CN102858807A - 制备新型催化剂组合物的方法以及使用该催化剂组合物的烯烃聚合物 - Google Patents

制备新型催化剂组合物的方法以及使用该催化剂组合物的烯烃聚合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种制备催化剂组合物的方法以及使用该组合物的烯烃聚合物，更具体地，本发明涉及一种制备新型催化剂组合物的方法以及使用该催化剂组合物的具有良好耐热性的烯烃聚合物，所述催化剂组合物包含至少两种类型的催化剂。根据本发明，不仅能够提供一种具有良好活性和高耐热性的烯烃聚合物，而且还可以控制所述烯烃聚合物的浓度、耐热性和熔体指数（MI）的值。

Description

制备新型催化剂组合物的方法以及使用该催化剂组合物的烯烃聚合物
技术领域
本发明涉及一种新型催化剂组合物和使用该催化剂组合物制备烯烃聚合物的方法。
背景技术
陶氏公司（Dow company）在二十世纪九十年代早期报道了[Me2Si(Me4C5)NtBu]TiCl2（受限几何结构催化剂，CGC）（USP 5,064,802）。CGC在乙烯与α-烯烃的共聚合反应中与先前已知的的茂金属催化剂相比的优点可以概括为如下两点：（1）其即使在高聚合温度下也显示出高活性从而致使聚合物具有高分子量，以及（2）其提供了优异的具有高位阻的α-烯烃（例如，1-己烯和1-辛烯）的共聚合。除了上述优点以外，当人们逐渐已知CGC的一些特点时，其许多衍生物已经在学术和工业领域被合成并且积极地用作聚合催化剂。
其中的一个方法是试图合成一种金属化合物，其中引入其它各种桥键来代替硅桥和氮取代基，并且用这种金属化合物进行聚合。迄今已知道典型的金属化合物能够被列出如下（Chem.Rev.2003,103,283）。
在如上所列的化合物中，分别引入磷（1）、1,2-亚乙基或1,3-亚丙基（2）、甲叉基(methylidene)（3）和甲撑基(methylene)（4）桥键来替代CGC结构的硅桥。但是，当它们应用于乙烯聚合或者乙烯与α-烯烃的共聚合时，与CGC相比，它们在聚合活性、共聚合性能等方面没有显示出优异的结果。
作为其它方法，已经合成了许多包含氧桥配体而不是CGC的酰氨配体的化合物，并且已经尝试了一些使用它们的聚合。它们的实例可以概括如下：
T.J.Marks等人已经报道了化合物（5），并且其特征在于，Cp（环戊二烯）衍生物和氧桥配体通过邻苯撑基交联（Organometallics 1997,16,5958）。具有相同交联的化合物和使用该化合物的聚合已经被Mu等人所报道（Organometallics 2004,23,540）。而且，通过邻苯撑基将茚基配体和氧桥配体交联制备的产物已经被Rothwell等人所报道（Chem.Commun.2003,1034）。Whitby等人报道了化合物（6），其特征在于，通过三个碳原子使环戊二烯基配体和氧桥配体桥联（Organometallics 1999,18,348）。这些催化剂据报道显示出用于间规立构聚苯乙烯聚合的活性。Hessen等人也已经报道了类似的化合物（Organometallics 1998,17,1652）。Rau等人报道了化合物（7），其特征在于，显示出在高温度和压力（210°C,150MPa）下对于乙烯与乙烯/1-己烯的共聚合的活性（J.Organomet.Chem.2000,608,71）。另外，随后，有人提供了具有类似结构的催化剂，例如化合物（8），并且Sumitomo公司提交了使用该催化剂在高温度和压力下的聚合的申请（USP 6,548,686）。
但是，在所有上述尝试中，仅有少数催化剂实际应用于工业公司。使用该市售催化剂制备的聚合物尽管具有高共聚物含量但是也具有耐热性较差的缺点。它们通常具有大约50°C至70°C的熔点，并因此显示出的缺点在于不适合要求100°C或更高温度的耐热性的应用。
发明内容
[技术问题]
为了解决上述现有技术的问题，本发明提供了一种包含新型化合物的催化剂组合物，并且通过使用该催化剂组合物提供了一种具有优异的活性和高耐热性特征的烯烃聚合物。
[技术方案]
为了实现上述目的，本发明提供了一种新型催化剂组合物以及用于制备该催化剂组合物的方法，该催化剂组合物包含具有与第IV族过渡金属配位的由如下通式（1）所表示的配体的化合物；和由如下通式（2）表示的化合物。
所述催化剂组合物可以进一步包含选自由如下通式（3）至（5）表示的化合物中的一种或多种助催化剂。
此外，所述催化剂组合物可以进一步包含一种或多种选自如下化合物中的聚合助剂：包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的铝化合物、包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的锌化合物以及包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的镓化合物。
另外，本发明提供了一种通过使用上述催化剂组合物制备烯烃聚合物的方法：
[通式1]
在通式（1）中，
m表示1至7的整数，
R1表示具有4至10个碳原子的环烷基，所述环烷基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；具有3至9个碳原子的杂环，所述杂环由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；具有6至10碳原子的芳基，所述芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；或者，具有5至10个碳原子的杂芳基，所述杂芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；其中，当R1由两个或多个取代基所取代时，彼此相邻的基团可以形成脂肪族稠环或者芳香族稠环；
R2相同或不同，且各自独立地选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有4至20个碳原子的杂环、具有1至20个碳原子的烷氧基和具有6至20个碳原子的芳氧基；并且，两个或多个R2可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
[通式2]
Figure BDA00002295075200041
在通式（2）中，
R1和R2各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者由烃基所取代的第XIV族金属的准金属基；并且，所述R1和R2可以通过包含具有1至20个碳原子的烷基或者具有1至20个碳原子的芳基的烷叉基彼此结合形成环；
R3各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
CY1表示取代或未取代的脂肪环或芳香环；
M表示第IV族的过渡金属；
Q1和Q2各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者具有1至20个碳原子的烷叉基；
