Synthesis and evaluation of new bis(imino) pyridine based catalysts for ethylene polymerization

Abstract

Three-component catalytic systems based on 2,6-bis(imino) pyridine iron(II) chloride were synthesized from different ligands, which provided new alternative catalysts for polymerization of ethylene. The synthesized catalysts were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and the lack of absorption bands was observed in the region related to the carbonyl, as well as the presence of bands in the region of imino groups corresponding to C=N bonds. Coordination with Fe was also carried out. The structure of the ligands and the new catalysts were confirmed by the elemental analysis (CHN), and 1H- and 13C-nuclear magnetic resonance spectroscopy. In ethylene polymerization with methylaluminoxane as a cocatalyst, the activity of catalyst C1 was high. Although this catalyst structure contains sterically bulky ligands, the metal center was not sufficiently protected allowing transfer reactions, producing polyethylene with a low molar mass and melting temperature. З використанням різноманітних лігандів синтезовані нові трикомпонентні каталітичні системи на основі 2,6-біс(іміно)піридин хлориду заліза(II), які можуть бути альтернативними каталізаторами полімеризації етилену. За допомогою Фур’є-спектроскопії проведено аналіз синтезованих каталізаторів. Виявлено відсутність смуг поглинання в області карбонільних груп, і наявність смуг в області іміногрупи, що відповідає C=N зв’язкам. Встановлено відповідність з Fe. Структура лігандів і нових каталізаторів підтверджена за допомогою елементного аналізу, 1H- та 13С-ЯМР спектроскопії. При полімеризації етилену з метилалюмоксаном як співкаталізатором, встановлено високу активність каталізатора C1. Незважаючи на те, що каталізатор містить стерично об’ємні ліганди, металевий центр не є достатньо захищеним і тому мають місце реакції перенесення, внаслідок чого отримується поліетилен з низькою молекулярною масою і температурою плавлення.