双烯酮亚胺基稀土配合物的合成、结构及其对2-乙烯基吡啶的催化聚合性能

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辅助配体的Lewis酸性对稀土金属配合物的聚合性能有着直接影响。本文合成了一系列具有不同空间和电子构型的双烯酮亚胺基稀土金属配合物,探究了双烯酮亚胺基骨架中取代基的体积和电子密度对稀土金属配合物结构多样性的影响因素,考察了双烯酮亚胺基稀土金属单烷基/双烷基配合物对2-乙烯基吡啶聚合的催化性能。(1)采用烷基消除反应策略,双烯酮亚胺配体(HLH=(C6H5)N=C(Me)CH=C(Me)NH(C6H5);HLF=(2,6-F2C6H3)N=C(Me)CH=C(Me)NH(2,6-F2C6H3);HLCl=(2,6-Cl2C6H3)N=C(Me)CH=C(Me)NH(2,6-Cl2C6H3);HLEt=(2,6-Et2C6H3)N=C(Me)CH=C(Me)NH(2,6-Et2C6H3);HLi Pr=(2,6-iPr2C6H3)N=C(Me)CHC(Me)NH(C6H5))与稀土三烷基化合物Ln(CH2Si Me3)3(THF)2(Ln=Y,Lu)分别进行复分解反应,得到一系列不同结构的双烯酮亚胺基稀土金属配合物,分别是苯环C-H键活化的六配位配合物(L’)(LH)Lu(THF)(1-Lu,L’=(C6H4)N=C(Me)CH=C(Me)N(C6H5);均配的六配位配合物(LH)3Ln(Ln=Y(1a),Lu(1b));五配位稀土金属单烷基配合物(LF)2Ln(CH2Si Me3)(Ln=Y(2a),Lu(2b));四配位稀土金属双烷基配合物LClLn(CH2Si Me3)2(Ln=Y(3a),Lu(3b));对称的五配位配合物LEtLn(CH2Si Me3)2(THF)(Ln=Y(4a),Lu(4b));以及不对称的五配位配合物Li PrLn(CH2Si Me3)2(THF)(Ln=Y(5a),Lu(5b))。对这些配合物进行了核磁共振表征,其中配合物1-Lu,1b和3b还进行了单晶X-光衍射确定晶体结构。(2)配合物3-5可催化2-乙烯基吡啶聚合。单组份的中性稀土金属双烷基配合物3-5可以促进2-乙烯基吡啶聚合,以定量产率得到无规的聚(2-乙烯基吡啶)。配合物3-5跟有机硼酸盐[Ph3C][B(C6F5)]或者[Ph NHMe2][B(C6F5)4]反应生成阳离子稀土催化活性种以后,能有效催化2-乙烯基吡啶的等规聚合。其中,由配合物3产生的阳离子稀土化合物合成了mm值为94%的聚(2-乙烯基吡啶),而配合物4可使聚(2-乙烯基吡啶)的等规度mm高达99%。但是,配合物5仅得到mm=26%的聚(2-乙烯基吡啶)。通过NMR和MALDI-TOF分析齐聚物,表明聚合反应是通过基团转移聚合机理进行的。
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