Sauerstoffeffekt in heteromultimetallischer Katalyse: Sauerstoffbrückenkatalysatoren für den Olefinpolymerisationsprozess

Die Erzeugung eines hochgradig Lewis-sauren Metallzentrums in einem katalytischen System war eine der Schlüsselherausforderungen bei der Olefinpolymerisation. Ein stark saures Metallzentrum kann leicht mit einem nukleophilen Monomer binden und den Polymerisationsprozess starten. Mit diesem Ziel vor Augen haben wir kategorisch Katalysatoren entworfen und synthetisiert, die verbesserte Lewis-saure Metallzentren von katalytisch aktiven Metallzentren mit erhöhter Lewis-Säure enthalten. Wir haben einen sorgfältig entworfenen synthetischen Ansatz zur Einführung von Sauerstoff zwischen zwei verschiedenen Metallzentren entwickelt, um multimetallische Systeme zu erzeugen. Die Anbringung des Sauerstoffs zwischen den beiden Metallzentren bringt die Metalle auch auf molekularer Ebene in enge Nähe, was zu einer ausgeprägten chemischen Kommunikation zwischen den Metallen führt. Die Verbindungen, die kovalent überbrückte Metallzentren enthalten, haben oft die grundlegenden Eigenschaften der einzelnen Metallatome verändert und zeigen eine „Kooperativität“, die schwer zu erreichen ist. Die synthetische Strategie beinhaltet die Isolierung verschiedener Hydroxide als Vorstufen für multimetallische Systeme. Unter Ausnutzung der Oxophilie der Metalle der Gruppe 4 und des Brønsted-sauren Charakters von M(O–H)-Spezies wurde eine neue Klasse von heterometallischen Komplexen zusammengestellt. Viele dieser isolierten Komplexe zeigten hervorragende katalytische Aktivität bei der Polymerisation von Olefinen und Styrol. Computergestützte Studien zeigen, dass die Verbesserung der katalytischen Eigenschaften das Ergebnis der Anwesenheit eines stärker elektrophilen Metallzentrums ist, das für die Katalyse unerlässlich ist.