[通式3]
J(R4)3
在通式（3）中，
J表示铝或硼；
R4各自独立地表示卤素、或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基；
[通式4]
[L-H]+[ZA4]-或[L]+[ZA4]-
在通式（4）中，
L表示中性或阳离子路易斯酸；
H表示氢；
Z表示第XIII族原子；
A各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基或者具有6至20个碳原子的芳基，其中一个或多个氢原子被卤素、具有1至20个碳原子的烃基、具有1至20个碳原子的烷氧基或苯氧基所取代；
[通式5]
-[Al(R5)-O]a-
在通式（5）中，
R5表示卤素或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基，并且
a表示2或更大的整数。
[有益效果]
根据本发明，提供了一种新颖的催化剂组合物，并且还提供了一种通过使用所述催化剂组合物制备的具有优异的活性和高耐热性的弹性体。本发明的烯烃聚合物可以弥补早期烯烃共聚物的弹性相对优异而耐热性较差的缺点。
附图说明
图1为显示通过使用根据本发明的一个实施例所述的催化剂组合物制备的烯烃聚合物的熔点和熔解热的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将更为详细地举例说明本发明。
根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂组合物的特征在于，包含具有与第IV族过渡金属配位的如下通式（1）的配体的化合物；和如下通式（2）的化合物。
根据本发明所述的催化剂组合物可以进一步包含选自如下通式（3）至（5）表示的化合物中的一种或多种助催化剂。
此外，根据本发明所述的催化剂组合物可以进一步包含一种或多种选自如下化合物中的聚合助剂：包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的铝化合物、包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的锌化合物以及包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的镓化合物。
[通式1]
Figure BDA00002295075200061
在通式（1）中，
m表示1至7的整数，
R1表示具有4至10个碳原子的环烷基，所述环烷基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；具有3至9个碳原子的杂环，所述杂环由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；具有6至10碳原子的芳基，所述芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；或者，具有5至10个碳原子的杂芳基，所述杂芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；其中，当R1由两个或多个取代基所取代时，彼此相邻的基团可以形成脂肪族稠环或者芳香族稠环；
R2相同或不同，且各自独立地选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有4至20个碳原子的杂环、具有1至20个碳原子的烷氧基和具有6至20个碳原子的芳氧基；并且，两个或多个R2可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
[通式2]
Figure BDA00002295075200081
在通式（2）中，
R1和R2各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者由烃基所取代的第XIV族金属的准金属基；并且，所述R1和R2可以通过包含具有1至20个碳原子的烷基或者具有1至20个碳原子的芳基的烷叉基彼此结合形成环；
R3各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
CY1表示取代或未取代的脂肪环或芳香环；
M表示第IV族的过渡金属；
Q1和Q2各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者具有1至20个碳原子的烷叉基；
[通式3]
J(R4)3
在通式（3）中，
J表示铝或硼；
R4各自独立地表示卤素、或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基；
[通式4]
[L-H]+[ZA4]-或[L]+[ZA4]-
在通式（4）中，
L表示中性或阳离子路易斯酸；
H表示氢；
Z表示第XIII族原子；
A各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基或者具有6至20个碳原子的芳基，其中一个或多个氢原子被卤素、具有1至20个碳原子的烃基、具有1至20个碳原子的烷氧基或苯氧基所取代；
[通式5]
-[Al(R5)-O]a-
在通式（5）中，
R5表示卤素或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基，并且
a表示2或更大的整数。
上述通式（1）至（5）的取代基各自具体说明如下。
所述烷基基团包括直链或者支链烷基。
所述链烯基基团包括直链或者支链链烯基。
所述甲硅烷基基团的非限制性实例包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三丁基甲硅烷基、三己基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、三异丁基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三（三甲基甲硅烷基）甲硅烷基等。
所述芳基基团优选具有6至20个碳原子，并且其非限制性的实例包括苯基、萘基、吡啶基、二甲基苯胺基、甲氧基苯基等。
所述烷基芳基基团表示由上述烷基取代的芳基。
所述芳基烷基基团表示由上述芳基取代的烷基。
所述卤素基团表示氟、氯、溴或碘。
所述烷基氨基基团表示由上述烷基取代的氨基，并且其非限制性的实例包括二甲基氨基、二乙基氨基等。
所述芳基氨基基团表示由上述芳基取代的氨基，并且其非限制性的实例包括二苯基氨基等。
根据本发明所述的催化剂组合物包含作为用于制备弹性体的催化剂组分的通式（2）的化合物；和作为用于制备耐热聚合物的催化剂组分的具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物。
作为本发明发明人对用于烯烃聚合的催化剂的反复研究的结果，当通过使用本发明的催化剂组合物制备烯烃聚合物（优选烯烃嵌段共聚物）时，由于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物能够提供硬链段形式的嵌段的单体，和由于通式（2）的化合物能够提供软链段形式的嵌段的单体产生了高程度的嵌段形成。
