CN106397260A - 一种二亚胺配体化合物、镍配合物及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种二亚胺配体化合物，其结构式如下所示：式I中，R¹-R¹⁰相同或不同，各自独立地选自氢、饱和或不饱和烃基、烃氧基和卤素。本发明还涉及所述配体的制备方法、所述配体形成的镍配合物以及该配合物的制备方法和应用。使用本发明的配合物作为主催化剂使用时，在高温聚合条件下聚合活性要高，所得聚合物的分子量高。

Description

一种二亚胺配体化合物、镍配合物及应用

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种新型二亚胺配体及其制得的镍配合物。本发明还涉及上述镍配合物作为催化剂在烯烃聚合中的应用。

背景技术

我国是合成树脂消费增长最快的国家，也是最大的合成树脂进口国，目前聚烯烃产量所占比例已近60％，烯烃树脂与其它树脂材料相比具有优良的环境协调性，在发达国家汽车行业中被用于重点推广的材料，在2003年的世界生产量就达到了8330万吨；其中聚乙烯是发展最快、产量最大、用途极广的合成树脂，当年达到5110万吨。工业化的聚乙烯催化剂有Ziegler-Natta型催化剂(DE Pat 889229(1953)；IT Pat 545332(1956)和IT Pat 536899(1955)；Chem.Rev.,2000,100,1169及该特辑相关文献)，Phillips型催化剂(Belg.Pat.530617(1955)；Chem.Rev.1996，96，3327)和茂金属型催化剂(W.Kaminsky,Metalorganic Catalysts for Synthesis and Polymerization,Berlin:Springer,1999)，以及近年来发展的后过渡金属金属配合物型的高效乙烯齐聚和聚合催化剂。例如1995年，Brookhart等报道了一类α-二亚胺Ni(II)的配合物，可以高活性的聚合乙烯。

由于α-二亚胺镍催化剂具有高活性，以及聚合物分子量和支化度可以在很大范围内调控而倍受关注。Du Pont等公司申请了多个专利(WO 96/23010,WO 98/03521,WO 98/40374,WO 99/05189,WO 99/62968,WO 00/06620,US 6,103,658,US 6,660,677)。这类α-二亚胺镍催化剂在甲基铝氧烷或者烷基铝作用下，在常温或低温下能高活性的催化乙烯齐聚或聚合。但当升高反应温度高于50℃时，这类α-二亚胺镍催化剂活性迅速降低，所制备的聚乙烯的分子量随聚合温度提高而迅速下降。现有乙烯气相聚合工艺要求聚合温度为85℃以上，乙烯溶液聚合工艺要求聚合温度为150-250℃，原有后过渡金属催化剂无法满足现有气相、溶液法乙烯聚合装置的要求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种新型结构的二亚胺配体化合物，其能够与镍形成一种具有良好热稳定性的α-二亚胺镍配合物。所述的配合物在助催化剂活化下(如甲基铝氧烷或者烷基铝活化)下，能实现较高温度下催化乙烯聚合，保持较高的乙烯聚合活性，可制得支化聚乙烯。同时，所得聚合物分子量较高，分子量分布较窄。

根据本发明的一个具体实施方式，提供了一种二亚胺配体化合物，其结构式如下所示：

式I中，R¹-R¹⁰相同或不同，各自独立地选自氢、饱和或不饱和烃基、烃氧基和卤素，优选自氢、C₁-C₁₀的饱和或不饱和烃基、C₁-C₁₀的烷氧基和卤素。

根据本发明所述的配体化合物中，所述式I中，R¹-R¹⁰相同或不同，各自独立地选自氢、C₁-C₅的饱和或不饱和烃基、C₁-C₅的烷氧基和卤素，优选选自氢、甲基、乙基、乙烯基、异丙基、丙烯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、氟、氯和溴。

根据本发明的另一个具体实施方式，提供了一种制备上述式I所示配体化合物的方法，包括将化合物A与苯胺或取代的苯胺在催化剂的作用下于溶剂中进行回流，得到式I所示的配体化合物，

根据本发明所述的方法，所述所述化合物A与苯胺或取代的苯胺的摩尔比为1:2-1:10，优选1:2-1:3。所述溶剂可以选自甲苯、甲醇、乙醇和乙腈中的至少一种。所述催化剂选自对甲苯磺酸、乙酸和甲酸中的至少一种，优选所述催化剂的 量为化合物A量的0.01-20mol％。所述回流的温度可以为40-120℃，优选65-110℃。所述回流的时间可以为0.5-7天，优选1-2天。

