Precatalizadores del complejo 2-[2,6-Bis(4,4'-difluorobenzhidril) -4-metilfenillimino]-3-ariliminobutilníquel para la...

Área de la Ciencia:

• Química organometálica
• Ciencias de los Polímeros
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los complejos de níquel con ligandos de iminopiridina son catalizadores conocidos para la polimerización de las olefinas.
• La estructura del ligando de ajuste es crucial para controlar la actividad del catalizador y las propiedades del polímero.
• El desarrollo de catalizadores eficientes para la producción de polietileno con microestructuras y prestaciones mecánicas adaptadas sigue siendo un desafío clave.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar los nuevos complejos 2-[2,6-bis(4,4'-difluorobenzhidril) -4-metilfenilimino]-3-ariliminobutilníquel.
• Evaluar el rendimiento catalítico de estos complejos en la polimerización de etileno cuando se activan con metilaluminoxano (MAO) y cloruro de etilaluminio (Et2AlCl).
• Investigar la relación entre la estructura del catalizador, la actividad de polimerización, la microestructura del polímero y las propiedades mecánicas.

Principales métodos:

• Síntesis de complejos de níquel.
• Caracterización mediante FT-IR, análisis elemental y difracción de rayos X de un solo cristal.
• Experimentos de polimerización del etileno con MAO y Et2AlCl como co-catalizadores.
• Análisis de polímeros, incluida la determinación del peso molecular (GPC), el análisis de la microestructura (NMR) y el ensayo de las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, elongación en la rotura, recuperación elástica).

Principales resultados:

• Los complejos de níquel sintetizados exhibieron desviaciones significativas de la geometría tetraédrica ideal.
• Cuando se activó con MAO, el complejo optimizado demostró una actividad catalítica excepcional (26,56 × 10^6 g ((PE) mol^-1 ((Ni) h^-1).
• Los polietileno resultantes poseían pesos moleculares ultra-altos (4.33-26.72 × 10^5 g mol^-1), ramificación sintonizable (62-200/1000 C) a través de la marcha en cadena y una gama de microestructuras.
• Se observaron propiedades mecánicas sobresalientes, correlacionadas con el equilibrio de las regiones cristalinas y amorfas.
• El sistema Ni1/Et2AlCl mostró una mayor estabilidad térmica, pero produjo polímeros con pesos moleculares más bajos y propiedades mecánicas inferiores en comparación con la activación de MAO.

Conclusiones:

• Los nuevos complejos de níquel son catalizadores altamente efectivos para la polimerización del etileno, que ofrecen un rendimiento superior a los análogos existentes.
• Se demuestra la capacidad de ajustar la microestructura del polímero y el peso molecular a través del diseño del catalizador y la marcha controlada de la cadena.
• El estudio destaca el papel crítico del peso molecular en la determinación de las propiedades mecánicas de los polietileno resultantes.
• Estos hallazgos proporcionan información valiosa para el diseño racional de catalizadores avanzados de polimerización de olefinas y polietileno funcional.