稀土金屬配合物、催化劑組合物及其制備方法和異戊橡膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種稀土金屬配合物及其制備方法和包含稀土金屬配合物的催化劑 組合物及其制備方法，同時(shí)還涉及了通過該催化劑組合物制備異戊橡膠的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在異戊二烯單體聚合形成聚異戊二烯（異戊橡膠）時(shí)，聚合方式有四種基本方式： (&)1，2-聚合；〇3)3,4-聚合；（(：）反式-1，4-聚合；（(1)順式-1，4-聚合。如下文所示 ：
[0003]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種稀土金屬配合物，其特征在于，所述稀土金屬配合物的結(jié)構(gòu)如式（A)所示，
式中，RE為鈧、釔或鑭系金屬元素；1?1、1?2、1?3、1?4和1?5各自獨(dú)立地選自11、(：1-(：10的脂 烴基或芳烴基；R6、R7、R8各自獨(dú)立地選自H或C1-C6的烴基；R9為三甲基硅基亞甲基、芐 基或2-亞甲基-N，N-二甲基苯胺基；S為四氫呋喃、乙醚或N，N-四甲基乙二胺； 優(yōu)選地，RE為釔、釓、鏑或鉺；1?1、1?2、1?3、1?4和1?5各自獨(dú)立地選自11、甲基、異丙基或芐 基；R6、R7、R8各自獨(dú)立地選自H、甲基或異丙基；S為四氫呋喃； 更優(yōu)選地，所述稀土金屬配合物的結(jié)構(gòu)如式（A1)-式（A4)所示，
2. -種如權(quán)利要求1所述的稀土金屬配合物的制備方法，其特征在于，所述方法包括 在非質(zhì)子性有機(jī)溶劑的存在下，將如式（B)所示結(jié)構(gòu)的配體與RE(R9)3(S)n?行配位反應(yīng)，
其中，RE為鈧、釔或鑭系金屬元素；1?1、1?2、1?3、1?4和1?5各自獨(dú)立地選自11、(：1-(：10的脂 烴基或芳烴基；R6、R7、R8各自獨(dú)立地選自H或C1-C6的烴基；R9為三甲基硅基亞甲基、芐 基或2-亞甲基-N，N-二甲基苯胺基；S為四氫呋喃、乙醚或N，N-四甲基乙二胺，n為2-3 ; 優(yōu)選地，RE為釔、釓、鏑或鉺；1?1、1?2、1?3、1?4和1?5各自獨(dú)立地選自11、甲基、異丙基或芐 基；R6、R7、R8各自獨(dú)立地選自H、甲基或異丙基；n為2,S為四氫呋喃； 更優(yōu)選地，RE為釔、釓、鏑或鉺；Rl、R2、R3、R4、R5和R7均為H;R6和R8均為異丙基；R9為三甲基硅基亞甲基；n為2,S為四氫呋喃。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，所述非質(zhì)子性有機(jī)溶劑為甲苯、四氫呋喃和 乙醚中的一種或多種； 優(yōu)選地，相對(duì)于lmmol的所述配體，所述RE(R9)3(thf)j^用量為l-2mmol，所述非質(zhì)子 性有機(jī)溶劑的用量為10_30ml; 更優(yōu)選地，所述配合反應(yīng)符合以下條件：反應(yīng)溫度為20-30°C，反應(yīng)時(shí)間為3-4h。
4. 一種催化劑組合物，其特征在于，所述催化劑組合物包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀 土金屬配合物或者根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法制備而得的稀土金屬配合物、烷基鋁和 硼鹽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的催化劑組合物，其中，相對(duì)于1ymol的稀土金屬配合物，所述 烷基鋁的用量為2-50ymol，所述硼鹽的用量為0? 5-2ymol; 優(yōu)選地，相對(duì)于1Umol的稀土金屬配合物，所述烷基鋁的用量為8-12ymol，所述硼鹽 的用量為〇. 5-1. 5ymol。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的催化劑組合物，其中，所述烷基鋁為三甲基鋁、三乙基鋁、 三異丁基鋁和異丁基鋁氯化物中的一種或多種，所述硼鹽為三（五氟苯基）硼、四（五氟苯 基）硼酸三苯基碳鑰和四（五氟苯基）硼酸N，N-二甲基苯胺中的一種或多種； 優(yōu)選地，所述烷基鋁為三異丁基鋁，所述硼鹽為四（五氟苯基）硼酸三苯基碳鑰。
7. -種異戊橡膠的制備方法，其特征在于，所述方法包括在有機(jī)溶劑以及根據(jù)權(quán)利要 求4-6中的任意一項(xiàng)所述的催化劑組合物存在下，將順式1，4-異戊二烯進(jìn)行共聚反應(yīng)； 優(yōu)選地，相對(duì)于lumol的順式1，4-異戊二烯，所述稀土金屬催化劑的用量為 0? 0002-0. 25ymol，所述有機(jī)溶劑的用量為1-3yL〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，所述有機(jī)溶劑選自飽和脂肪族烴、脂環(huán)式 烴、芳香族烴、鹵代烴和醚中的一種或多種； 優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為芳香族烴； 更優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為一氯代苯。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其中，所述共聚反應(yīng)滿足以下條件：反應(yīng)溫度 為-30-80°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5-6h; 優(yōu)選地，所述共聚反應(yīng)滿足以下條件：反應(yīng)溫度為-20-30°C，反應(yīng)時(shí)間為0. 5-6h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稀土金屬配合物、催化劑組合物及其制備方法和異戊橡膠的制備方法，所述稀土金屬配合物的結(jié)構(gòu)如式(A)所示，式中，RE為鈧、釔或鑭系金屬元素；R1、R2、R3、R4和R5各自獨(dú)立地選自H、C1-C10的脂烴基或芳烴基；R6、R7、R8各自獨(dú)立地選自H或C1-C6的烴基；R9為三甲基硅基亞甲基、芐基或2-亞甲基-N,N-二甲基苯胺基；S為四氫呋喃、乙醚或N,N-四甲基乙二胺。該制備方法利用該催化劑組合物為催化劑，能夠在溫和的條件下制得具有優(yōu)異的1,4順式選擇性的異戊橡膠，同時(shí)該異戊橡膠分子量大且分布集中，
【IPC分類】C08F4-52, C08F136-08, C07F5-00
【公開號(hào)】CN104844639
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510145439
【發(fā)明人】王紹武, 張廣超, 周雙六, 郭立平
【申請(qǐng)人】安徽師范大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日