设计合成一系列新型中性非茂后过渡金属烯烃聚合催化剂,研究它们对乙烯、丙烯均聚和与长链端烯、异丁烯、苯乙烯、环戊烯、环戊二烯、降冰片烯、非共轭双烯及极性单体共聚的催化作用,探索催化剂结构、催化剂体系和聚合反应条件对催化剂性能和聚合反应产物组成、结构、分子量及分子量分布、热性能和力学性能的影响,为进一步优化催化剂结构、催化体系和聚合反应条件,开发具有自主知识产权的高性能烯烃聚合催化剂体系奠定理论和实验基础,推动非茂后过渡金属催化剂技术早日在我国聚烯烃工业上获得应用。
该项目的主要目标是研究开发新型中性烯烃聚合催化剂,使烯烃聚合反应在烷基铝活化下即可进行,不需要使用昂贵的MAO或高氟代有机硼助催化剂。项目执行过程中,我们合成了两个系列新配体,用已有和新配体共合成出近60个新过渡金属配合物和20个主族金属配合物,其中包括10个左右茂金属配合物。研究了这些新配合物对烯烃聚合反应的催化性能,筛选出两个系列高活性中性烯烃聚合催化剂,其中中性单茂铬催化剂体系具有较强的创新性和学术价值,初步研究结果发表在JACS上,另一个系列为β-二亚胺镍配合物,以前此类化合物被认为催化活性较低,我们发现一些β-二亚胺镍配合物在烷基铝活化下对乙烯聚合具有较高的催化活性,生成高分子量甲基支化聚乙烯,有一定的应用前景。我们开发的一步法合成单茂钛化合物新方法发表在Organometallics杂志上,受到同行的广泛关注,是2006年第一季度该杂志点击率第一的论文。通过该项目的研究工作,我们已经发表SCI检索学术论文24篇,申请中国发明专利3项,培养博士研究生8人,其中毕业4人,在读4人,硕士研究生4人,其中毕业1人,在读3人。