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卤原子取代的间规聚苯乙烯在保持间规聚苯乙烯优异性能的同时可以改善其缺乏功能基团的弊端,进一步提升材料的表面性能、阻燃性和耐热性等,合成卤原子取代的间规聚苯乙烯一直是配位聚合的研究热点。本论文开展了单茂钪催化卤代苯乙烯间规聚合以及与苯乙烯、乙烯的共聚合的研究,发展了一类在卤代苯乙烯间规聚合中具有优异催化性能的催化剂,获得了一系列结构丰富的间规聚卤代苯乙烯新材料。1.单茂钪(C5Me4SiMe3)Sc(CH2SiMe3)2(THF)(1)及(C5Me4SiMe3)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2(2)可以催化卤代苯乙烯高活性(>104 g聚合物molSc-1h-1)均聚合,单茂钪结构、卤素原子种类以及取代位置对聚合活性和选择性均有较大影响。单茂钪1可高活性的催化对氟苯乙烯与间氯苯乙烯间规聚合,催化其他卤代苯乙烯聚合得到无规聚卤代苯乙烯;单茂钪2催化氟、氯、溴、碘取代的邻、间、对卤代苯乙烯聚合均获得高分子量(>104 g mol-1)的高间规聚卤代苯乙烯(rrrr>99%)。聚合结果说明钪金属中心的正电性以及卤代苯乙烯苯环碳的电子云密度是影响聚合间规选择性的主要因素。2.单茂钪1和单茂钪2均可高活性(>105 g聚合物molSc-1h-1)催化卤代苯乙烯与苯乙烯共聚合,获得了组成可控的不同微观结构的卤代苯乙烯-苯乙烯共聚物。单茂钪1催化卤代苯乙烯与苯乙烯共聚获得含有间规聚苯乙烯嵌段和无规聚卤代苯乙烯嵌段的多嵌段共聚物;单茂钪2催化卤代苯乙烯与苯乙烯共聚获得无规共聚物,无规共聚物中卤代苯乙烯含量较高时共聚物中含有间规聚卤代苯乙烯嵌段和孤立的聚苯乙烯单元,苯乙烯含量较高时共聚物中含有间规聚苯乙烯嵌段和孤立的聚卤代苯乙烯单元。苯乙烯与卤代苯乙烯在单茂钪2催化体系中配位方式相同导致了无规共聚物的生成,而苯乙烯与卤代苯乙烯在单茂钪1催化体系中配位方式的不同导致了多嵌段共聚物的生成。共聚物的组成均可通过改变原料配比进行宽范围的调控。3.单茂钪1和2均可高活性(>106 g聚合物molSc-1h-1)催化卤代苯乙烯与乙烯共聚合,获得对氟苯乙烯-乙烯和对溴苯乙烯-乙烯无规共聚物。在常压乙烯下,改变对氟苯乙烯或对溴苯乙烯的用量可以调控共聚物的组成。当共聚物中对氟苯乙烯或对溴苯乙烯含量高于乙烯含量时,共聚物出现聚对氟苯乙烯或聚对溴苯乙烯嵌段;单茂钪1获得聚对氟苯乙烯或聚对溴苯乙烯嵌段为无规结构,而单茂钪2获得聚对氟苯乙烯或聚对溴苯乙烯嵌段为间规结构。