Catalisadores de cromo (III) contendo ligantes tridentados imina-pirrolato funcionalizados com grupos éter, tioéter e piridina : síntese, caracterização e aplicação na oligomerização do etileno

Abstract

Complexos de Cr (III) contendo ligantes tridentados monoaniônicos iminapirrolato funcionalizados com grupos éter, tioéter e piridina [Cr1, L=MeO-2- C6H4CH2(N=CH)-2-NC4H3 ; Cr2 L= PhO-2-C6H4-(N=CH)-2-NC4H3; Cr3 L= PhS- 2-C6H4-(N=CH)-2-NC4H3; Cr4 L= C5H4N-2-CH2-(N=CH)-2-NC4H3; Cr5 L= C5H4N-2-C2H4-(N=CH)-2-NC4H3] foram preparados e caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, magnetoquímica, espectrometria de massas de alta resolução por ionização electrospray e análise elementar. Sob ativação de metilaluminoxano (MAO), Cr3 comporta-se como um catalisador para polimerização produzindo predominantemente polímero (91,4 % em peso). Por outro lado, sob condições de reação idênticas, os catalisadores de cromo Cr1, Cr2, Cr4 e Cr5 apresentaram alta atividade na oligomerização do etileno produzindo quase a totalidade de oligômeros (98,9 % em peso de produtos totais). A performance catalítica foi substancialmente afetada pelos parâmetros de oligomerização tais como razão molar [Al]/[Cr], temperatura, pressão e tempo de reação. Sob condições otimizadas, o sistema catalítico Cr2/MAO resulta em alta FR = 389,8× 103 (mol etileno)(mol Cr)-1h-1 e alta seletividade para oligômeros (97,7 %-massa de oligômeros).

Chromium(III) complexes [CrCl2(L)(THF)] based on monoanionic imine-pyrrolide tridentate ligands bearing ether, thioether and pyridine [Cr1, L=MeO-2- C6H4CH2(N=CH)-2-NC4H3 ; Cr2 L= PhO-2-C6H4-(N=CH)-2-NC4H3; Cr3 L= PhS- 2-C6H4-(N=CH)-2-NC4H3; Cr4 L= C5H4N-2-CH2-(N=CH)-2-NC4H3; Cr5 L= C5H4N-2-C2H4-(N=CH)-2-NC4H3] have been prepared and characterized by IR spectroscopy, magnetochemistry, High resolution electrospray ionization mass spectrometry and elemental analysis. Upon activation with methylaluminoxane (MAO), Cr3 behaved as a polymerization catalyst generating predominantly polymer (91.4 wt%). On the other hand, under identical reaction conditions, chromium precatalysts Cr1, Cr2, Cr4 e Cr5 showed high activity in the ethylene oligomerization producing mostly oligomers (98.9 wt% of total products). The catalytic performance was substantially affected by oligomerization parameters such as molar ratio [Al]/[Cr], temperature, pressure and reaction time. Under optimized conditions, catalytic system Cr2/MAO led to high TOF = 389.8× 103 (mol ethylene)(mol Cr)-1h-1 and high selectivity of oligomers (97.7 wt% of oligomers).