如果本发明所述的催化剂组合物以这种方式使用，烯烃聚合物显示出高程度的嵌段形成，以便硬链段和软链段可以更明确地区别，并且硬链段的含量可以提高以提供具有高结晶度和高熔点的聚合物。因此，通过使用本发明的催化剂组合物制备的烯烃聚合物能够保持基本弹性并且同时能够显示出与先前已知的聚合物相比更优的耐热性。
作为本发明所述催化剂组合物中包含的组分，具有与第IV组过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物将更详细地说明如下。
通式（1）的化合物具有如下通式（1-1）或（1-2）：
[通式1-1]
Figure BDA00002295075200101
[通式1-2]
在通式（1-1）或（1-2）中，
m和R2如通式（1）中所定义，
n表示1至7的整数，n'表示1至5的整数，
p表示0至2+n的整数，p'表示0至5+n'的整数，
R3相同或不同，且各自独立地优选选自氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环。
具体地，在通式（1-1）或（1-2）中的R3优选为具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环。
另外，在通式（1-1）和（1-2）中，m优选为2或3。此外，在通式（1-1）和（1-2）中，n优选为2或3。此外，在通式（1-1）和（1-2）中，n'优选为1至3的整数。
更优选地，通式（1）的化合物可以为选自如下式（1-3）的化合物中的一种或多种。但是，在本发明中的通式（1）的化合物不仅仅限制于这些化合物。
[式1-3]
Figure BDA00002295075200111
另一方面，根据本发明的一个实施方式，通式（1）的化合物可以通过反应方案（1）的方法制备。但是，本发明不限制于此。
[反应方案1]
Figure BDA00002295075200121
在上述反应方案（1）中，R1和R2如通式（1）所定义。
在上述反应方案（1）中，初始化合物（a）通过选择性锂取代方法转化为中间体化合物（b），向中间体化合物（b）中加入DMF（N,N-二甲基甲酰胺）以得到化合物（c）。随后，化合物（c）可以在回流和搅拌下与R1-NH2反应以提供通式（1）的化合物。具体地，在使用化合物其中R1为芳基的R1-NH2的情况下，在混合物回流过夜前可以加入4A MS来得到产物。在R1为烷基或者烷基芳基的情况下，混合物可以在室温下搅拌过夜来得到产物。
根据上述方法制备的通式（1）的化合物可以为根据R1的类型能够与金属形成二齿螯合物（NN螯合物）或三齿螯合物（NNN、NNO或者NNC）的配体化合物。
在本发明所述的催化剂组合物中使用的化合物为有机金属化合物，其中，通式（1）的配体化合物与第IV族过渡金属配位。所述过渡金属的非限制性实例包括Ti、Zr、Hf等。
根据本发明的一个实施方式，所述有机金属化合物可以为选自如下式（1-4）的化合物中的一种或多种，但是不限制于此：
[式1-4]
Figure BDA00002295075200131
在式（1-4）中，
M代表第IV族过渡金属，
R相同或不同，并且各自独立地选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有4至20个碳原子的杂环、具有1至20个碳原子的烷氧基和具有6至20个碳原子的芳氧基。
从式（1-4）中可以看出，具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物中的配体和金属的摩尔比可以为大约2:1（与先前的催化剂相同），或者为约1:1（与先前的催化剂不同）。由于上述结构特征，根据本发明的所述催化剂组合物可以具有其含量等于或者大于先前催化剂组合物的过渡金属。
另一方面，根据本发明的一个实施方式，具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物可以在如下方法中制备。但是，本发明不限制于此。
首先，一定量的通式（1）的配体和大约1.05当量的金属前体混合，并且在大约-75°C至-80°C，优选大约-78°C下加入到适量的甲苯溶剂中。搅拌混合物大约6小时至2天，在此过程中温度缓慢升高至室温。然后，除去溶剂，或者当加入的溶剂的量已知时，所需的有机金属化合物可以作为溶液获得。
另一方面，本发明所述的催化剂组合物包括通式（2）的化合物作为组分。
考虑到控制通式（1）中的金属周围的电子和位阻环境，所述通式（2）的化合物优选为如下通式（2-1）的化合物：
[通式2-1]
在通式（2-1）中，
R4和R5各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基或者甲硅烷基；
R6各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基，并且两个或者多个R6可以彼此结合形成脂肪环或者芳香环；
Q3和Q4各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基或者具有1至20个碳原子的芳基；并且
M表示第IV族过渡金属。
所述通式（2）或者（2-1）的化合物具有如下结构：酰氨基基团通过亚苯基桥键与氨基或烷氧基基团连接形成Cp-M-E狭角，但是单体接近的Q1-M-Q2为宽角，由此具有大尺寸的单体可以容易地接近。此外，不同于通过硅桥键连接的CGC结构，通式（1）的化合物具有稳定且坚固的六边环结构，其包含，例如，与金属位连接在一起的氧、亚苯基桥键和氮。这样，如果这种化合物与例如甲基铝氧烷或者B(C6F5)3的助催化剂反应以活化，而后用于烯烃聚合，则即使在高聚合温度下也可以制备具有例如高活性、高分子量和高共聚等的特征的烯烃聚合物。
此外，在根据本发明的催化剂组合物中，相对于与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物，可以1:0.01至1:15，优选1:0.1至1:10，更优选1:0.1至1:5的摩尔比包含通式（2）的化合物。也就是说，为了获得具有令人满意的物理性质的烯烃聚合物，同时将单体充分转化为硬链段和软链段，所述催化剂组合物优选包含上述范围内的化合物。
另一方面，根据本发明所述的催化剂组合物可以进一步包含选自如下通式（3）至（5）的化合物中的一种或多种助催化剂。
[通式3]
J(R4)3
在通式（3）中，
J表示铝或硼；
R4各自独立地表示卤素、或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基；
[通式4]
[L-H]+[ZA4]-或[L]+[ZA4]-
在通式（4）中，
L表示中性或阳离子路易斯酸；
H表示氢；
Z表示第XIII族原子；
