Polymerisation mit Metallocenen II

Zu dem im vorangegangenen Abschnitt entwickelten Metallocen muss ein Cokatalysator namens MAO (Methylalumoxan) hinzugefügt werden, der selbst ein Polymer mit Metallatomen in seinem Rückgrat ist:

Für die Co-Katalyse von Metallocenen sind große Mengen an MAO erforderlich (MAO/Metallocen-Verhältnisse bis zum 1000-fachen des Gewichts), obwohl eines der wichtigsten Themen der aktuellen Forschung auf dem Gebiet der Metallocen-Katalyse die Verringerung dieser Mengen ist. Die MAO hat als grundlegende Funktion in der Katalyse den Ersatz der Cl-Atome im Metallocen durch Methylgruppen (Abbildung 3.14). Es hat jedoch auch andere Funktionen, die nicht direkt mit dem Polymerisationsmechanismus zusammenhängen, wie die Stabilisierung der Metallocengruppen und die Verhinderung ihres Abbaus (z. B. durch Dimerisierung).

Abbildung 3.14: Alkylierung der Metallocengruppe mit Hilfe von MAO

Der Ersatz der Chlorgruppen ist darauf zurückzuführen, dass die Chlorgruppen aufgrund der starken Stabilisierung der positiven Ladung des Metalls durch die beiden Indenylgruppen nur schwach an das Zr gebunden sind und dazu neigen, relativ leicht abzufallen, wobei sie nach diesem Schema durch Methylgruppen aus dem MAO ersetzt werden:

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

Abbildung 3.15: Bildung des Metallocen-Kations durch Entsalzung

Um die Darstellung der Metallocengruppe in zukünftigen Analysen zu vereinfachen, wird ab diesem Zeitpunkt ein kompaktes symbolisches Schema für Indenyl verwendet, wie in Abbildung 3.16 dargestellt.

Abbildung 3.16: Vereinfachte Darstellungsform des Metallocens

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