[發明專利]一種6-甲氧基吡啶亞胺鐵配合物及其制備方法和其在制備高順式聚共軛二烯中的應用有效
| 申請號: | 202011324848.1 | 申請日: | 2020-11-24 |
| 公開(公告)號: | CN112442092B | 公開(公告)日: | 2022-10-28 |
| 發明(設計)人: | 王慶剛;楊偉穎;王亮;匡佳;周麗 | 申請(專利權)人: | 中國科學院青島生物能源與過程研究所 |
| 主分類號: | C07F15/02 | 分類號: | C07F15/02;C08F136/06;C08F136/08;C08F4/70 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 甲氧基 吡啶 亞胺 配合 及其 制備 方法 順式 共軛 中的 應用 | ||
一種6?甲氧基吡啶亞胺鐵配合物及其制備方法和其在制備高順式聚共軛二烯中的應用。本發明屬于共軛二烯催化聚合領域。本發明為解決現有鐵系催化劑催化順式異戊二烯聚合的反應活性較低的技術問題。本發明以6?甲氧基吡啶亞胺鐵配合物為主催化劑,催化共軛二烯單體聚合,所得到的聚共軛二烯分子量高,分子量分布較窄,具體為:所得聚共軛二烯的數均分子量為13萬~30萬,分子量分布為1.4~2.0;聚合物的微觀結構為cis?1,4結構所占比例為80%~95%,trans?1,4結構所占比例為0%~10%,3,4?結構和1,2?結構含量共占為0%~20%。
技術領域
本發明屬于共軛二烯催化聚合領域,具體涉及一種6-甲氧基吡啶亞胺鐵配合物及其制備方法和其在制備高順式聚共軛二烯中的應用。
背景技術
過渡金屬催化劑與傳統催化劑相比,具有合成路線簡易可行、催化聚合活性高、聚合物分子量和選擇性可調等優點。其中,鐵元素是地殼中含量最為豐富的過渡金屬之一,因其環境友好性、經濟性、生物相容性以及對極性單體具有較好的耐受性,鐵系催化劑在共軛烯烴聚合中得到了廣泛關注。
順式異戊二烯橡膠具有與天然橡膠相似的化學組成、立體結構和物理力學性能等,是一種綜合性能良好的通用合成橡膠,廣泛運用于各個領域。目前,順式異戊橡膠主要采用鐵系催化劑,鋰系催化劑及稀土催化劑制得,其cis-1,4含量依次可達98%,92%和95%左右[Chemical Industry and Engineering Progress,2015,34(1),160-166]。而目前對于鐵系催化劑催化順式異戊二烯的聚合雖然有很多,但大都選擇性和活性都不是很高。早在20世紀70年代,Swift等人采用Fe(acac)3/AlEt3/氰基吡啶催化劑合成了聚異戊二烯,但得到的是cis-1,4和3,4等二元結構的聚異戊二烯[Journal of Catalysis,1970,17,331-340]。2012年,Ritter課題組以吡啶亞胺鐵絡合物/AlR3/Ph3CB(C6F5)4三組分體系催化異戊二烯聚合,該體系具有較好的區域選擇性和立體選擇性,其中以2,4,6-三苯基取代的吡啶亞胺鐵催化劑能在-78℃下得到cis-1,4為85%的聚異戊二烯,但其活性約為1.88×104g of polyisoprene(mol ofFe)-1.h-1)[Angew Chem Int Ed Engl,2012,51,11805-11808]。2016年,陳昶樂課題組探究了芳基取代基和烷基取代基對吡啶亞胺鐵絡合物催化聚異戊二烯的影響,但得到的均為中等cis-1,4的聚異戊二烯,cis-1,4選擇性最高達78.2%,活性為5.2×104g of polyisoprene(mol of Fe)-1.h-1)[Polymers,2016,8,389]。
目前,關于鐵系催化劑催化順式異戊二烯聚合反應有所報道,但文獻中體系的反應活性和立體選擇性均較低。鐵系催化劑的研發,既具有基礎理論研究意義,又具有工業化開發前景,這一領域的研究仍存在較大的發展空間。
發明內容
本發明為解決現有鐵系催化劑催化順式異戊二烯聚合的反應活性和立體選擇性均較低的技術問題,而提供了一種6-甲氧基吡啶亞胺鐵配合物及其制備方法和其在制備高順式聚共軛二烯中的應用。
本發明的一種6-甲氧基吡啶亞胺鐵配合物的結構通式為:其中,R1為氫、甲基、苯基、芐基、苯并環己基和苯并環戊基中的任意一種;R2為氫、甲基和苯基中的任意一種。
進一步限定,所述6-甲氧基吡啶亞胺鐵配合物的具體結構為:
本發明的一種6-甲氧基吡啶亞胺鐵配合物的制備方法按以下步驟進行:
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