短链超支化镍系催化剂的制备及催化乙烯齐聚性能研究

发布时间：2017-12-15 14:07

  本文关键词：短链超支化镍系催化剂的制备及催化乙烯齐聚性能研究

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【摘要】：本论文以环己胺、乙胺、正丁胺、正己胺、异丙胺为核,合成了五种1.0代聚酰胺-胺型超支化大分子,按照超支化大分子骨架结构可以将这五种超支化大分子结构分为短环链超支化大分子、短直链超支化大分子和短支链超支化大分子。它们分别与水杨醛反应后得到的超支化水杨醛亚胺配体,然后通过“一锅法”的合成方法与六水氯化镍配位生成三系列不同超支化骨架结构的超支化水杨醛亚胺镍配合物;采用红外光谱、核磁氢谱(1H-NMR)和电喷雾电离质谱(ESI-MS)等表征方法对五种短链聚酰胺-胺型0.5代/1.0代超支化大分子、五种短链超支化水杨醛亚胺镍配合物进行结构表征。分别以三系列短链超支化水杨醛亚胺镍配合物为主催化剂,考察了助催化剂、溶剂对乙烯齐聚催化体系的影响,并且确定了三系列催化剂在用于乙烯齐聚的最佳反应条件。实验结果表明,在以甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,甲苯为溶剂时,三系列催化剂催化乙烯齐聚性能最佳反应条件为主催化剂用量2μmol、铝镍比1000、反应压力0.5MPa、反应时间30min、反应温度25℃。对比三种短直链乙烯齐聚催化剂后研究发现,乙胺为核的超支化水杨醛亚胺镍配合物催化活性最高,达5.9×105g Olig(mol Ni·h)-1。在最佳反应条件下,短环链、短支链催化乙烯齐聚反应体系的活性分别为6.4×105g Olig(mol Ni·h)-1、3.8×105g Olig(mol Ni·h)-1。通过考察不同助催化剂对三系列乙烯齐聚催化体系的影响研究表明,在甲基铝氧烷、三乙基铝的作用下,乙烯齐聚产物以低碳烯烃为主,在三乙基铝的作用下,乙烯齐聚产物90%以上都是丁烯,而在甲基铝氧烷的作用下,乙烯齐聚产物以丁烯、己烯、辛烯为主。在氯代烷基铝助催化剂和溶剂甲苯的作用下,三系列乙烯齐聚催化体系均发生了乙烯齐聚串联付克烷基化反应,由此可知在此类水杨醛亚胺镍配合物乙烯齐聚催化体系内,氯代烷基铝助催化剂和甲苯的引入会使反应体系发生付克烷基化反应,严重降低乙烯齐聚反应收率。由此可知,对水杨醛亚胺镍配合物催化乙烯齐聚反应体系来说,为避免烷基化副产物的生成,必须避免在反应体系中引入氯离子。对比不同溶剂如甲苯、环己烷、甲基环己烷对三系列乙烯齐聚反应体系的影响可以发现,三系列超支化水杨醛亚胺镍配合物乙烯齐聚反应体系受溶剂影响较大,在芳香烃溶剂的作用下,齐聚产物分布均匀但乙烯齐聚活性较低;在脂肪族溶剂的作用下乙烯齐聚活性大幅提高,但齐聚产物以丁烯为主。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36

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本文编号：1292219