【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及催化劑制備,特別涉及一種雜環胺催化劑配體及利用其制備高碳α-烯烴的方法。
技術介紹
1、α-烯烴作為共聚單體可開發出單體含量更高、性能更優異的聚乙烯產品,但其緩慢的國產化步伐成為我國聚乙烯的開發的瓶頸。α-烯烴是指在分子鏈端部具有雙鍵的單烯烴,一般c8及c8以上成為高碳α-烯烴,無論是低碳α-烯烴還是高碳α-烯烴都有著不可或缺的用途,c4-c8用于聚乙烯共聚單體,c6-c8用于poe、低分子量脂肪酸,c8-c12用于pao、潤滑油和胺類添加劑,c12-c16用于生產洗滌劑,c18+用于潤滑劑和鉆井液。
2、目前,α-烯烴的主要生產工藝為:蠟裂解法、混合c4分離法、乙烯齊聚/聚合法、植物油法,其中,乙烯齊聚、聚合法是目前生產α-烯烴主要方法,為了高效、高產的生產α-烯烴,催化劑在該過程中起著至關重要的作用。現在被普遍接受的是鉻催化劑以金屬循環機理催化乙烯三聚反應。鉻系催化劑由于對線性烯烴有很高的選擇性(特別是1-己烯和1-辛烯),因而受到普遍的關注,催化劑配體結構細微的改變都會引起其對金屬配位能力和配合物催化活性的顯著變化。因此,合理調整和改變配體的結構可以研制出有高活性的過渡金屬聚烯烴催化劑。盡管目前已經研究出大量的過渡金屬聚烯烴催化劑,然而目前此類催化劑對c8類的α-烯烴具有較高選擇性,大多用于合成c8類的α-烯烴,無法適用于c8以上的α-烯烴的合成反應。
3、基于此,亟需提供一種雜環胺催化劑配體及利用其制備高碳α-烯烴的方法。
技術實現思路
2、第一方面,本專利技術提供了一種雜環胺催化劑配體,所述雜環胺催化劑配體用于催化合成c8以上的高碳α-烯烴;
3、其中,該催化劑配體的結構式如下:
4、
5、式中,r為芳香基或烷基,r1為氫或甲基。
6、優選地,所述芳香基為苯基,所述烷基的碳原子數為2-8中的偶數。
7、優選地,該催化劑配體的結構式如下:
8、
9、第二方面,本專利技術還提供了一種上述第一方面任一項所述的雜環胺催化劑配體的制備方法,所述制備方法包括:采用第一有機溶劑分別對醛類反應物和胺類反應物進行溶解后,將二者進行混合反應,得到所述雜環胺催化劑配體;其中,所述醛類反應物為吡咯-2-甲醛或3,5-二甲基-2-吡咯甲醛,所述胺類反應物為乙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺或對苯二胺。
10、優選地,所述第一有機溶劑為甲醇,所述醛類反應物和所述胺類反應物的摩爾比為(10-11):(0.5-5)。
11、優選地,所述混合反應的溫度為20-35℃,時間為12-24h。
12、第三方面,本專利技術還提供了一種上述第一方面任一項所述的雜環胺催化劑配體制備高碳α-烯烴的方法,所述方法包括:
13、將雜環胺催化劑配體、鉻源、助催化劑和第二有機溶劑引入乙烯氣體反應體系中進行原位聚合反應,得到所述高碳α-烯烴;其中,所述高碳α-烯烴為c8以上的α-烯烴。
14、優選地,所述鉻源為2-乙基己酸鉻,所述第二有機溶劑為環己烷、正己烷或甲基環己烷,所述助催化劑為一氯二乙基鋁和三乙基鋁的復合體系。
15、優選地,所述雜環胺催化劑配體的含量為2-5μmol,所述鉻源的含量為2-5μmol,所述第二有機溶劑的含量為15-25ml,所述助催化劑和鉻源的摩爾比為(100-800):1。
16、優選地,所述反應的溫度為50-70℃,時間為30-60min,壓力為1.0-3.0mpa。
17、第四方面,本專利技術還提供了一種雜環胺類金屬催化劑,采用上述第一方面任一項所述的雜環胺催化劑配體與三價鉻鹽混合反應得到。
18、本專利技術與現有技術相比至少具有如下有益效果:
19、本專利技術提供了一種五元雜環胺催化劑配體結構,該種結構的催化劑配體對c8以上的高碳α-烯烴具有較高的選擇性,能夠有效地與鉻源催化合成c8以上的高碳α-烯烴;具體地,將該催化劑配體與鉻源、助催化劑等混合引入乙烯反應體系中進行原位聚合時,由于該配體結構中具有四個氮原子,由此可以更容易與過渡金屬進行配位,反應迅速,從而使得該配體結構無需合成催化劑即可直接實現烯烴的原位聚合,同時,配體結構中的r基團(苯基或烷基)能夠增加配體的空間位阻,限制了反應物分子的接近角度和方向,從而有利于選擇性地生成c8以上的高碳α-烯烴。
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1.一種雜環胺催化劑配體,其特征在于,所述雜環胺催化劑配體用于催化合成C8以上的高碳α-烯烴;
2.根據權利要求1所述的催化劑配體,其特征在于,所述芳香基為苯基,所述烷基的碳原子數為2-8中的偶數。
3.根據權利要求2所述的催化劑配體,其特征在于,該催化劑配體的結構式如下:
4.一種根據權利要求1至3中任一項所述的雜環胺催化劑配體的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:采用第一有機溶劑分別對醛類反應物和胺類反應物進行溶解后,將二者進行混合反應,得到所述雜環胺催化劑配體;
5.根據權利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述第一有機溶劑為甲醇,所述醛類反應物和所述胺類反應物的摩爾比為(10-11):(0.5-5)。
6.根據權利要求5所述的制備方法,其特征在于,所述混合反應的溫度為20-35℃,時間為12-24h。
7.一種根據權利要求1至3中任一項所述的雜環胺催化劑配體制備高碳α-烯烴的方法,其特征在于,所述方法包括:
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述鉻源為2-乙基己酸鉻,所述第二有
9.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述反應的溫度為50-70℃,時間為20-60min,壓力為1.0-3.0MPa。
10.一種雜環胺類金屬催化劑,其特征在于,采用權利要求1至3中任一項所述的雜環胺催化劑配體與三價鉻鹽混合反應得到。
...【技術特征摘要】
1.一種雜環胺催化劑配體,其特征在于,所述雜環胺催化劑配體用于催化合成c8以上的高碳α-烯烴;
2.根據權利要求1所述的催化劑配體,其特征在于,所述芳香基為苯基,所述烷基的碳原子數為2-8中的偶數。
3.根據權利要求2所述的催化劑配體,其特征在于,該催化劑配體的結構式如下:
4.一種根據權利要求1至3中任一項所述的雜環胺催化劑配體的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:采用第一有機溶劑分別對醛類反應物和胺類反應物進行溶解后,將二者進行混合反應,得到所述雜環胺催化劑配體;
5.根據權利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述第一有機溶劑為甲醇,所述醛類反應物和所述胺類反應物的摩爾比為(10-11):(0.5-5)。
...【專利技術屬性】
技術研發人員:李翠勤,王哲,李鋒,王雪艷,楊微微,王金哲,于洪洋,張宇,霍洪亮,李杰,張志秋,汪子越,陳麗鐸,張娜,
申請(專利權)人:東北石油大學,
類型:發明
國別省市:
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