聚烯烴由于其優(yōu)異的的性質和相對低廉的價格，成為現(xiàn)代社會生活中的不可或缺的一種材料。烯烴聚合研究的一個核心是新型、高性能催化劑的研究。近期，中國科學技術大學化學與材料科學學院和中科院軟物質重點實驗室陳昶樂教授課題組在烯烴配位聚合領域取得重要進展。他們合成了一類新型的二亞胺鈀催化劑，首次以此類催化劑得到半結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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上個世紀90年代美國科學院院士Brookhart教授及合作者 (J. Am. Chem. Soc., 1995, 117, 6414.)，第一次報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的聚烯烴。這一催化劑在烯烴聚合領域是具有里程碑式的發(fā)現(xiàn)。這篇論文至今應用以及超過2000次。盡管擁有獨特的性質，此類催化劑活性一般，熱穩(wěn)定性較差，所制備的聚合物以及共聚物度支化過并且難以調節(jié)。這極大地限制了這一類催化劑可能的工業(yè)的應用。之后很多課題組進行了大量的工作，報道了很多的類似的催化劑體系。但是一直都無法有效的解決這一系列的問題。陳昶樂課題組通過同時增大催化劑的軸向位阻，以及調節(jié)配體的電子效應，抑制了催化過程中的鏈轉移反應，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典的Brookhart催化劑高了一個數(shù)量級，所制備的聚乙烯以及共聚物的分子量提高了一個數(shù)量級，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械力學特點的特點，在高壓下所得聚合物具有更高的強度，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)應用的潛在價值。
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該論文第一作者為中國科學技術大學化學與材料科學學院博士生代勝瑜。該項目研究得到了國家自然科學基金 (NSFC, 21374108)，中央高校基本科研業(yè)務費專項資金資助(WK3450000001) 和人才計劃的支持。
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