A各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基或者具有6至20个碳原子的芳基，其中一个或多个氢原子被卤素、具有1至20个碳原子的烃基、具有1至20个碳原子的烷氧基或苯氧基所取代；
[通式5]
-[Al(R5)-O]a-
在通式（5）中，
R5表示卤素或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基，并且
a表示2或更大的整数。
根据本发明所述的催化剂组合物可以在由所述助催化剂化合物活化的状态下存在，并且因此也称作活化的催化剂组合物。但是，在本领域已经已知，所述催化剂组合物在活化的状态下存在，活化的催化剂组合物的表达式在此不特别使用。
根据本发明的一个实施方式，对所述通式（3）的化合物不特别限制，只要其为烷基金属化合物，但是其可以优选包括三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、三丙基铝、三丁基铝、二甲基氯化铝、三异丙基铝、三仲丁基铝、三环戊基铝、三戊基铝、三异戊基铝、三己基铝、三辛基铝、乙基二甲基铝、甲基二乙基铝、三苯基铝、三对甲苯基铝、二甲基铝甲氧化物、二甲基铝乙氧化物、三甲基硼、三乙基硼、三异丁基硼、三丙基硼、三丁基硼等；更优选包括三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝等。
此外，通式（4）的化合物可以包括三乙基铵四（苯基）硼、三丁基铵四（苯基）硼、三甲基铵四（苯基）硼、三丙基铵四（苯基）硼、三甲基铵四（对甲苯基）硼、三甲基铵四（邻，对-二甲基苯基）硼、三丁基铵四（对三氟甲基苯基）硼、三甲基铵四（对三氟甲基苯基）硼、三丁基铵四（五氟苯基）硼、N,N-二乙基苯胺四（苯基）硼、N,N-二乙基苯胺四（五氟苯基）硼、二乙基铵四（五氟苯基）硼、三甲基鏻四（苯基）硼、三乙基铵四（苯基）铝、三丁基铵四（苯基）铝、三甲基铵四（苯基）铝、三丙基铵四（苯基）铝、三甲基铵四（对甲苯基）铝、三丙基铵四（对甲苯基）铝、三乙基铵四（邻，对-二甲基苯基）铝、三丁基铵四（对三氟甲基苯基）铝、三甲基铵四（对三氟甲基苯基）铝、三丁基铵四（五氟苯基）铝、N,N-二乙基苯胺四（苯基）铝、N,N-二乙基苯胺四（苯基）铝、N,N-二乙基苯胺四（五氟苯基）铝、二乙基铵四（五氟苯基）铝、三苯基鏻四（苯基）铝、三甲基鏻四（苯基）铝、三乙基铵四（苯基）铝、三丁基铵四（苯基）铝、三丙基铵四（对甲苯基）硼、三乙基铵四（邻，对-二甲基苯基）硼、三甲基铵四（邻，对-二甲基苯基）硼、三丁基铵四（对三氟甲基苯基）硼、三甲基铵四（对三氟甲基苯基）硼、三丁基铵四（五氟苯基）硼、N,N-二乙基苯胺四（苯基）硼、三苯基鏻四（苯基）硼、三苯基碳鎓四（对三氟甲基苯基）硼、三苯基碳鎓四（五氟苯基）硼、三苯甲基四（五氟苯基）硼、三苯甲基四（五氟苯基）硼酸酯等。
此外，对所述通式（5）的化合物不特别限制，只要其为烷基铝氧烷，但是其优选可以包括甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、异丁基铝氧烷、丁基铝氧烷等；更优选可以包括甲基铝氧烷。
具体地，根据本发明，相对于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物（主催化剂组分，如下），可以以大约1:1至大约1:20，优选大约1:1至大约1:18，更优选大约1:1至大约1:15的摩尔比包含所述助催化剂化合物。
也就是说，所述助催化剂化合物为烷基化剂，并且相对于所述主催化剂化合物，其优选含量为大约1:1或更高的摩尔比，以便所述主催化剂化合物的烷基化可以由所述助催化剂化合物充分进行。并且，当所述助催化剂化合物以过量加入时，控制聚合物的物理性能可能变得困难，并且特别是，烷基化后的主催化剂化合物的活化不能完全实现。为了避免这种结果，相对于所述主催化剂化合物，优选以1:20或更小的摩尔比包含所述助催化剂化合物。
同时，为了制备具有更优异的耐热性的高弹体，本发明所述的催化剂组合物可以进一步包括聚合助剂。
在此，所述聚合助剂可以为选自包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的铝化合物、包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的锌化合物和包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的镓化合物中的一种或者多种化合物；并且优选为三乙基铝或者二乙基锌。
通过加入聚合助剂，可以制备一种聚合物，其中，该聚合物分子结构的结晶度提高，并且共聚单体的含量增大，以致该聚合物可以具有大约0.9g/ml或更小的密度和高熔点。这是因为所述聚合助剂可以有助于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物的交替作用，以帮助形成所述烯烃聚合物的多个链段（例如，硬链段和软链段）的交替构成。换句话说，通过这种聚合助剂的作用，形成嵌段的程度提高，并且因此可以制备具有较高熔点和耐热性的烯烃聚合物。
相对于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物（主催化剂，如下），可以以大约1:10至大约1:1000，优选大约1:10至大约1:500，更优选大约1:20至大约1:200的摩尔比包含所述聚合助剂。
也就是说，相对于所述主催化剂，优选可以以大约1:10或更大的摩尔比包含所述聚合助剂，以使得能够获得最小的效果。此外，当加入过量的所述聚合助剂时，所述主催化剂化合物的活性和所述聚合物的物理性能可能劣化。为了避免这种结果，相对于所述主催化剂化合物，优选以1:1000或更小的摩尔比包含述聚合助剂。
本发明如上所述的催化剂组合物可以以浸渍在二氧化硅、氧化铝等中的状态下使用。此外，所述催化剂组合物可以用于制备烯烃均聚物或者共聚物（优选为嵌段共聚物）。
另一方面，根据本发明的一个实施方式，提供了一种制备所述用于烯烃聚合的催化剂组合物的方法，该方法包括如下步骤：通过使具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物与选自通式（3）至（5）的化合物中的一种或多种助催化剂化合物相接触而得到混合物。
根据本发明的另一个实施方式，制备所述催化剂组合物的方法可以包括如下步骤：
通过使具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物与选自通式（3）至（5）的化合物中的助催化剂化合物相接触而得到混合物；以及
将一种或多种聚合助剂加入到所述混合物中，所述聚合助剂选自包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的铝化合物、包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的锌化合物和包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的镓化合物。
