Utilización del catalizador de cromo (III) con el ligando N,N-di-t-Bu-2, 11-diaza[3.3] (2,6)-piridinofano en la polimerización de etileno y propileno

Use of the chromium (III) catalyst bearing N,N-di-t-Bu-2, 11-diaza[3.3] (2,6)-pyridinophane ligand in polymerisation of ethylene and propylene

Se sintetizó y caracterizó un complejo de cromo (III) con el ligando N,N- di-t-Bu-2, 11-diaza[3.3] (2,6)-piridinofano (t-Bu-N₄CrCl₂ +Cl-). Este complejo se ensayó en la polimerización de etileno y propileno, en varias condiciones de reacción, en presencia de MAO (metilaluminoxano) o Et₃Al₂Cl₃ (sesquicloruro de etilaluminio), como cocatalizadores. El uso del sistema catalítico t-Bu-N₄CrCl₂ +Cl -/Et₃Al₂Cl₃ dio lugar a copolímeros de etileno-propileno y polietileno, con buenos rendimientos. Los polímeros así producidos presentan masas molares elevadas y polidispersidades estrechas.

INTRODUCCIÓN

La catálisis de la polimerización de olefinas en presencia de cromo sigue siendo un área de investigación en desarrollo. Los mecanismos implicados en la heterocatálisis, como los procesos Phillips y Union Carbide, aún no están completamente establecidos. Los estudios en medios homogéneos, especialmente con complejos moleculares de estructura definida, pueden proporcionar información valiosa desde un punto de vista mecanístico.

Los ligandos nitrogenados han demostrado ser versátiles en la estabilización de complejos con potencial catalítico en la polimerización de olefinas. No obstante, la posibilidad de utilizar ligandos nitrogenados macrocíclicos, como los diazapiridinófanos, coordinados a metales de transición para esta polimerización, aún no había sido investigada hasta ahora. Nuestro trabajo ha demostrado el potencial de estos ligandos en estudios mecanísticos y de fluxionalidad de diversos complejos.

Experimental

Materiales

La síntesis y caracterización del complejo de Cr(III) con el ligando N,N-di-t-Bu-2,11-diaza [3.3] (2,6)-piridinofano se llevó a cabo en una atmósfera inerte utilizando técnicas de Schlenk. El ligando N,N-di-t-Bu-2,11-diaza [3.3] (2,6)-piridinofano se sintetizó mediante la reacción entre 2,6-bis(bromometil)piridina y t-butilamina, en dos pasos, como se muestra en el Esquema 1. La purificación se realizó por recristalización en etanol, obteniendo cristales blancos con un rendimiento del 54%. El complejo Cr(III) que contiene el ligando N,N-di-t-Bu-2,11-diaza [3.3] (2,6)-piridinofano (t-Bu-N4CrCl2+Cl-) se sintetizó por reacción entre el ligando N,N-di-t-Bu-2,11-diaza [3.3] (2,6)-piridinofano (t-Bu-N4) y el precursor (THF)3CrCl3 en THF (tetrahidrofurano) como disolvente.