Recolectores voluminosos de alquilo de aluminio en la polimerización de olefinas con catalizadores del grupo 4

Área de la Ciencia:

• Química organometálica Química orgánica de los metales.
• La catálisis de la catálisis.
• La ciencia de los polímeros es la ciencia de los polímeros.

Sus antecedentes:

• El metilaluminoxano (MAO) es un co-catalizador crucial en la polimerización de las olefinas.
• Comprender la reactividad de la MAO y su interacción con las especies protóticas es vital para el diseño del catalizador.
• Los complejos de circonoceno son ampliamente utilizados como catalizadores en la producción de poliolefinas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la reacción del agua con un complejo de metilaluminoxano estéricamente obstaculizado.
• Caracterizar el complejo acuático resultante y su trayectoria de descomposición.
• Para evaluar el impacto del producto de descomposición, un fenol obstaculizado, en la polimerización de la olefina catalizada por el circonoceno.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización estructural de un complejo acuático utilizando cristalografía de rayos X.
• Estudios cinéticos de la descomposición del complejo acuático.
• Estudios cinéticos de la reacción entre el fenol obstaculizado y un catalizador de zirconoceno.
• Experimentos de control para monitorear la polimerización en presencia del fenol obstaculizado.

Principales resultados:

• Formación y determinación de la estructura cristalina de rayos X del complejo acuático [MeAl ((OAr) 2 ((H2O)) ] (2).
• El complejo 2 se descompone por encima de 0 °C para producir fenol (ArOH), metano y metilaluminoxano.
• La descomposición sigue la cinética de primer orden (k = 3,0 x 10−4 s−1 a 5°C).
• El fenol bloqueado reacciona lentamente con [Cp2ZrMe][MeB(C6F5)3] (4) (k = 2,8 x 10−3 M−1s−1 a 25°C).
• Esta velocidad de reacción es más de 107 veces más lenta que la inserción de etileno para el catalizador 4.
• La adición de ArOH no afectó la cinética de la formación de polietileno.

Conclusiones:

• El complejo acuático es inestable y se descompone fácilmente.
• El subproducto de fenol obstaculizado no inhibe significativamente la actividad del catalizador de zirconoceno en la polimerización de olefinas.
• Estos hallazgos sugieren la robustez de los catalizadores de zirconoceno contra las impurezas protóticas en condiciones de polimerización.