | 1.78 | 7.12 | 6.15 | 18.6 |
6 | 4b | 1600 | 5 | 40 | 0.5 | 0.89 | 10.68 | 6.31 | 12.1 |
7 | 4b | 1600 | 10 | 40 | 0.5 | 1.45 | 8.70 | 7.55 | 17.1 |
8 | 4b | 1600 | 30 | 40 | 0.5 | 2.31 | 4.62 | 8.32 | 24.5 |
9 | 4b | 1600 | 15 | 20 | 0.5 | 1.33 | 5.32 | 8.34 | 23.3 |
10 | 4b | 1600 | 15 | 60 | 0.5 | 2.17 | 8.68 | 7.38 | 21.2 |
11 | 4b | 1600 | 15 | 80 | 0.5 | 1.84 | 7.36 | 4.94 | 22.2 |
12 | 4b | 1600 | 15 | 40 | 0.3 | 1.21 | 4.84 | 5.01 | 19.9 |
13 | 4b | 1600 | 15 | 40 | 0.7 | 2.76 | 11.04 | 9.93 | 25.3 |
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