Transition metal chlorides complexes with tetrahydrofuran [MtCl(4)(THF)(2)] used as precursors of ethylene polymerization catalysts

• Autorzy: Szczegot K. , Flisak Z. , Sibelska I. , Dawidowska-Marynowicz B.

Warianty tytułu

PL

Kompleksy chlorkow metali przejsciowych z tetrahydrofuranem [MtCl4(THF)2] jako prekursory katalizatorow polimeryzacji etylenu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Three complexes of transition metal chlorides with tetrahydrofuran (THF), viz., [TiCl4(THF)(2)] (I), [ZrCl4(THF)(2)] (II), and [HfCl4(THF)(2)] (III), were prepared and studied as the precursors of titanium-magnesium catalysts to be used in low-pressure polymerization (0.5 MPa, 323 K) of ethylene using AlEt3 (most favorable), AlEt2Cl, or Al(i-Bu)(3) as cocatalysts. The activity of catalysts increases in the order [HfCl4(THF)(2)] < [ZrCl4(THF)(2)] < [TiCl4(THF)(2)]. Degree of crystallinity (C), density, bulk density, M, MWD, and m.p. were determined for the resulting HDPE. Catalyst activity, found to obey the following ascending type (III) < (II) < (I), increased as the element electronegativity was raised and the partial charge on the transition metal atom in the precursor was diminished. The catalyst surface patterns visualized by a computer supported the experimental data. The uncomplexed, [MgCl2(THF)(2)]-supported tetrachlorides yielded catalysts less active than (I)-(III), but following the same general activity correlations.

PL

Otrzymano trzy kompleksy chlorków metali przejściowych z THF - [TiCl4(THF)2] (I), [ZrCl4(THF)2] (II), oraz [HfCWTHF),] (III) i zastosowano je jako prekursory katalizatorów tytanowo-magnezowych w niskociśnieniowej polimeryzacji (0,5 MPa, 323 K) etylenu przy użyciu AlEt3 (najkorzystniej), AlEt2Cl lub Al(z'-Bu)3 jako kokatalizatora (rys. 1, tabela 1). Zmierzono gęstość, gęstość nasypową, stopień krystaliczno-ści, ciężary cząsteczkowe i ich rozkład oraz temperaturę topnienia uzyskanego PE-HD (tabela 1). Aktywność katalizatorów wzrastała w szeregu (III) < (II) < (I), tzn. ze wzrostem elektroujemności pierwiastka metalu i ze spadkiem wartości ładunku cząstkowego na atomie metalu grupy przejściowej w cząsteczce prekursora (tabela 3). Uzyskane dane doświadczalne zostały potwierdzone przez komputerowe wykresy powierzchni katalizatora (rys. 2-6). Katalizatory zawierające nieskompleksowane z THF czterochlorki osadzone na [MgCl2(THF)2] były mniej aktywne od katalizatorów (I)-(III), ale także spełniały zależności ogólne (rys. 1).

Słowa kluczowe

EN

polymerization of ethylene; catalysts; transition metal; chloride complexes with tetrahydrofuran; molecular modeling

PL

polimeryzacja etylenu; katalizatory; kompleksy chlorków metali przejściowych z tetrahydrofuranem; modelowanie molekularne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 47, nr 2
• Strony: 85--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczegot K.

• University of Opole, Institute of Chemistry, Oleska 48, 45052 Opole, Poland

autor

Flisak Z.

• University of Opole, Institute of Chemistry, Oleska 48, 45052 Opole, Poland

autor

Sibelska I.

• University of Opole, Institute of Chemistry, Oleska 48, 45052 Opole, Poland

autor

Dawidowska-Marynowicz B.

• University of Opole, Institute of Chemistry, Oleska 48, 45052 Opole, Poland

Bibliografia

• 1. Ciardelli F., Cabling C., Menconi F., Altomare A., Chien J. C. W.: [in:] „Transition Metals and Organometallics as Catalysts for Olefin Polymerization", Eds. Kaminsky W., Sinn H., Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 1988, p. 209
• 2. Boero M., Parrinello M., Terakura K.: J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2746.
• 3. Soga K., Shiono T., Doi Y.: Makromol. Chem. 1998, 189 ,1531.
• 4. Sobota P., Utko J.: Polymer Commun. 1988, 29, 144.
• 5. Magni E., Somorjai G. A.: Surf. Sci. 1996, 345, 1.
• 6. Corradini P., Busico V., Guerra G.: Monoalkene Polymerization: Stereospecifity [in:] „Comprehensive Polymer Science" 1988, 4, 29.
• 7. Sobota P., Utko J., Ejfler J., Jerzykiewicz L. B., Organometallics 2000,19, 4929.
• 8. Flisak Z., Szczegot K.: Polimery 2001, 46, 368.
• 9. Flisak Z., Szczegot К.: Polimery 2001, 46, 390.
• 10. Czaja К., Białek M.: Polimery 2000, 45, 293.
• 11. Szczegot Z., Sibelska-Wiercigroch I., Ejfler J., Flisak Z.: Polimery 2000, 45, 344.
• 12. Ochędzan-Siodlak W., Majchrzak Z.: Polimery 2001, 46, 275.
• 13. Shriver D. F., Drezdzon M. A.: „The Manipulation of Air-Sensitive Compounds", Wiley, New York 1986.
• 14. Manzer L. E.: [in:] „Inorganic Syntheses" vol. XXI, Ed. J. P. Fackler, Jr., New York: John Wiley 1982, p. 135.
• 15. Connolly M. L.: J. Appl. Cryst. 1983, 16, 548.
• 16. Lis T., Ejfler J., Utko J., Sobota P.: Pol. J. Chem. 1992, 66, 93.
• 17. Eberle M., Rohr C.: Acta Cryst. 1996, C52, 566.
• 18. Duraj S. A., Towns R. L. R., Baker R. J., Schupp J.: Acta Cryst. 1990, C46, 890.
• 19. Bassi I. W. et al.: Zeit. für Kristallografie 1982, 159, 297.
• 20. Busico V., Cipullo R., Corradini P., De Biasio R.: Macromol. Chem. Phys. 1995, 196, 491.
• 21. Emsley J. „Chemia. Przewodnik po pierwiastkach", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997.