在所述催化剂组合物的制备中，作为反应溶剂，可以使用烃类溶剂，例如戊烷、己烷、庚烷等；或者芳烃类溶剂，例如苯、甲苯等。但是，所述溶剂不限制于此，并且可以选择任何能够用于这一领域的溶剂。
另一方面，根据本发明的另一个实施方式，提供了一种制备烯烃聚合物的方法，该方法包括如下步骤：在所述用于烯烃聚合的催化剂组合物的存在下聚合烯烃单体。
作为在这种用于制备烯烃聚合物的方法中使用的烯烃单体，可以使用乙烯、α-烯烃、环烯烃等；并且也可以聚合具有两个或更多个双键的二烯或者三烯烯烃单体等。
优选地，所述烯烃单体可以是选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-二十碳烯（1-itocene）、降冰片烯、降冰片二烯、亚乙烯降冰片烯、苯基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二环戊二烯、1,4-丁二烯、1,5-戊二烯、1,6-己二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯和3-氯甲基苯乙烯中的一种或者多种；并且这些单体中的两种或者更多种可以混合用于共聚合。
此外，所述烯烃聚合物可以为均聚物或者共聚物。当所述烯烃聚合物为乙烯和其它共聚单体的共聚物时，形成共聚物的单体优选为选自丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯中的一种或多种共聚单体。
此外，相对于辛烯的含量，所述共聚单体的含量优选为大约5mol%至20mol%，但是不限制于此。
令人满意的是，所述烯烃聚合物为嵌段形式，但是不限制于此。
根据本发明所述的烯烃聚合物可以在上述催化剂组合物的存在下制备以显示优异的物理性能，例如大约0.85g/ml至0.9g/ml的密度和100°C或更高的熔点（Tm）。
在用于制备烯烃的方法中，使用所述催化剂组合物的聚合方法优选以溶液相方法进行；或者当与例如二氧化硅等的无机载体一起使用所述催化剂组合物时，也可以以淤浆相方法或气相方法进行。
此外，在用于制备烯烃聚合物的方法中，可以在将所述催化剂组合物溶解在适用于该烯烃聚合方法的溶剂中或用适用于该烯烃聚合方法的溶剂稀释之后，使用所述催化剂组合物，所述适用于该烯烃聚合方法的溶剂例如，具有5至12个碳原子的脂肪烃溶剂，优选戊烷、己烷、庚烷、壬烷、癸烷或它们的异构体；芳香烃溶剂，例如甲苯和苯；由氯取代的烃溶剂，例如二氯甲烷和氯苯等等。
优选在用少量烷基铝处理以除去少量作为催化剂毒物的水或空气后，使用在此所用的溶剂。也可以进一步使用助催化剂。
在下文中，提供了实施例以帮助理解本发明。但是，如下实施例仅用于解释说明本发明，并且不用于通过它们来以任何形式限制本发明的范围。
【乙烯/1-辛烯共聚物的制备】
实施例1
向2L高压反应釜中加入己烷溶剂（大约1.0L）和用己烷稀释/制备至大约0.7M的1-辛烯（大约144mL），并且将反应器预热至大约100°C。
通过顺序加入用三异丁基铝化合物（大约125μmol）处理过的钛化合物（大约5.0μmol）和三苯甲基四（五氟苯基）硼酸酯（大约25μmol）助催化剂化合物来充满25mL催化剂储槽。
随后，将乙烯加入到催化剂槽中至压力大约为30巴，通过使用压缩氩向反应器中注入大约2μmol催化剂1化合物(E)-N-((1,2,3,4-四氢喹啉-8-基)亚甲基)-2-甲基环己胺苯甲基锆和2μmol催化剂2化合物1,2,3,4-四氢-8-(2,3,4-三甲基-5-亚甲基环戊-1,3-二烯基)喹啉二甲基钛，并且进行共聚合反应大约10分钟。
然后，除去剩余的乙烯气体，并将过量的乙醇加入到生成的聚合物溶液中以促使沉淀。由此获得的聚合物用乙醇和丙酮分别洗涤两次或三次，接着在大约80°C的真空炉中干燥12小时或更长时间以获得烯烃共聚物。
用于聚合的其它条件显示在下表1中，并且由此制备的聚合物的特征，例如分子量等显示在下表2中。
实施例2
除了三苯甲基四（五氟苯基）硼酸酯助催化剂化合物的量为大约30μmol以外，根据与实施例1相同的过程制备烯烃共聚物。
实施例3
除了催化剂1化合物的量为大约3μmol，催化剂2化合物的量为大约1μmol，并且进一步加入大约400μmol的量的聚合助剂二乙基锌(0.4ml的包含二乙基锌的己烷溶液，浓度为1M)以外，根据与实施例1相同的过程制备烯烃共聚物。
实施例4
除了催化剂2化合物的量为大约2μmol，助催化剂化合物三苯甲基四（五氟苯基）硼酸酯的量为大约25μmol，并且二乙基锌的量为大约500μmol以外，根据与实施例3相同的过程制备烯烃共聚物。
此外，测定实施例4制备的烯烃共聚物的熔点和熔解热，并将结果显示在图1中。
实施例5
除了催化剂2化合物的量为大约3μmol，助催化剂化合物三苯甲基四（五氟苯基）硼酸酯的量为大约30μmol，并且二乙基锌的量为大约600μmol以外，根据与实施例3相同的过程制备烯烃共聚物。
实施例6
除了催化剂1化合物的量为大约1μmol，并且催化剂2化合物的量为大约3μmol以外，根据与实施例3相同的过程制备烯烃共聚物。
实施例7
除了催化剂1化合物的量为大约2μmol，并且催化剂2化合物的量为大约3μmol以外，根据与实施例4相同的过程制备烯烃共聚物。
实施例8
除了用作催化剂1化合物的(E)-1,2,3,4-四氢-N-((1,2,3,4-四氢喹啉-8-基)亚甲基)萘-1-胺苯甲基锆的量为大约3μmol，催化剂2化合物的量为大约3μmol，并且助催化剂化合物的量为大约30μmol以外，根据与实施例1相同的过程制备烯烃共聚物。
实施例9至12
除了如下表1所示控制聚合条件以外，以与实施例8相同的过程进行实施例9至12以制备烯烃共聚物。
比较实施例1
除了使用陶氏公司（Dow company）具有如下结构的催化剂（1）和催化剂（2）以外，根据与实施例1相同的过程制备烯烃共聚物。
Figure BDA00002295075200211
比较实施例2至4
除了如下表1所示控制聚合条件以外，以与比较实施例1相同的过程进行比较实施例2至4以制备烯烃共聚物。
[表1]
Figure BDA00002295075200221
[实验实施例]
根据如下方法评估上述实施例和比较实施例中制备的烯烃共聚物的物理性能，并且将结果示于下表2中。
1）熔体指数（MI）：根据ASTM D-1238（条件E，190°C，2.16Kg负荷），测定聚合物的熔体指数（MI）。
2）密度：以180°C压模将样品制备成厚度为3mm、半径为2cm的片，然后以10°C/min的速度冷却。由此获得的样品以梅特勒电子秤（Mettlerscale）测定。
3）熔点（Tm）：通过升高温度至200°C，保持相同温度5分钟，将温度降低至30°C，然后再升高温度，获得DSC（示差扫描量热计，TA公司制造）曲线。所述曲线的顶点为试图获得的熔点。在此，升温或降温的速度为10°C/min，并且从第二次升高温度的部分确定熔点。
4）熔解热（J/mol）：通过使用DSC（示差扫描量热计，TA公司制造），测定熔解热。
5）多分散指数（PDI）：通过凝胶渗透色谱（GPC）测定数均分子量（Mn）和重均分子量（Mw），并且通过将数均分子量除以重均分子量计算PDI。
