功能化聚烯烴材料在工業(yè)和日常生活領域具有廣泛用途。后過渡金屬催化乙烯和極性單體共聚是制備功能化聚烯烴的有效途徑。但該類共聚體系仍然面臨許多挑戰(zhàn),比如聚合活性和極性單體插入率均偏低,并且難以同時滿足高活性和高插入率。為此,從分子和電子層面深入研究其共聚機理,有助于開發(fā)新型的高效共聚體系。密度泛函理論(DFT)計算是研究聚合反應機理的有效手段。鑒于此,本論文運用密度泛函理論研究了不同后過渡金屬配合物催化乙烯與極性單體共聚的反應機理,以及相關影響因素,主要結果如下:(1)針對α-二亞胺鈀催化乙烯與丙烯酸甲酯(MA)共聚的體系,探究了極性單體插入率低以及共聚活性低的原因。計算結果表明,極性單體插入率低并不是由于極性單體本身插入能壘高,而是因為極性單體的乙烯基與乙烯相比較難與金屬中心配位。對“鏈行走”過程的研究表明,極性單體插入后的“鏈行走”過程相比乙烯插入更為有利。反應過程的決速步是形成六元螯合物后的乙烯插入過程。非共價作用分析顯示,極性單體和催化劑之間的非共價作用對穩(wěn)定決速步乙烯插入過渡態(tài)有一定貢獻。(2)基于有關動力學實驗數(shù)據(jù),對適用于計算α-二亞胺鈀催化乙烯與極性單體共聚體系的密度泛函方...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 背景介紹
    1.2 前過渡金屬烯烴聚合催化劑
        1.2.1 Ziegler-Natta催化劑
        1.2.2 茂金屬催化劑
    1.3 后過渡金屬催化劑
        1.3.1 Brookhart催化劑(α-二亞胺催化劑)
        1.3.2 Drent催化劑(膦-磺酸催化劑)
        1.3.4 其他類型催化劑
    1.4 計算化學在過渡金屬催化聚合反應中的應用
    1.5 本文選題依據(jù)及研究內容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 研究內容
2 α-二亞胺鈀配合物催化乙烯和丙烯酸甲酯共聚的理論研究
    2.1 引言
    2.2 計算方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 乙烯與甲基丙烯酸甲酯共聚的機理
        2.3.2 “鏈行走”過程
    2.4 本章小結
3 適用于α-二亞胺鈀催化烯烴共聚體系的密度泛函基準研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法和計算策略
    3.3 結果與討論
        3.3.1 篩選適用于共聚體系的泛函
        3.3.2 溶劑化模型的影響
    3.4 本章小結
4 陽離子型雙磷氧鈀配合物催化乙烯與丙烯酸甲酯共聚的理論研究
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 鏈起始階段
        4.3.2 鏈增長過程中極性單體MA的插入
        4.3.3 不同配體聚合活性不同的原因
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3867907