不对称NN-双齿氨基配体铪锆催化剂合成双峰聚乙烯及其高性能聚合研究

本文开发了基于不对称NN-双齿氨基配体的Hf/Zr金属配合物（Hf1-Hf3/Zr1），实现了单反应器内高效催化合成双峰聚乙烯（bimodal PE）。该催化剂在乙烯均聚（最高活性15600 kg·mol-1(M)·h-1）和乙烯/1-辛烯共聚（最高活性4320 kg·mol-1(M)·h-1）中均表现出优异性能，通过配体电子效应和金属中心（Hf>Zr）调控可获得自增强型聚乙烯材料。

　　

Highlight

双峰聚乙烯是一类兼具优异机械性能和良好加工性能的高性能聚烯烃材料。传统合成方法需要双催化剂或两步工艺，本研究通过设计不对称NN-双齿氨基配体的铪（Hf1-Hf3）和锆（Zr1）配合物，实现了单反应器单催化剂体系下的高效制备。

Section snippets

铪锆配合物的合成与表征

如Scheme 1所示，NN-双齿氨基配体L1-L3及其对应金属配合物通过一锅法合成：配体与现场生成的MMe₄（M=Hf/Zr）反应制得。所有配合物均通过¹H/¹³C NMR表征，其中Hf1的分子结构通过单晶X射线衍射解析确认。这些金属配合物在乙烯聚合中展现出"双活性位点"特性，这是由其不对称结构导致的独特催化行为。

Conclusions

本研究成功开发了具有NN-双齿氨基配体的铪（Hf1-Hf3）和锆（Zr1）配合物，其中含供电子甲基的Hf1表现出最高催化活性（乙烯均聚达15600 kg·mol^-1(M)·h^-1）。配体电子效应和金属中心（Hf>Zr）对催化性能具有决定性影响，该体系为开发新型自增强聚烯烃材料提供了新思路。