空间立体几何构型α-酮亚胺配体后过渡金属催化剂合成及催化极性环烯烃共聚合

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
21164006
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
53.0万
负责人：
贺晓慧
依托单位：
南昌大学
学科分类：
B0109.高分子合成
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
周魏华；陈德福；孙韦华；姚溢琼；钟智川；王凯悌；刘月曼；童永芬；李小康；
关键词：
环烯烃共聚物极性环烯烃后过渡金属催化剂催化加成共聚合共聚物结构性能

项目摘要

后过渡金属催化剂对极性基团具有好的耐受性，能实现极性环烯烃共聚。目前研究的酮亚胺[N,O]配体多为平面几何构型，使高性能金属催化剂开发应用受到了极大限制。本研究主要借助分子设计，合成系列新型具有空间立体几何构型[N,O]配位原子α-酮亚胺配体后过渡金属Ni(II)、Pd(II)配合物，并与强路易斯酸组成新型高效、对各类官能团容忍性好、具有优良的聚合特征等优点的催化体系，进行极性环烯烃如极性降冰片烯衍生物的配位共聚合研究，进而通过极性基团的引入实现共聚物结构性能的高度可控，制备出具有殷实应用前景的极性环烯烃衍生物共聚物。探究催化剂的配体结构性质与金属离子配位模式及晶体结构的关系、催化剂结构与催化性能的关系、催化剂结构对共聚行为及共聚物结构性能的影响规律、催化体系催化共聚合机理。本研究既可拓宽催化剂设计合成的思路，丰富催化剂种类，又可拓宽其在环烯烃聚合领域的应用，扩大环烯烃共聚物的应用前景。

结项摘要

后过渡金属催化剂对极性基团具有好的耐受性，能实现极性环烯烃共聚。但目前所设计合成用于过渡金属催化剂合成的[N,O]和[N,N]配位原子配体多为平面几何构型，使得高性能的后过渡金属催化剂开发应用受到了极大限制。本研究主要借助分子设计，成功设计合成出一系列新型具有三维空间立体几何构型的[N,O]和[N,N]配位原子α-亚胺配体及其镍、钯配合物催化剂，并已经通过单晶X-射线衍射测定确认了其空间立体几何构型结构。在助催化剂 B(C6F5)3或MAO的活化下，高效实现了极性功能化降冰片烯单体的催化聚合与共聚合研究，制备得到了溶解加工性能优异的降冰片烯及其衍生物类环烯烃共聚物，找出了催化剂空间立体几何构型与金属活性中心的配位环境开放性和亲电性之间的本质联系，探究出了共聚物结构与性能之间的本质联系，通过动力学和共聚物序列结构的分析，弄清了共聚合的机理，找到了实现不同极性基团的功能化聚降冰片烯的结构和性能调控的规律。使极性功能化聚环烯烃的分子设计开发，理论上得到了合理的聚合机理，实践上能做到了聚合物结构和性能的调控。相关研究成果在Organometallics, Polym. Chem. Macromol. Mater. Eng., Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry、Journal of Organometallic Chemistry、RSC Advances等国际高水平SCI源刊物上发表学术研究论文20篇。部分研究成果申请并获授国家发明专利共两项，参加国内有关烯烃催化配位聚合、功能高分子方面的学术会议2次。本研究成果不仅拓宽了过渡金属催化剂设计合成的思路，丰富了烯烃聚合催化剂的种类，而且拓宽后过渡金属催化剂在相关环烯烃聚合领域的应用，扩大了环烯烃共聚物的应用前景。