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环烯烃共聚物是分子主链上含有环状结构的烯烃共聚材料,由于其独特的物理化学性质被广泛应用于制造各种电子和光学器件。非共轭双烯与烯烃环化共聚是制备性能优异的环烯烃共聚物的有效方法,但是目前能够催化非共轭双烯与烯烃共聚的催化体系研究报道较少,与非共轭双烯共聚的烯烃也仅仅局限于小分子的乙烯和丙烯。研发适合于催化非共轭双烯与各种烯烃共聚的催化体系具有重要的理论和应用价值。本文设计合成了三类结构明确、性质稳定的单茂双烷基钪配合物,采用单晶X-ray射线、核磁光谱和元素分析对其结构进行了详细表征。通过改变单茂双烷基钪配合物的配体,调控钪金属中心的空间位阻和电子特性,考察了单茂钪在催化非共轭双烯与烯烃共聚中的催化性能,合成了一系列未见报道的新型环烯烃共聚物。1.单茂钪催化非共轭双烯1,5-己二烯和1,6-庚二烯环化聚合,获得了可溶的环烯烃均聚物。单茂钪的配体结构对非共轭双烯的聚合过程有直接影响。由单茂钪Cp’Sc(CH2C6H4 NMe2-o)2(6a：Cp’=C5H5;6b：Cp’=C5H4Me;6c:Cp’=C5HMe4;6d：Cp’=C5Me5; 6e:Cp’= C5Me4SiMe3)获得完全可溶的含有亚甲基-1,3-环戊烷(MCP)五元环和3-乙烯基四亚甲基(VTM)结构单元1,5-己二烯聚合物,聚合物中各结构单元的含量由环戊二烯基配体决定。单茂钪催化1,6-庚二烯聚合获得含有亚甲基-1,3-环己基(MCH)六元环和乙烯基-1,2-环戊基(ECP)五元环结构单元的完全环化的聚合物。2.单茂钪催化非共轭双烯与单烯烃苯乙烯、乙烯共聚,首次获得了含有苯乙烯结构单元的环烯烃共聚物,通过NMI、DSC和GPC等表征手段研究了聚合物的序列结构、分子量分布和热性能。单茂钪(C5Me4CH2SiMe2(O)PPh2)Sc(CH2SiMe3)2(5)催化1,5-己二烯、1,6-庚二烯与苯乙烯共聚可以得到两单体的无规嵌段共聚物,该共聚物含有环状结构单元和苯乙烯结构单元,苯乙烯链段为无规聚苯乙烯。单茂钪6c-6e催化1,5-己二烯与苯乙烯共聚,获得无规嵌段共聚物中含有间规聚苯乙烯链段和MCP五元环及VTM结构单元。配合物6e催化非共轭双烯、苯乙烯和乙烯的三元共聚,获得含有间规聚苯乙烯链段和聚乙烯链段的无规嵌段高熔点三元环烯烃共聚物。改变非共轭双烯与苯乙烯的用量可以在较宽范围内调控所得共聚物的组成。3.单茂钪催化非共轭双烯与共轭双烯共聚表现了高活性和高立体选择性,获得了含有双键结构的环烯烃共聚物。通过调控单茂钪的配体结构,首次实现了1,5-己二烯-异戊二烯、1,6-庚二烯-异戊二烯无规共聚合和交替共聚合。改变非共轭双烯与异戊二烯的用量,采用单茂钪(C5Me4SiMe3)Sc(CH2SiMe3)2(THF) (le)和(C5Me4C6H4OMe-o)Sc(CH2SiMe3)2(2)可以在较宽范围内调节所得无规共聚物的组成。单茂钪5催化非共轭双烯与异戊二烯共聚获得了1,5-己二烯-异戊二烯和1,6-庚二烯-异戊二烯交替共聚物,交替共聚时非共轭双烯的环化表现了极高的立体选择性。