[表2]
Figure BDA00002295075200231
正如从上表2中所显示的，实施例1至12显示出优异的催化活性，并且其中制备的烯烃共聚物具有优异的耐热性。此外，根据实施例1至12，可以看出，可以控制烯烃共聚物的密度、耐热性和熔体指数的值。

Claims (19)

1.一种用于烯烃聚合的催化剂组合物，该催化剂组合物包含具有与第IV族过渡金属配位的如下通式（1）的配体的化合物；和如下通式（2）的化合物：
[通式1]
在通式（1）中，
m表示1至7的整数，
R1表示具有4至10个碳原子的环烷基，所述环烷基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；具有3至9个碳原子的杂环，所述杂环由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；具有6至10碳原子的芳基，所述芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；或者，具有5至10个碳原子的杂芳基，所述杂芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；其中，当R1由两个或多个取代基所取代时，彼此相邻的基团可以形成脂肪族稠环或者芳香族稠环；
R2相同或不同，且各自独立地选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有4至20个碳原子的杂环、具有1至20个碳原子的烷氧基和具有6至20个碳原子的芳氧基；并且，两个或多个R2可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
[通式2]
Figure FDA00002295075100021
在通式（2）中，
R1和R2各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者由烃基所取代的第XIV族金属的准金属基；并且，所述R1和R2可以通过包含具有1至20个碳原子的烷基或者具有1至20个碳原子的芳基的烷叉基彼此结合形成环；
R3各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
CY1表示取代或未取代的脂肪环或芳香环；
M表示第IV族过渡金属；
Q1和Q2各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者具有1至20个碳原子的烷叉基。
2.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所述催化剂组合物进一步包含选自如下通式（3）至（5）的化合物中的一种或多种助催化剂化合物：
[通式3]
J(R4)3
在通式（3）中，
J表示铝或硼；
R4各自独立地表示卤素、或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基；
[通式4]
[L-H]+[ZA4]-或[L]+[ZA4]-
在通式（4）中，
L表示中性或阳离子路易斯酸；
H表示氢；
Z表示第XIII族原子；
A各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基或者具有6至20个碳原子的芳基，其中一个或多个氢原子被卤素、具有1至20个碳原子的烃基、具有1至20个碳原子的烷氧基或苯氧基所取代；
[通式5]
-[Al(R5)-O]a-
在通式（5）中，
R5表示卤素或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基，并且
a表示2或更大的整数。
3.根据权利要求2所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所包含的助催化剂化合物相对于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物的摩尔比为1:1至1:20。
4.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所述通式（1）的化合物由如下通式（1-1）或者（1-2）表示：
[通式1-1]
Figure FDA00002295075100041
[通式1-2]
Figure FDA00002295075100042
在通式（1-1）或（1-2）中，
m和R2如通式（1）中所定义，
n表示1至7的整数，n'表示1至5的整数，
p表示0至2+n的整数，p'表示0至5+n'的整数，
R3相同或不同，且各自独立地选自氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环。
5.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所述通式（1）的化合物选自如下式（1-3）的化合物中的一种或多种：
[式1-3]
6.根据权利要求1所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所述通式（2）的化合物由如下通式（2-1）表示：
[通式2-1]
Figure FDA00002295075100052
在通式（2-1）中，
R4和R5各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基或者甲硅烷基；
R6各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基，并且两个或者多个R6可以彼此结合形成脂肪环或者芳香环；
Q3和Q4各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基或者具有1至20个碳原子的芳基；并且
M表示第IV族过渡金属。
7.一种用于烯烃聚合的催化剂组合物，该催化剂组合物包含：
具有与第IV族过渡金属配位的如下通式（1）的配体的化合物；
如下通式（2）的化合物；和
一种或多种选自如下化合物中的聚合助剂：包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的铝化合物、包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的锌化合物以及包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的镓化合物：
[通式1]
Figure FDA00002295075100061
在通式（1）中，
m表示1至7的整数，