其中，所述的取代的苯胺上的取代基的限定如同R¹-R¹⁰，例如，所述取代的苯胺可以为2,6-甲基苯胺、2,6-二乙基苯胺、2,6-二异丙基苯胺、2,6-二甲基-4-溴-苯胺和/或2,6-二氟苯胺。

在本发明所述的配体化合物的合成方法中，例如，所述配体化合物可以通过以下的方法制备：

a)化合物A和苯胺或取代的苯胺以乙酸为催化剂在乙醇中回流1天，过滤后除去溶剂后过碱性氧化铝柱子，用石油醚/乙酸乙酯(20:1)淋洗，第二流分为产物，除去溶剂得到黄色固体；或者

b)化合物A和苯胺或取代的苯胺在甲苯中以对甲基苯磺酸为催化剂回流一天，反应液蒸干后过碱性氧化铝柱子，用石油醚/乙酸乙酯(20:1)淋洗，第二流分为产物，除去溶剂得到黄色固体，即α-二亚胺配体；

上述合成的α-二亚胺配体可以通过核磁、红外和元素分析进行证实。

根据本发明的另一个具体实施方式，提供了一种镍配合物，其结构式如式II所示：

式II中，R¹-R¹⁰的限定同配体化合物。

根据本发明的一个优选实施例，所述的镍配合物可选自以下配合物中的至少一种，其中，以下配合物中，R⁷-R¹⁰均为氢：

配合物1：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物2：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物3：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝iPr，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物4：R¹＝R²＝R³＝R⁴＝R⁵＝R⁶＝Me，X＝Br；

配合物5：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝Br，X＝Br；

配合物6：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝Et，X＝Br

配合物7：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝Me，X＝Br；

配合物8：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝Br，X＝Br；

配合物9：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝F，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物10：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Cl，R²＝R⁵＝H，X＝Br；、

配合物11：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Br，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物12：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；

配合物13：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；

配合物14：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝iPr，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；

配合物15：R¹＝R²＝R³＝R⁴＝R⁵＝R⁶＝Me，X＝Cl；

配合物16：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝Br，X＝Cl；

配合物17：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝Et，X＝Cl；

配合物18：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝Me，X＝Cl；

配合物19：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝Br，X＝Cl；

配合物20：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝F，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；

配合物21：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Cl，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；以及

配合物22：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Br，R²＝R⁵＝H，X＝Cl。

在本发明的一个优选实施例，所述式II所示的结构中，R⁷-R¹⁰均为氢，X为Cl或Br，R¹、R³、R⁴和R⁶各自独立地选自甲基，乙基或异丙基、氟、氯或溴，所述R²和R⁵各自独立地选自氢、甲基、乙烯基或者溴。

根据本发明的另一个具体实施方式，提供了一种制备上述镍配合物的方法，包括：将上述的二亚胺配体化合物与卤化镍或卤化镍衍生物进行配位反应，得到式II所示的配合物。

根据本发明所述的方法，所述卤化镍或卤化镍衍生物与所述二亚胺配体化合物的摩尔比为1:1-1.2:1。所述卤化镍或卤化镍衍生物选自NiBr₂、NiCl₂、(DME)NiBr₂和(DME)NiCl₂。所述反应的温度为0-60℃。所述反应的时间为0.5-12h。所述的配位反应通常在无水无氧条件下进行，比如可在惰性气氛下进行。其中，DME为二甲基醚的缩写。

根据本发明，所述镍(II)配合物的一个具体的示例性的制备过程如下：在惰性气体保护下，将(DME)NiCl₂或(DME)NiBr₂的二氯甲烷溶液按摩尔比(1:1-1:1.2)滴 加到二亚胺配体的溶液中，室温搅拌，析出沉淀，过滤用***洗涤后真空干燥便得到二亚胺镍配合物。配合物可通过元素分析或红外光谱进行表征。

