AbstractsChemistry

Polyethylene is the most widely used synthetic polymer in the world. Most polyethylene is made with Ziegler-Natta catalysts. Polyethylenes for special applications are made with metallocenes, which are nowadays heavily patented. It is laborious therefore, to develop new metallocenes. The aim of this work was to investigate the feasibility of replacing the cyclopentadienyl ligands of metallocenes by aminopyridinato ligands without losing the good properties of the metallocenes, such as high activity and formation of linear polymer. The subject was approached by studying what kind of catalysts the metallocenes are and how they catalyze polyethylene. The polymerization behavior of metallocenes was examined by synthesizing a piperazino substituted indenyl zirconocene catalyst and comparing its polymerization data with that of the indenyl zirconocene catalyst. On the basis of their isolobality, it was thought that aminopyridinato ligands might replace cyclopentadienyl ligands. It was presumed that the polymerization mechanism and the active center in ethylene polymerization would be similar for aminopyridinato and metallocene catalysts. Titanium aminopyridinato complexes were prepared and their structures determined to clarify the relationship between structure of the catalyst precursor and polymerization results. The ethylene polymerization results for titanium 2-phenylaminopyridinato catalysts and titanocene catalysts were compared. Polyeteeni on yksi käytetyimmistä synteettisistä muoveista maailmassa. Suurin osa polyeteenistä valmistetaan Ziegler-Natta-katalyyteillä. Metalloseenikatalyyttejä käytetään valmistettaessa polyeteeniä erikoistarkoituksiin. Metalloseenikatalyytit on patentoitu varsin kattavasti joten uusien hyödyllisten innovaatioiden tuottaminen on hankalaa. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin mahdollisuutta korvata metalloseenikatalyytit aminopyridinaattokatalyyteillä. Uusista aminopyridinaattokatalyyteistä toivottiin metalloseenien korvaajia jotka tuottavat lineaarista polyeteeniä suurella aktiivisuudella. Tässä työssä valmistettiin uusi metalloseenikatalyytti jonka avulla tutustuttiin metalloseenien toimintaan. Aminopyridinaattokatalyyttien oletettiin toimivan eteenin polymeroinnissa samalla tavalla kuin metalloseenikatalyyttien. Työssä valmistettiin useita aminopyridinaattokatalyyttejä ja niillä polymeroitiin eteeniä. Aminopyridinaattokatalyyteillä saatuja polymerointituloksia verrattiin metalloseenikatalyyteillä valmistettujen polyeteenien kirjallisuusarvoihin. Aminopyridinaattokatalyytit polymeroivat eteeniä kohtalaisen aktiivisesti mutta eivät metalloseenikatalyyttien veroisesti.