Thema

Katalytische Synthese neuer Polyolefine mit verbesserten Eigenschaften

Teilprojektleiter

Prof. Dr. Markus Enders
Anorganisch-Chemisches Institut
Universität Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 270
69120 Heidelberg

Telefon: 06221-546247
Telefax: 06221-545609
E-Mail: markus.enders@urz.uni-hd.de

Zusammenfassung

In diesem Teilprojekt werden molekulare Katalysatoren zur Polyolefinsynthese untersucht, die sich von starren, donorfunktionalisierten Cyclopentadienyl-Liganden ableiten (z.B. 1 und 2). Diese einfach negativ geladenen Chelatliganden erlauben die Synthese vieler, stabiler Halbsandwichkomplexe mit drei- und vierwertigen Übergangsmetallen. Da die bisher hergestellten Chromkomplexe (z.B. 3) katalytisch hochaktiv sind und weitere interessante Katalysatoreigenschaften besitzen, stehen sie im Mittelpunkt unserer Untersuchungen.

Neben den bei uns etablierten Liganden werden neue Derivate hergestellt, darunter solche die zwei Chinolingruppen enthalten (4). Damit wird es möglich sein den Koordinationsraum von großen Metallionen wie beispielsweise von dreiwertigen Lanthanoiden soweit abzuschirmen, dass mono-nukleare Komplexe mit definierter Geometrie gebildet werden können.
Die paramagnetischen Chromkomplexe werden mittels NMR- und ESR-Spektroskopie untersucht und unter Zuhilfenahme quantenchemischer Rechnungen interpretiert. Dadurch ist es möglich, strukturelle und elektronische Informationen über die aktiven Katalysator-spezies zu gewinnen. Außerdem kann so festgestellt werden, ob sich die Katalysatoren bei der industriell bedeutsamen Heterogenisierung verändern.
Mechanistische Untersuchungen werden in Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt A4 (Wadepohl/Köppel) an diamagnetischen Modellkomplexen erfolgen.
Da sich Chrom-Halbsandwichkomplexe besonders dazu eignen Comonomere in hohem Maße zu inkorporieren, werden wir Heteroatom-substituierte Olefine oder Acetylene mit Ethylen copolymerisieren. Die daraus gebildeten Kunststoffe werden in ihren physikalischen Eigenschaften stark verändert sein.
In einer neu aufgebauten Autoklaven-Station mit Gasflusserfassung sollen genaue Daten über den Polymerisationsverlauf gewonnen werden.
Die oben beschriebenen Untersuchungen werden zum besseren Verständnis der chromkatalysierten Olefinpolymerisation führen und die gezielte Synthese verbesserter Katalysatoren und neuer polymerer Materialien erlauben.


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Stand: 24.06.09