Каталитическая олигомеризация этилена на комплексах металлов триады железа: влияние природы металла и новые перспективыНИР

Catalytic oligomerization of ethylene with iron triad metal complexes: the role of metal nature and new perspectives

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 декабря 2020 г.-31 августа 2021 г. Каталитическая олигомеризация этилена на комплексах металлов триады железа: влияние природы металла и новые перспективы
Результаты этапа: Новейший этап развития области каталитической олигомеризации олефинов при помощи координационных соединений переходных металлов начался с работ группы Брукхарта [1,2], посвященных комплексам никеля (+2), и работы группы Гибсона [3], посвященной координационным соединениям кобальта (+2) и железа (+2). В последние годы научный интерес в этой области сместился в сторону изучения катализаторов миграционной полимеризации этилена и сополимеризации полярных олефинов с этиленом, однако олигомеризация этилена по-прежнему вызывает значительный научный интерес [4-7]. Тем не менее за рамками обзорных работ остался ряд интересных и неожиданных результатов в области олигомеризации этилена, которые могут положить начало новым направлениям исследований. Данный обзор составлен из двух основных блоков. В первой части рассмотрены координационные соединения никеля (+2), кобальта (+2) и железа (+2) имеющие одинаковое лигандное окружение и способные после активации АОС олигомеризовать этилен. Проведено сравнение их каталитических свойств, изученных при одинаковых условиях проведения процесса олигомеризации. Такое прямое сравнение позволит установить истинное влияние природы металла на каталитические свойства комплексов. Большое внимание уделено взаимосвязи структуры комплексов-прекатализаторов и свойств получаемой каталитической системы. Также рассмотрена зависимость каталитических свойств от природы растворителя, активатора и других параметров системы. Вторая часть обзора посвящена последним наиболее интересным результатам в области олигомеризации этилена с использованием комплексов триады железа и разбита на четыре главы. В первой главе рассматриваются каталитические системы на основе комплексов никеля(+2) и кобальта(+2), которые способны тримеризовать этилен с высокой селективностью (до 98%) после активации ММАО. Такая высокая селективность к гексенам не характерна для комплексов поздних переходных металлов и ранее наблюдалась лишь для соединений хрома и титана, что обуславливается протеканием реакции по металлоциклическому механизму. В данном случае, по всей видимости, реакция протекает по координационно-миграционному механизму (доля гексена-1 не более 50%) и природу высокой селективности еще предстоит выяснить. Вторая глава посвящена образованию олефинов с нечетным количеством атомов углерода в ходе олигомеризации этилена с использованием комплексов никеля(+2) и железа(+2). Так, в ходе каталитического процесса может образовываться до 29% олигомеров с нечетным количеством атомов углерода, а среди возможных механизмов реакции рассматриваются β-алкил элиминирование и метатезис. В третьей главе анализируются комплексы никеля(+2), которые способны получать тяжелые (С20-С50) разветвленные олигомеры. Такие продукты, в зависимости от массы и количества разветвлений, востребованы в качестве базовых масел и компонентов авиационного топлива. В четвертой главе рассматриваются металлокомплексные катализаторы на основе металлов триады железа, гетерогенизированные на различных носителях. Проведено сравнение этих нанесенных катализаторов между собой и с их гомогенными аналогами. Также один раздел посвящен краткому обзору тандемного алкилирования толуола по Фриделю-Крафтсу, и процессов получения полимеров (СВМПЭ, разветвленные полиэтиленовые эластомеры) и сополимеров (этилен/полярные мономеры и этилен/диены), которые уже были освещены в ряде предыдущих обзоров. Литература: 1. Svejda S.A., Brookhart M. Organometallics. 1999. Vol. 18, № 1. P. 65–74. 2. Killian C.M., Johnson L.K., Brookhart M. Organometallics. 1997. Vol. 16, № 10. P. 2005–2007. 3. Britovsek G.J.P. et al. Chem. - A Eur. J. 2000. Vol. 6, № 12. P. 2221–2231. 4. Wang Z. et al. Coord. Chem. Rev. Elsevier B.V., 2018. Vol. 363. P. 92–108. 5. Wang Z. et al. Coord. Chem. Rev. 2017. Vol. 350. P. 68–83. 6. Bryliakov K.P., Antonov A.A. J. Organomet. Chem. Elsevier B.V, 2018. Vol. 867. P. 55–61. 7. Bekmukhamedov G.E. et al. Catalysts. 2020. Vol. 10, № 5. P. 498.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".