中文摘要：

设计合成含有O,N,N等杂原子的邻水杨醛亚胺基氮杂环类钛催化剂（包括氯化钛化合物、烷基钛化合物，离子型钛化合物），对它们的组成和结构进行系统表征。研究这些钛催化剂催化乙烯聚合以及乙烯与其它烯烃共聚的行为，获得催化剂结构和类型、以及反应条件（助催化剂的种类和用量、温度等）对催化活性以及聚合物结构和性能的影响规律，证实我们设计此类催化剂的预见的合理性或者更好的改进催化剂的设计。此外，研究不同的有机金属试剂作为链转移剂时对催化活性和聚合物结构和性能的影响规律，帮助理解聚合过程中链转移机理，改进相应的聚合工艺，精确控制聚合物的微结构，获得具有新颖结构的聚烯烃。目前，烯烃催化剂研究大多集中在配位型金属氯化物上，对烷基钛化合物作为催化剂以及链转移剂的研究相对较少。通过此研究，将能够得到聚合物结构可控的烯烃聚合高效催化剂以及相应的聚合工艺，实现我国在高性能聚烯烃催化领域的跨跃式发展。

结论摘要：

聚烯烃是国民生活中应用最广泛的合成树脂，其生产技术水平是衡量一个国家石化发展水平的重要标志，而烯烃催化剂是聚烯烃产业的技术核心。本项目围绕烯烃催化剂开展了设计、合成表征以及聚合工艺的研究，在新型配合物催化剂中取得了重要进展，获得了系列具有自主知识产权的催化剂和聚合工艺。设计合成的水杨醛亚胺基吡啶三氯化钛配合物催化剂，在MAO作用下对乙烯聚合展示了中等活性；然而，这类钛配合物催化剂能够催化乙烯与α-烯烃的共聚，特别是乙烯与1-辛烯共聚时的催化活性优于乙烯均聚活性。不仅如此，水杨醛亚胺配体中引入吡啶环后有效地提高了钛配合物催化体系的耐热稳定性。当水杨醛亚胺配体内引入大位阻基团（二苯甲基）后，其钛配合物催化剂体系的热稳定性明显提高，最佳反应温度达到70度（其他钛配合物催化体系最佳聚合温度一般低于60度）；该类催化剂能够高效催化乙烯和α-烯烃以及降冰片烯的共聚，其聚合物中1-己烯的含量达到4.5%，降冰片烯含量达13.5%，满足高性能共聚物的要求。设计合成的两齿N-(2-甲基喹啉)苯甲酸酰胺配位的单茂钛配合物催化剂，不仅可以实现高效乙烯均聚，对乙烯/1-己烯或1-辛烯也展示了良好的共聚性能，使1-辛烯的单体插入率高达16.3%。 在钛配合物催化剂研究的相关论文投稿和国际会议报告中，审稿人和同行听众提出一个难于在钛配合物催化聚合中证实的问题采用的烷基铝作为助催化剂会不会与钛配合物中配体中所含C=N或C=O双键基团进行反应。为了给出直接证据，我们通过烷基铝化合物与含有C=O或者C=N基团的有机化合物进行反应，分离制备了配体有效配位的烷基铝化合物，并且能够直观地进行核磁和单晶X-光衍射的表征。这些衍生和拓展性的研究成果不仅回答了钛配合物在催化体系中的稳定性问题，获得的新型烷基铝化合物可以有效催化丙交脂和己内酯开环聚合制备可降解聚合物，显示出良好的可控性。在此基础上，为了充分利用我国稀土资源和深入拓展我们配体体系的应用价值，制备了两个系列的喹啉类钇配合物，获得了用于催化己内酯开环聚合高效可控（活性聚合）的催化体系，并能够制备高分子量的聚酯，提高了聚酯应用潜力。 在项目资助期间，我们的研究成果获得北京市科学技术奖一等奖以及中国石油和化学工业联合会科技进步奖一等奖，在本领域著名期刊杂志发表15篇(13篇SCI, 第一和通讯作者的论文9篇），申请国家发明专利8项，获得授权3项