根据本发明的另一个具体实施方式，提供了一种催化剂体系，包括上述的式II所示的镍配合物为主催化剂。并优选所述催化剂体系进一步包括助催化剂。

根据本发明所述的催化剂体系的一个优选实施例，所述助催化剂选自烷基铝氧烷、烷基铝和芳烃基硼中的至少一种，优选选自三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三正己基铝、三正戊基铝、三正辛基铝、氯化二乙基铝、二氯化乙基铝、三五氟苯基硼和N,N-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼酸盐中的至少一种。

根据本发明所述的催化剂体系的一个优选实施例，所述助催化剂中的铝与所述主催化剂中的镍的摩尔比为(50-5000):1。所述助催化剂中的硼与所述主催化剂中的镍的摩尔比为(1-50):1。

根据本发明的另一个具体实施方式，提供了一种烯烃聚合的方法，包括烯烃在上述催化剂体系的存在下，进行烯烃聚合反应。

本发明所制备的催化剂体系可以用于烯烃的均聚合或共聚合反应，特别适用于乙烯均聚合或乙烯与其它α-烯烃的共聚合反应，其中α-烯烃选自丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯或4-甲基戊烯-1等中的至少一种。

根据本发明的一个优选实施例，所述聚合反应的温度为-78至200℃，优选为-20至150℃，进一步优选为50-120℃。所述聚合反应的压力为0.01-10.0MPa，优选0.01-2.0MPa。

在本发明的一些优选实施例，其中聚合反应可在溶剂中进行，所使用的溶剂选自烷烃、芳香烃或卤代烃。优选己烷、戊烷、庚烷、苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷中的一种或它们的混合物，最优选为己烷、甲苯、庚烷中的一种或它们的混合物。

根据本发明，提供了一种新型结构的二亚胺配体化合物及其合成的镍配合物。本发明所述的镍配合物在助催化剂(例如甲基铝氧烷或者烷基铝)作用下，能高活性的催化乙烯聚合。特别可在较高聚合温度下(100度)仍保持较高的聚合活性，可制得高分子量甚至超高分子量聚乙烯。(以往文献或专利报道的二亚胺镍催化剂在50度以上活性即大幅度衰减，且分子量大幅度降低)。同时，本发明所述的催化剂具有良好的催化乙烯与高级α-烯烃的共聚合反应的能力，共聚 活性高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细描述，但需要理解的是，所述实施例仅用于对本发明进行示例性的描述，而并不能对本发明的保护范围构成任何限制。所有包含在本发明的发明宗旨范围内的合理的变换和组合均落入本发明的保护范围。

本发明中所使用的分析表征仪器如下:

1、核磁共振仪：Bruker DMX 300(300MHz)，四甲基硅(TMS)为内标

2.元素分析仪：意大利ThermoQuest公司EA1112全自动元素分析仪。

实施例中，所用的催化剂的量为化合物A量的5mol％。除配体外的其他化合物为商购。所用配合物的合成均在氮气气氛下进行。

实施例1

1)配体的制备(结构式I中，R¹、R³、R⁴和R⁶为异丙基，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢)：

化合物A(5.85g,9.0mmol)和2,6-二异丙基苯胺(4.0ml，19.7mmol)，对甲苯磺酸为催化剂，在100mL甲苯中回流1天，过滤后除去溶剂，剩余物用二氯甲烷溶解，过碱性氧化铝柱子，用石油醚/乙酸乙酯(20:1)淋洗，第二流分为产物，除去溶剂得到黄色固体，产率为80％。¹H NMR(CDCl₃,δ,ppm):1.01(d,12H,J＝7.0Hz),1.15(d,12H,J＝7.0Hz),2.52(m,4H),5.59(s,2H),7.06(m,6H),7.41(s,4H),7.82(s,4H)。

2)配合物3的制备(结构式II中，R¹、R³、R⁴和R⁶为异丙基，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢，X为Br)：

将10ml(DME)NiBr₂(506mg,1.6mmol)的二氯甲烷溶液滴加到10ml上述配体(1550mg,1.6mmol)的二氯甲烷溶液中，室温搅拌6小时，析出沉淀，过滤用***洗涤后干燥得到深红色粉末固体，产率为88％。元素分析(C₄₈H₄₄Br₆N₂Ni)：C,48.57；H,3.74；N,2.36；实验值(％)：C,48.32；H,3.71；N,2.46。

3)10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入11.9mg(10μmol)配合物3然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53 mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在50℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为4.32×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

