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金属 配合 催化剂 催化 苯乙烯 聚合 研究 钻研

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金属配合物催化剂催化苯乙烯的聚合研究,金属,配合,催化剂,催化,苯乙烯,聚合,研究,钻研

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开题报告 题目： 金属配合物催化剂催化苯乙烯的聚合 研究 1 1 毕业设计（论文）综述 目背景及研究意义 有机镍化合物如烯丙基镍化合物、二茂镍化合物、单茂镍化合物、乙酰丙酮镍、作为后过渡金属，亲氧性较小，对官能团中的氧原子和其它杂原子性能 稳定，所以镍催化剂不但可以用作乙烯、丙烯、苯乙烯、二烯烃、环烯烃等非极性单体的齐聚及聚合催化剂，还可用作甲基丙烯酸甲酯、己内酯、降冰片烯等极性单体的聚合催化剂，以及它们的共聚。镍催化剂的活性、立体选择性决定于其周围配体的电子性及空间位阻的大小。 烯丙基镍化合物 (、 (、 (不但可以催化乙烯 1、丙烯聚合，还可以催化空间位阻较大的二烯烃、环烯烃的均聚及共聚 2。与传统的化剂不同，烯丙基镍化合物催化乙烯聚合得到的是 相对分子质量分布很窄的高支化聚乙烯，催化环烯烃聚合得到晶形聚合物 3。而 化剂催化乙烯聚合得到线性聚乙烯，催化环烯烃得到无定形聚合物并且相对分子质量较低。 二茂镍的活性较低，在 现以前，容易通过 除反应发生链转移，因而二茂镍催化烯烃聚合一般只能得到低相对分子质量的齐聚物。二茂镍化合物 (用作烯烃的齐聚催化剂， 发现使得二茂镍的催化活性大大提高， 4报道了二茂镍化合物 V 和 催化乙烯聚合得到高相对分子质量的线性聚乙烯。 化 的二茂镍化合物对乙烯、异丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯及丁二烯、环烯烃聚合具有很好的催化活性和立体选择性。二茂镍 /化体系催化烯烃聚合的活性比乙酰丙酮镍 /其立体选择性较乙酰丙酮镍 /( (1,3化甲基丙烯酸甲酯聚合所得到的聚合物的相对分子质量分布很窄。另外反应条件如温度、铝镍比等对催化剂的聚合活性、相对分子质量大小，相对分子质量分布及聚合物的微观结构影响很大。 与二茂镍化合物相比，单茂镍化合物 (一个 环戊二烯基被卤素取代而多了一个辅助配体。通过改变周围配体可以调节中心原子周围的空间位阻及电子效应，从而改变催化剂的性能，因而能更好地设计聚合物的分子微观结构。 化的单茂镍催化体系可催化甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、 1 间规度可高达75%5。 早在 20 世纪 60 年代以烷基铝、烷氧基铝活化的 Ni(催化烯烃齐聚的活性相当高 6。 加提高了它的催化活性及立体选择性，使它不仅用作齐聚催化剂，还可得到高相对分子质量的聚烯烃 7,8。 Ni(不仅可催化乙烯、丙烯聚 合，还可催化环烯烃、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的均聚和共聚，并且助催化剂对催化活性及其立体选择性有很大的影响。乙酰丙酮镍 /化体系的催化活性非常高，但立体选择性不太好。 2 二亚胺镍配合物这类 I)新型非茂催化剂可以合成出从高密度聚乙烯到以甲基为主的中等支化度聚乙烯，而且支化度受温度、乙烯压力和催化剂结构的影响， I)催化剂的催化活性较高。另外这类二亚胺 I)催化剂还可使 本课题是金属配合物催化剂催化苯乙烯的聚合成聚苯乙烯，一种高分子材料。高分子材料具 有成本低、重量轻、易加工等优点，作为材料领域的重要一员；其中，聚烯烃树脂约占合成高分子材料的一半，被公认为 20 世纪对国计民生最具影响力的产业。催化剂是现代化工产业的 “ 钥匙 ” ，通过催化作用，实现原料到产物的有效转化，缩短反应时间和技术的流程，不断提高产物的质量和性能，并拓宽产物的应用范围。金属镍配合物催化剂近年来倍受关注，其特点在于催化剂稳定，活性中心简单，催化活性高，部分甚至超过茂金属催化剂的催化活性 9通过对配体的调节和催化条件的控制，能够对低聚物和聚合物的性能进行调控。这些特点决定了配合物型催 化剂易于合成；而且，人们期望配位型催化剂用于乙烯与极性单体的共聚，制备功能化聚烯烃树脂。 内外研究现状 当前，国内外对后过渡金属镍的配合物催化剂的研究十分重视，异常活跃。尽管镍配合物催化剂在基础研究中取得了很多成果，催化剂的种类也比较多，但可以应用在工业生产的很少。鉴于镍催化剂具有反应条件温和、催化活性高、产品分布可调、选择性好等特点，各国更是特别重视镍催化剂的开发及应用。 2005 年，唐勇等开发出一系列二亚胺类的镍配合物催化剂； 2009 年， 13,14考察了 1,10镍配合物，如制备了以 2,91,10年， 5等合成了 p,o配体的镍配合物 Niph)p(o)(2，以 助催化剂，具有中等活性。越来越多的国家积极地研究镍配合物催化剂的研究，其推动了化工行业的快速发展。 2 课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法和措施 题研究的主要内容： 乙酰丙酮镍为主催化剂、甲基铝氧烷（ 助催化剂在不同条件下催化苯乙烯进行配位聚合。 在不同条件下（反 应温度、 i 摩尔比、单体浓度及反应时间）配合物催化剂催化苯乙烯聚合，测定产率，计算催化剂聚合活性，并测定聚合产物的结构。 究方法： （ 1） 在不同条件下进行苯乙烯的催化配位聚合 采用单一变量法实验，主要研究反应温度、 i 摩尔比、单体浓度以及反应时间对催化剂活性的影响。 3 （ 2） 反应一段时间后用乙醇与盐酸混合溶液（体积比 20:1）终止反应。 （ 3） 产物经沉淀、过滤和乙醇洗涤数次， 60摄氏度下真空干燥至恒重。 （ 4） 称量产物质量，计算产率以及计算并对比不同条件下催化剂的活性，采用红外光谱分析法和 差示量热分析法对所得聚合产物进行表征。 3 课题研究的重点和难点 ,前期已开展的工作 重点及难点： 催化体系的添加；反应装置的密封性以及高纯氮气气氛；不同反应条件下催化剂催化活性对比；聚合物结构的表征。 前期开展工作： 单体以及溶剂的前期处理。 掌握 图以及红外光谱图的读取。 阅读大量有关文献，了解课题大致研究思路和方向。 4 完成本课题的工作方案和进度计划 第 1 周：完成毕业设计前期准备工作； 第 2 周 第 3 周：参加开题报告会，确定论文题目； 第 4 周 第 7 周：完成中期报告，参加中期答辩； 第 8 周 第 13 周 ：撰写论文，完成论文初稿； 第 14 周：修改论文初稿，并最终完成定稿； 第 15 周：进行论文答辩。 5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 6 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 4 参考文献 1 , .J2,1964:3277. 2 u V, et J973,9:8953 .J988,100:1904 , , , et J998,19(1):35 et J000,38:47646 J987,124:403. 7 , .J983,2:5948 , , .Jd 989,28:10