Komplexverbindungen mit frühen und späten Übergangsmetallen als Katalysatorvorstufen für die homogene Ethylenpolymerisation und -oligomerisation

Kunststoffe werden heutzutage in vielen Bereichen des alltäglichen Lebens angewendet. Obwohl Kunststoffe die unterschiedlichsten Eigenschaften besitzen können, bestehen sie aus meist wenigen Grundbausteinen. Kunststoffe, insbesondere Polyolefine, lassen sich durch verschiedene Verfahren herstellen. Eine gezielte Methode ist die katalytische Polymerisation. Maßgeschneiderte Katalysatoren produzieren Polymere mit speziellen Eigenschaften.
Angetrieben durch den Wunsch der Industrie, eine größere Kontrolle über die Eigenschaften der entstehenden Polymere zu erhalten und die Produktpalette auf neue Monomerkombinationen auszuweiten, schreitet die Suche nach hochaktiven selektiven und gegenüber vielen funktionellen Gruppen toleranten Katalysatorsystemen immer schneller voran.
Komplexe der späteren Übergangsmetalle wie Eisen, Cobalt, Nickel und auch Chrom werden entwickelt, weil sie im Vergleich zu Metallocenkomplexen der vierten Gruppe kostengünstiger sind und eine geringere Oxophilie zeigen. Die Metallocenkatalysatoren zeigen jedoch höhere Aktivitäten und können durch gezielte Veränderungen der Ligandstruktur besser für zielgerichtete Synthesen der Polymere eingesetzt werden.
Es ist daher attraktiv, die positiven Eigenschaften der verschiedenen Typen in einem System zu vereinigen.
Alexandra Kestel-Jakob beschreibt in ihrem Buch Methoden, geeignete einkernige Katalysatoren von frühen und späten Übergangsmetallen darzustellen und miteinander zu kombinieren. Zunächst werden die verschiedenen einkernigen Katalysatoren separat in der Olefinpolymerisation eingesetzt, um die Struktur-Wirkungs-Prinzipien zu verstehen. Dann werden einzelne einkernige Komplextypen kombiniert, um Dualsite- oder Multisite-Katalysatoren für die Olefinpolymerisation zu erhalten.