聚烯烴由于其優(yōu)異的的性質(zhì)和相對(duì)低廉的價(jià)格，成為現(xiàn)代社會(huì)生活中的不可或缺的一種材料。烯烴聚合研究的一個(gè)核心是新型、高性能催化劑的研究。近期，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院和中科院軟物質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳昶樂(lè)教授課題組在烯烴配位聚合領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。他們合成了一類(lèi)新型的二亞胺鈀催化劑，首次以此類(lèi)催化劑得到半結(jié)晶性的聚乙烯和乙烯/丙烯酸甲酯共聚物 (Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/ ange.201503708)。
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上個(gè)世紀(jì)90年代美國(guó)科學(xué)院院士Brookhart教授及合作者 (J. Am. Chem. Soc., 1995, 117, 6414.)，第一次報(bào)道了大位阻二亞胺鈀催化劑可以制備高分子量聚乙烯和帶有極性官能團(tuán)的聚烯烴。這一催化劑在烯烴聚合領(lǐng)域是具有里程碑式的發(fā)現(xiàn)。這篇論文至今應(yīng)用以及超過(guò)2000次。盡管擁有獨(dú)特的性質(zhì)，此類(lèi)催化劑活性一般，熱穩(wěn)定性較差，所制備的聚合物以及共聚物度支化過(guò)并且難以調(diào)節(jié)。這極大地限制了這一類(lèi)催化劑可能的工業(yè)的應(yīng)用。之后很多課題組進(jìn)行了大量的工作，報(bào)道了很多的類(lèi)似的催化劑體系。但是一直都無(wú)法有效的解決這一系列的問(wèn)題。陳昶樂(lè)課題組通過(guò)同時(shí)增大催化劑的軸向位阻，以及調(diào)節(jié)配體的電子效應(yīng)，抑制了催化過(guò)程中的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，抑制了催化劑的C-H活化失活，得到高活性、高熱穩(wěn)定性的催化劑。該催化劑的活性比經(jīng)典的Brookhart催化劑高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，所制備的聚乙烯以及共聚物的分子量提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，支化度低了4-5倍。該催化劑在不同乙烯壓力下所得聚合物擁有不同機(jī)械力學(xué)特點(diǎn)的特點(diǎn)，在高壓下所得聚合物具有更高的強(qiáng)度，較低的變形性，在低壓下則表現(xiàn)出更多彈性體的特征，使其具有了工業(yè)應(yīng)用的潛在價(jià)值。
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該論文第一作者為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院博士生代勝瑜。該項(xiàng)目研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金 (NSFC, 21374108)，中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助(WK3450000001) 和人才計(jì)劃的支持。
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