R1表示具有4至10个碳原子的环烷基，所述环烷基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；具有3至9个碳原子的杂环，所述杂环由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；具有6至10碳原子的芳基，所述芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；或者，具有5至10个碳原子的杂芳基，所述杂芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；其中，当R1由两个或多个取代基所取代时，彼此相邻的基团可以形成脂肪族稠环或者芳香族稠环；
R2相同或不同，且各自独立地选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有4至20个碳原子的杂环、具有1至20个碳原子的烷氧基和具有6至20个碳原子的芳氧基；并且，两个或多个R2可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
[通式2]
Figure FDA00002295075100071
在通式（2）中，
R1和R2各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者由烃基所取代的第XIV族金属的准金属基；并且，所述R1和R2可以通过包含具有1至20个碳原子的烷基或者具有1至20个碳原子的芳基的烷叉基彼此结合形成环；
R3各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
CY1表示取代或未取代的脂肪环或芳香环；
M表示第IV族过渡金属；
Q1和Q2各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者具有1至20个碳原子的烷叉基。
8.根据权利要求7所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所述催化剂组合物进一步包含选自如下通式（3）至（5）的化合物中的一种或多种助催化剂化合物：
[通式3]
J(R4)3
在通式（3）中，
J表示铝或硼；
R4各自独立地表示卤素、或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基；
[通式4]
[L-H]+[ZA4]-或[L]+[ZA4]-
在通式（4）中，
L表示中性或阳离子路易斯酸；
H表示氢；
Z表示第XIII族原子；
A各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基或者具有6至20个碳原子的芳基，其中一个或多个氢原子被卤素、具有1至20个碳原子的烃基、具有1至20个碳原子的烷氧基或苯氧基所取代；
[通式5]
-[Al(R5)-O]a-
在通式（5）中，
R5表示卤素或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基，并且
a表示2或更大的整数。
9.根据权利要求7所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所包含的聚合助剂相对于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物的摩尔比为1:10至1:1000。
10.根据权利要求7所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所述通式（1）的化合物由如下通式（1-1）或者（1-2）表示：
[通式1-1]
Figure FDA00002295075100091
[通式1-2]
在通式（1-1）或（1-2）中，
m和R2如通式（1）中所定义，
n表示1至7的整数，n'表示1至5的整数，
p表示0至2+n的整数，p'表示0至5+n'的整数，
R3相同或不同，且各自独立地选自氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环。
11.根据权利要求7所述的用于烯烃聚合的催化剂组合物，其中，所述通式（2）的化合物由如下通式（2-1）表示：
[通式2-1]
Figure FDA00002295075100101
在通式（2-1）中，
R4和R5各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基或者甲硅烷基；
R6各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基，并且两个或者多个R6可以彼此结合形成脂肪环或者芳香环；
Q3和Q4各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基或者具有1至20个碳原子的芳基；并且
M表示第IV族过渡金属。
12.一种制备用于烯烃聚合的催化剂组合物的方法，该方法包括如下步骤：
通过使具有与第IV族过渡金属配位的如下通式（1）的配体的化合物和如下通式（2）的化合物与选自通式（3）至（5）的化合物中的一种或多种助催化剂化合物相接触而得到混合物：
[通式1]
在通式（1）中，
m表示1至7的整数，
R1表示具有4至10个碳原子的环烷基，所述环烷基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；具有3至9个碳原子的杂环，所述杂环由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；具有6至10碳原子的芳基，所述芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；或者，具有5至10个碳原子的杂芳基，所述杂芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；其中，当R1由两个或多个取代基所取代时，彼此相邻的基团可以形成脂肪族稠环或者芳香族稠环；
R2相同或不同，且各自独立地选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有4至20个碳原子的杂环、具有1至20个碳原子的烷氧基和具有6至20个碳原子的芳氧基；并且，两个或多个R2可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
[通式2]
Figure FDA00002295075100121
在通式（2）中，
R1和R2各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者由烃基所取代的第XIV族金属的准金属基；并且，所述R1和R2可以通过包含具有1至20个碳原子的烷基或者具有1至20个碳原子的芳基的烷叉基彼此结合形成环；
R3各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
CY1表示取代或未取代的脂肪环或芳香环；
M表示第IV族过渡金属；
Q1和Q2各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者具有1至20个碳原子的烷叉基；
