阳离子稀土胺基催化剂的合成、结构及其对非极性单体的规整聚合研究

设计合成稀土催化剂、研究催化剂结构和催化性能之间的构效关系是稀土金属有机化学的研究热点之一。本项目从分子设计水平上合成有特定空间构型和电荷效应的阳离子稀土胺基催化剂并用于高分子的精密合成。拟解决的关键问题包括：实现非极性单体规整聚合的阳离子稀土胺基催化剂的设计合成、催化活性中心结构和聚合反应机理。项目将研究稀土二胺基配合物的对称性、空间效应和电子效应，配合物作为单组分催化剂、配合物/烷基铝或配合物/阳离子化试剂作为双组分催化体系，以及配合物/烷基铝/阳离子化试剂作为三组分催化体系对苯乙烯、1－己烯、异戊二烯等非极性单体的规整聚合、选择性共聚和聚合机理。旨在开发合成简便、稳定好高、催化性能优良的阳离子稀土聚合催化剂。该项目的研究有助于建立一套阳离子稀土胺基催化剂的有效合成方法、有助于深刻认识阳离子稀土胺基催化剂的构效关系和聚合机理、有助于丰富阳离子稀土催化剂的研究内容。

设计合成稀土催化剂、研究催化剂结构和催化性能之间的构效关系是稀土金属有机化学的研究热点之一。本项目从分子设计水平上合成有特定空间构型和电荷效应的阳离子稀土胺基催化剂并用于高分的精密合成。项目设计合成了系列制备方法简便、热稳定性好、反应活性高、结构清楚的新型稀土二胺基化合物，包括单茂基稀土二胺基配合物和单非茂基稀土二胺基配合物等；建立了阳离子稀土胺基配合物的有效合成方法；探究了稀土胺基配合物在烷基铝和阳离子化试剂的作用下对苯乙烯的间规聚合、异戊二烯cis-1,4选择性规整聚合以及作为单组分稀土引发剂对丙交酯等极性单体的可控聚合，为合成极性单体-非极性单体嵌段共聚物创造了条件。该项目的研究有助于建立一套阳离子稀土胺基催化剂的有效合成方法、有助于深刻认识阳离子稀土胺基催化剂的构效关系和聚合机理、有助于丰富阳离子稀土催化剂的研究内容。阶段性研究结果已发表在Organometallics, Dalton Trans., New J. Chem. 等SCI源期刊上，已发表SCI研究论文10篇，授权发明专利3项，培养研究生6名。