Polymerisation mit Metallocenen II

Dem im vorigen Abschnitt beschriebenen Metallocen muss ein Cokatalysator namens MAO (Methylalumoxan) zugesetzt werden, bei dem es sich um ein Polymer handelt, dessen Grundgerüst aus Metallatomen besteht:

Zur Kokatalyse von Metallocenen sind große Mengen an MAO erforderlich (MAO/Metallocen-Verhältnisse von bis zu 1000:1 nach Gewicht), wobei derzeit eines der wichtigsten Forschungsthemen im Bereich der Metallocen-Katalyse die Reduzierung dieser Mengen ist. Die wesentliche Funktion von MAO bei der Katalyse besteht darin, die Cl-Atome im Metallocen durch Methylgruppen zu ersetzen (Abbildung 3.14). Es erfüllt jedoch auch andere Funktionen, die nicht direkt mit dem Polymerisationsmechanismus zusammenhängen, wie beispielsweise die Stabilisierung der Metallocengruppen, wodurch deren Abbau (beispielsweise durch Dimerisierung) verhindert wird.

Abbildung 3.14: Alkylierung der Metallocengruppe mittels MAO

Die Substitution der Chloratome ergibt sich aus der Tatsache, dass die Chloratome aufgrund der starken Stabilisierung der positiven Ladungen des Metalls durch die beiden Indenylgruppen nur schwach an das Zr gebunden sind und dazu neigen, sich relativ leicht abzuspalten, wobei sie gemäß folgendem Schema durch Methylgruppen aus dem MAO ersetzt werden:

Schließlich löst sich auch eine der Methylgruppen ab (Abbildung 3.15), wodurch ein Komplexkation mit der in der Abbildung dargestellten Struktur entsteht.

Abbildung 3.15: Bildung des Metallocen-Kations durch Dealkylierung

Um die Darstellung der Metallozengruppe in künftigen Analysen zu vereinfachen, wird ab diesem Punkt ein kompaktes symbolisches Schema für Indenyl gemäß Abbildung 3.16 verwendet.

Abbildung 3.16: Vereinfachte Darstellung des Metallocens

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