[通式3]
J(R4)3
在通式（3）中，
J表示铝或硼；
R4各自独立地表示卤素、或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基；
[通式4]
[L-H]+[ZA4]-或[L]+[ZA4]-
在通式（4）中，
L表示中性或阳离子路易斯酸；
H表示氢；
Z表示第XIII族原子；
A各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基或者具有6至20个碳原子的芳基，其中一个或多个氢原子被卤素、具有1至20个碳原子的烃基、具有1至20个碳原子的烷氧基或苯氧基所取代；
[通式5]
-[Al(R5)-O]a-
在通式（5）中，
R5表示卤素或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基，并且
a表示2或更大的整数。
13.根据权利要求12所述的制备用于烯烃聚合的催化剂组合物的方法，其中，所包含的助催化剂化合物相对于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物的摩尔比为1:1至1:20。
14.根据权利要求12所述的制备用于烯烃聚合的催化剂组合物的方法，其中，所述通式（1）的化合物由如下通式（1-1）或者（1-2）表示：
[通式1-1]
Figure FDA00002295075100131
[通式1-2]
在通式（1-1）或（1-2）中，
m和R2如通式（1）中所定义，
n表示1至7的整数，n'表示1至5的整数，
p表示0至2+n的整数，p'表示0至5+n'的整数，
R3相同或不同，且各自独立地选自氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环。
15.一种制备用于烯烃聚合的催化剂组合物的方法，该方法包括如下步骤：
通过使具有与第IV族过渡金属配位的如下通式（1）的配体的化合物和如下通式（2）的化合物与选自通式（3）至（5）的化合物中的一种或多种助催化剂化合物相接触而得到混合物；以及
将一种或多种聚合助剂加入到所述混合物中，所述聚合助剂选自包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的铝化合物、包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的锌化合物和包含具有1至12个碳原子的烃基取代基的镓化合物：
[通式1]
在通式（1）中，
m表示1至7的整数，
R1表示具有4至10个碳原子的环烷基，所述环烷基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；具有3至9个碳原子的杂环，所述杂环由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；具有6至10碳原子的芳基，所述芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代；或者，具有5至10个碳原子的杂芳基，所述杂芳基由选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有7至20个碳原子的烷基芳基、具有7至20个碳原子的芳基烷基和具有4至20个碳原子的杂环中的一个或多个取代基所取代，并且包含氧（O）、氮（N）或硫（S）作为杂原子；其中，当R1由两个或多个取代基所取代时，彼此相邻的基团可以形成脂肪族稠环或者芳香族稠环；
R2相同或不同，且各自独立地选自氢、氘、卤素、腈、乙炔、胺、酰胺、酯、酮、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的链烯基、具有6至20个碳原子的芳基、具有4至20个碳原子的杂环、具有1至20个碳原子的烷氧基和具有6至20个碳原子的芳氧基；并且，两个或多个R2可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
[通式2]
Figure FDA00002295075100161
在通式（2）中，
R1和R2各自独立地表示氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、甲硅烷基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者由烃基所取代的第XIV族金属的准金属基；并且，所述R1和R2可以通过包含具有1至20个碳原子的烷基或者具有1至20个碳原子的芳基的烷叉基彼此结合形成环；
R3各自独立地表示氢、卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有1至20个碳原子的芳氧基或酰氨基；并且，两个或多个R3可以彼此结合形成脂肪环或芳香环；
CY1表示取代或未取代的脂肪环或芳香环；
M表示第IV族过渡金属；
Q1和Q2各自独立地表示卤素、具有1至20个碳原子的烷基、具有1至20个碳原子的芳基酰氨基、具有1至20个碳原子的链烯基、具有1至20个碳原子的芳基、具有1至20个碳原子的烷基芳基、具有1至20个碳原子的芳基烷基或者具有1至20个碳原子的烷叉基；
[通式3]
J(R4)3
在通式（3）中，
J表示铝或硼；
R4各自独立地表示卤素、或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基；
[通式4]
[L-H]+[ZA4]-或[L]+[ZA4]-
在通式（4）中，
L表示中性或阳离子路易斯酸；
H表示氢；
Z表示第XIII族原子；
A各自独立地表示具有1至20个碳原子的烷基或者具有6至20个碳原子的芳基，其中一个或多个氢原子被卤素、具有1至20个碳原子的烃基、具有1至20个碳原子的烷氧基或苯氧基所取代；
[通式5]
-[Al(R5)-O]a-
在通式（5）中，
R5表示卤素或者未取代的或由卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基，并且
a表示2或更大的整数。
16.根据权利要求15所述的制备用于烯烃聚合的催化剂组合物的方法，其中，所包含的聚合助剂相对于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物的摩尔比为1:10至1:1000。
17.根据权利要求15所述的制备用于烯烃聚合的催化剂组合物的方法，其中，所包含的助催化剂化合物相对于具有与第IV族过渡金属配位的通式（1）的配体的化合物和通式（2）的化合物的摩尔比为1:1至1:20。
18.一种制备烯烃聚合物的方法，该方法包括在根据权利要求1至6中任意一项所述的催化剂组合物的存在下聚合烯烃单体的步骤。
19.一种制备烯烃聚合物的方法，该方法包括在根据权利要求7至11中任意一项所述的催化剂组合物的存在下聚合烯烃单体的步骤。
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