实施例2

10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入11.9mg(10μmol)实施例1制备的配合物3然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在100℃下，保持10atm的乙烯压力，搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为5.26×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

实施例3

1)配体的制备(结构式I中，R¹、R³、R⁴和R⁶为乙基，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢)：

化合物A(5.07g,7.8mmol)和2，6-二乙基苯胺(3.0ml，17.4mmol)，对甲苯磺酸为催化剂，在100mL甲苯中回流1天，过滤后除去溶剂，剩余物用二氯甲烷溶解，过碱性氧化铝柱子，用石油醚/乙酸乙酯(20:1)淋洗，第二流分为产物，除去溶剂得到黄色固体，产率为80％。¹H NMR(CDCl₃,δ,ppm):1.10(t,12H,J＝7.5Hz),2.23(dd,8H,J＝7.5Hz),5.48(s,2H),7.03-7.10(m,6H),7.40(s,4H),7.82(s,4H).

2)配合物2的制备(结构式II中，R¹、R³、R⁴和R⁶为乙基，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢，X为Br)：

将10ml(DME)NiBr₂(155mg,0.5mmol)的二氯甲烷溶液滴加到10ml上述配体(456mg,0.5mmol)的二氯甲烷溶液中，室温搅拌6小时，析出沉淀，过滤用***洗涤后干燥得到深红色粉末固体，产率为90％。元素分析(C₄₄H₃₆Br₆N₂Ni)：C,46.73；H,3.21；N,2.48；实验值(％)：C,46.42；H,3.56；N,2.41。

3)10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6小时，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入11.3mg(10μmol)实施例3制备的配合物2然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在100℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得 到聚乙烯，聚合活性为1.84×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

实施例4

1)配体的制备(结构式I中，R¹、R³、R⁴和R⁶为甲基，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢)：

化合物A(3.12g,4.8mmol)和2,6-甲基苯胺(1.3ml，10.4mmol)，对甲苯磺酸为催化剂，在100mL甲苯中回流1天，过滤后除去溶剂，剩余物用二氯甲烷溶解，过碱性氧化铝柱子，用石油醚/乙酸乙酯(20:1)淋洗，第二流分为产物，除去溶剂得到黄色固体产率为75％。¹H NMR(CDCl₃,δ,ppm):1.87(s,12H),5.48(s,2H),7.02-7.13(m,6H),7.40(s,4H),7.82(s,4H).

2)配合物1的制备(结构式II中，R¹、R³、R⁴和R⁶为甲基，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢，X为Br)：

将10ml(DME)NiBr₂(277mg,0.9mmol)的二氯甲烷溶液滴加到10ml上述配体(771mg,0.9mmol)的二氯甲烷溶液中，室温搅拌6小时，析出沉淀，过滤用***洗涤后干燥得到深红色粉末固体，产率为90％。元素分析(C₄₀H₂₈Br₆N₂Ni)：C,44.70；H,2.63；N,2.61；实验值(％)：C,44.46；H,2.87；N,2.82。

3)乙烯聚合：

将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入10.7mg(10μmol)配合物1然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在50℃下，保持10atm的乙烯压力，搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为1.44×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

实施例5

1)配体的制备(结构式I中，R¹、R³、R⁴和R⁶为甲基，R⁷-R¹⁰为氢，R²和R⁵为溴)：

化合物A(3.31g,5.1mmol)和2,6-二甲基-4-溴-苯胺(2.3g，11.3mmol)，对甲苯磺酸为催化剂，在100mL甲苯中回流1天，过滤后除去溶剂，剩余物用二氯甲烷溶解，过碱性氧化铝柱子，用石油醚/乙酸乙酯(20:1)淋洗，第二流分为产物，除去溶剂得到黄色固体，产率为81％。¹H NMR(CDCl₃,δ,ppm):1.84(s,12H),5.46 (s,2H),7.03(s,4H),7.40(s,4H),7.82(s,4H).

