Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Катализатор для промышленного производства пластмасс
Catalyst for the industrial production of plastics
Постметаллоценовый катализатор – это вид катализатора для полимеризации олефинов, то есть промышленного производства некоторых из наиболее распространенных пластмасс. Термин "постметаллоцены" относится к классу однородных катализаторов, которые не являются металлоценами. Эта область привлекла значительное внимание, поскольку рынок полиэтилена, полипропилена и связанных с ними сополимеров очень велик. Соответственно, существует интенсивный спрос на новые процессы, что подтверждается тем фактом, что только в США с 1991 по 2007 год было выдано 50 000 патентов на полиэтилен и полипропилен. Металлоценовые катализаторы представляют собой однородные системы с одним активным центром, что подразумевает наличие однородного катализатора в растворе. В отличие от них, коммерчески важные гетерогенные катализаторы Циглера-Натта содержат распределение активных центров. Каталитические свойства катализаторов с одним активным центром можно контролировать путем модификации лиганда. Изначально модификации лигандов были сосредоточены на различных производных циклопентадиенила, но значительное разнообразие было выявлено благодаря высокопроизводительному скринингу. Эти постметаллоценовые катализаторы используют широкий спектр хелатирующих лигандов, часто включая пиридин и амидо (R2N−). Эти лиганды доступны в большом разнообразии с точки зрения их стерических и электронных свойств. Такие постметаллоценовые катализаторы позволили внедрить полимеризацию с перемещением цепи.
A post metallocene catalyst is a kind of catalyst for the polymerization of olefins, i. e., the industrial production of some of the most common plastics. "Post metallocene" refers to a class of homogeneous catalysts that are not metallocenes. This area has attracted much attention because the market for polyethylene, polypropylene, and related copolymers is large. There is a corresponding intense market for new processes as indicated by the fact that, in the US alone, 50,000 patents were issued between 1991 2007 on polyethylene and polypropylene. Metallocene catalysts are homogeneous single site systems, implying that a uniform catalyst is present in the solution. In contrast, commercially important Ziegler Natta heterogeneous catalysts contain a distribution of catalytic sites. The catalytic properties of single site catalysts can be controlled by modification of the ligand. Initially ligand modifications focused on various cyclopentadienyl derivatives, but great diversity was uncovered through high throughput screening. These post metallocene catalysts employ a range of chelating ligands, often including pyridine and amido (R2N−). These ligands are available in great diversity with respect to their steric and electronic properties. Such postmetallocene catalysts enabled the introduction of Chain shuttling polymerization.
Катализаторы на основе поздних переходных металлов
Кополимеризация этилена с полярными мономерами была всесторонне изучена. Высокая оксофильность ранних металлов препятствовала их использованию в этом направлении. Попытки сополимеризации полярных комономеров привели к разработке катализаторов на основе никеля и палладия, вдохновленных успехом процесса Shell Higher Olefin. Типичные постметаллоценовые катализаторы содержат объемные, нейтральные α-диминовые лиганды. Компания Eastman коммерциализировала связанную технологию Gavilan. Эти комплексы катализируют гомополимеризацию этилена, образуя различные структуры – от полиэтилена высокой плотности до углеводородных пластомеров и эластомеров – посредством механизма, известного как «шагающая цепь». Модифицируя объем α-диминового лиганда, можно «настраивать» распределение продуктов в этих системах, получая углеводородные масла (α-олефины), аналогичные тем, что производятся более традиционными никелевыми(II) олиго- и полимеризационными катализаторами. В отличие от металлоценов, они также способны случайным образом сополимеризовать этилен с полярными комономерами, такими как метилакрилат. Второй класс катализаторов характеризуется моноанионными бидентатными лигандами, родственными лигандам салена. и DuPont. Идея объемных бис-иминовых лигандов была расширена на комплексы железа. Эти катализаторы также могут создавать новые структуры полипропилена. Несмотря на интенсивные усилия, лишь немногие катализаторы были успешно внедрены в промышленность для сополимеризации полярных мономеров.
The copolymerization of ethylene with polar monomers has been heavily studied. The high oxophilicity of the early metals precluded their use in this application. Efforts to copolymerize polar comonomers led to catalysts based upon nickel and palladium, inspired by the success of the Shell Higher Olefin Process. Typical post metallocene catalysts feature bulky, neutral, alpha diimine ligands. Eastman commercialized the related Gavilan technology. These complexes catalyze the homopolymerize ethylene to a variety of structures that range from high density polyethylene through hydrocarbon plastomers and elastomers by a mechanism referred to as “chain walking”. By modifying the bulk of the alpha diimine, the product distribution of these systems can be 'tuned' to consist of hydrocarbon oils (alpha olefins), similar to those produced by more tradition nickel(II) oligo/polymerization catalysts. As opposed to metallocenes, they can also randomly copolymerize ethylene with polar comonomers such as methyl acrylate. A second class of catalysts feature mono anionic bidentate ligands related to salen ligands. and DuPont. The concept of bulky bis imine ligands was extended to iron complexes The catalysts can also produce some novel polypropylene structures. Despite intensive efforts, few catalysts have been successfully commercialized for the copolymerization of polar monomers.