中文摘要：

本研究旨在对一种典型的不含金属碳键结构的催化剂体系即菲利浦铬系催化剂引发乙烯配位聚合的机理进行新探讨。特点之一是采用目前药学、生物学和化学等学科国际前沿领域开始流行的将计算机分子模拟与实验研究紧密结合的方法，采用基于量子化学理论的密度函数法(DFT)和成对相互作用分子轨道法(PIO)对乙烯单体在铬金属上的配位和铬碳之间成键（即活性中心形成）两个重要基元反应机理进行静态和动态的分子模拟。特点之二是采用目前非均相催化学科国际前沿领域流行的基于模型催化剂的实验方法，利用双三苯基硅烷铬酸酯作为菲利浦铬系催化剂的均相模型，通过建立一套透射型原位傅立叶红外表征的微型聚合反应器系统，对乙烯与模型催化剂的引发和聚合反应过程进行原位跟踪。最后基于计算结果与实验结果的结合分析获得分子和原子水平上的机理解析。本项目的成功将为烯烃配位聚合共性理论的发展和开发具有我国自主知识产权的聚烯烃催化技术打下坚实的基础。

结论摘要：

本研究旨在对一种典型的不含金属碳键结构的催化剂体系即菲利浦铬系催化剂引发乙烯配位聚合的机理进行新探讨。本研究最大的特点是将计算机分子模拟的研究方法与实验相结合，理论与实验研究中均采用同一类型的均相模型催化剂如单铬酸、双三苯基硅烷铬酸酯、多面齐聚倍半硅氧烷铬酸酯等分别作为菲利浦铬系催化剂的均相模型，计算机分子模拟研究采用基于量子化学理论的密度泛函法(DFT)和成对相互作用分子轨道法(PIO)对乙烯单体对各种模型催化剂六价铬的还原、乙烯在还原态二价铬金属上的配位和铬碳之间成键等活性中心形成过程中三个重要基元反应机理进行分子模拟，获得了系列对该催化体系分子原子机理水平上的深刻认识。特别是发现了一种文献中尚未被报道的铬-炭活性中心形成机理路径。实验研究则已经建立了一套透射型原位傅立叶红外表征的微型聚合反应器系统，并进行了初步的实验研究，将在后续研究中进一步对乙烯与模型催化剂的引发和聚合反应过程进行原位跟踪和机理验证。研究结果为烯烃配位聚合共性理论的发展和开发具有我国自主知识产权的聚烯烃催化技术打下了坚实的基础。