2)配合物5的制备(结构式II中，R¹、R³、R⁴和R⁶为甲基，R⁷-R¹⁰为氢、R²和R⁵为溴，X为Br)：

将10ml(DME)NiBr₂(216mg,0.7mmol)的二氯甲烷溶液滴加到10ml上述配体(710mg,0.7mmol)的二氯甲烷溶液中，室温搅拌6小时，析出沉淀，过滤用***洗涤后干燥得到深红色粉末固体，产率为82％。元素分析(C₄₀H₂₆Br₈N₂Ni)：C,38.98；H,2.13；N,2.27；实验值(％)：C,39.24；H,2.52；N,2.67。

3)10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入12.3mg(10μmol)配合物5然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在100℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为1.78×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

实施例6

1)配体的制备(结构式I中，R¹、R³、R⁴和R⁶为氟，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢)：

化合物A(3.31g,5.1mmol)和2,6-二氟苯胺(1.3ml，11.3mmol)，对甲苯磺酸为催化剂，在100mL甲苯中回流1天，过滤后除去溶剂，剩余物用二氯甲烷溶解，过碱性氧化铝柱子，用石油醚/乙酸乙酯(20:1)淋洗，第二流分为产物，除去溶剂得到黄色固体，产率为48％。¹H NMR(CDCl₃,δ,ppm):5.48(s,2H),7.04(m,6H),7.40(s,4H),7.82(s,4H).

2)配合物9的制备(结构式II中，R¹、R³、R⁴和R⁶为氟，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢，X为Br)：

将10ml(DME)NiBr₂(216mg,0.7mmol)的二氯甲烷溶液滴加到10ml上述配体(610mg,0.7mmol)的二氯甲烷溶液中，室温搅拌6小时，析出沉淀，过滤用***洗涤后干燥得到深红色粉末固体，产率为88％。元素分析(C₃₆H₁₆Br₆F₄N₂Ni)：C,39.65；H,1.48；N,2.57；实验值(％)：C,39.82；H,1.76；N,2.60。

3)10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入10.9mg(10μmol)配合物9然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53 mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在100℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为0.20×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1。

实施例7

1)配合物14的制备(结构式II中，R¹、R³、R⁴和R⁶为异丙基，R⁷-R¹⁰、R²和R⁵为氢，X为Cl)：

将10ml(DME)NiCl₂(352mg,1.6mmol)的二氯甲烷溶液滴加到10ml实施例4中配体(1550mg,1.6mmol)的二氯甲烷溶液中，室温搅拌6小时，析出沉淀，过滤用***洗涤后干燥得到橙红色粉末固体，产率为90％。元素分析(C₄₈H₄₄Br₄Cl₂N₂Ni)：C,52.50；H,4.04；N,2.55；实验值(％)：C,52.57；H,4.47；N,2.43。

2)10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入11.0mg(10μmol)配合物14然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在100℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为4.42×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

实施例8

10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入11.0mg(10μmol)实施例7制备的配合物14然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在50℃下，保持10atm的乙烯压力，搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为3.14×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

实施例9

10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入11.9mg(10μmol)实施例1中制备的配合物3然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000。在90℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙 烯，聚合活性为4.88×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

实施例10

10atm乙烯聚合：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入11.9mg(10μmol)实施例1中制备的配合物3然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000，10ml己烯。在90℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为5.02×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

对比例1

10atm乙烯：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入7.2mg(10μmol)对比催化剂B然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MMAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000，10ml己烯。在90℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为0.08×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

对比例2

10atm乙烯：将装有机械搅拌的1L不锈钢聚合釜在130℃连续干燥6hrs，趁热抽真空并用N₂气置换3次。加入6.2mg(10μmol)对比催化剂C然后再抽真空并用乙烯置换3次。注入500ml的己烷，再加入6.5ml甲基铝氧烷(MMAO)(1.53mol/l的甲苯溶液)，使Al/Ni＝1000，10ml己烯。在90℃下，保持10atm的乙烯压力，剧烈搅拌反应30min。用5％盐酸酸化的乙醇溶液中和，得到聚乙烯，聚合活性为0.02×10⁶g·mol^-1(Ni)·h^-1，结果如表1所示。

表1

由表1可以看出，相对于对比例1和2的配合物，使用本发明的金属配合物作为主催化剂使用时，在高温聚合条件下聚合活性要高很多，所得聚合物的分子量明显高于对比例所得聚合物，可制得超高分子量聚乙烯。同时，所得聚乙烯仍然具有较窄的分子量分布。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (13)

1.一种二亚胺配体化合物，其结构式如下式I所示：

式I中，R¹-R¹⁰相同或不同，各自独立地选自氢、饱和或不饱和烃基、烃氧基和卤素，优选选自氢、C₁-C₁₀的饱和或不饱和烃基、C₁-C₁₀的烷氧基和卤素。

2.根据权利要求1所述的配体化合物，其特征在于，所述式I中，R¹-R¹⁰相同或不同，各自独立地选自氢、C₁-C₅的饱和或不饱和烃基、C₁-C₅的烷氧基和卤素，优选选自氢、甲基、乙基、乙烯基、异丙基、丙烯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、氟、氯和溴。

3.一种制备权利要求1或2中所述二亚胺配体化合物的方法，包括将化合物A与苯胺或取代的苯胺在催化剂的作用下于溶剂中进行回流，得到式I所示的配体化合物，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述所述化合物A与苯胺或取代的苯胺的摩尔比为1:2-1:10，优选1:2-1:3；和/或，

所述溶剂选自甲苯、甲醇、乙醇和乙腈中的至少一种；和/或

所述催化剂选自对甲苯磺酸、乙酸和甲酸中的至少一种，优选所述催化剂的量为化合物A量的0.01-20mol％；和/或，

所述回流的温度为40-120℃，优选65-110℃；和/或，

所述回流的时间为0.5-7天，优选1-2天。

5.一种镍配合物，其结构式如式II所示：

式II中，R¹-R¹⁰的限定同权利要求1或2。

6.根据权利要求5所述的镍配合物，其特征在于，所述配合物可选自以下配合物中的至少一种，其中，以下配合物中，R⁷-R¹⁰均为氢：

配合物1：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物2：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物3：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝iPr，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物4：R¹＝R²＝R³＝R⁴＝R⁵＝R⁶＝Me，X＝Br；

配合物5：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝Br，X＝Br；

配合物6：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝Et，X＝Br

配合物7：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝Me，X＝Br；

配合物8：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝Br，X＝Br；

配合物9：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝F，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物10：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Cl，R²＝R⁵＝H，X＝Br；、

配合物11：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Br，R²＝R⁵＝H，X＝Br；

配合物12：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；

配合物13：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；

配合物14：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝iPr，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；

配合物15：R¹＝R²＝R³＝R⁴＝R⁵＝R⁶＝Me，X＝Cl；

配合物16：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝Br，X＝Cl；

配合物17：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Me，R²＝R⁵＝Et，X＝Cl；

配合物18：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝Me，X＝Cl；

配合物19：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Et，R²＝R⁵＝Br，X＝Cl；

配合物20：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝F，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；

配合物21：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Cl，R²＝R⁵＝H，X＝Cl；以及

配合物22：R¹＝R³＝R⁴＝R⁶＝Br，R²＝R⁵＝H，X＝Cl。

7.一种制备权利要求5或6所述镍配合物的方法，包括：将权利要求1或2所述的二亚胺配体化合物与卤化镍或卤化镍衍生物进行配位反应，得到式II所示的配合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述卤化镍或卤化镍衍生物与所述二亚胺配体化合物的摩尔比为1:1-1.2:1；和/或，

所述卤化镍或卤化镍衍生物选自NiBr₂、NiCl₂、(DME)NiBr₂和(DME)NiCl₂；和/或，

所述反应的温度为0-60℃；和/或，所述反应的时间为0.5-12h。

9.一种催化剂体系，包括以权利要求5或6所述的镍配合物为主催化剂；优选所述催化剂体系进一步包括助催化剂。

10.根据权利要求9所述的催化剂体系，其特征在于，所述助催化剂选自烷基铝氧烷、烷基铝和芳烃基硼中的至少一种，优选选自三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三正己基铝、三正戊基铝、三正辛基铝、氯化二乙基铝、二氯化乙基铝、三五氟苯基硼和N,N-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼酸盐中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的催化剂体系，其特征在于，所述助催化剂中的铝与所述主催化剂中的镍的摩尔比为(50-5000):1，和/或所述助催化剂中的硼与所述主催化剂中的镍的摩尔比为(1-50):1。

12.一种烯烃聚合的方法，包括烯烃在权利要求9-11中任意一项所述催化剂体系的存在下，进行烯烃聚合反应。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为-78至200℃，优选为-20至150℃，进一步优选为50-120℃；和/或，所述聚合反应的压力为0.01-10.0MPa，优选0.01-2.0MPa。