New group IV metal based metallocenes and post-metallocenes for alpha-olefins polymerization

Nouveaux métallocènes et post-métallocènes à base de métaux du groupe IV pour la polymérisation d'alpha-oléfines

• Auteur / Autrice : Nicolas Marquet
• Direction : Jean-François Carpentier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyseurs métallocènes

Fluor -- Composés

Polyoléfines

Titane, Groupe du

Catalyse homogène

Résumé

Les travaux présentés dans ce manuscrit ont trait à la polymérisation des alpha-oléfines et s’articulent en deux parties. La première concerne des nouveaux systèmes métallocènes pour la polymérisation isospécifique du propylène. Toute une série de nouveaux précurseurs catalytiques ont été préparés puis testés en polymérisation, pour établir des corrélations entre structure et propriétés catalytiques de ces complexes. A la suite de cette étude, certains d’entre eux ont été valorisés dans la mise au point de procédés originaux de synthèse de polymères ("Long Chain Branching Polymerization" et "Chain Shuttling Polymerization"). La seconde partie des travaux, concerne la synthèse de nouveaux post-métallocènes fluorés pour la polymérisation de l’éthylène. Dans ce cas encore, toute une série de nouveaux complexes ont été préparés et testés pour la polymérisation de l’éthylène. Un phénomène de décomposition de certains des précurseurs à été observé et semble être à l’origine de la désactivation des systèmes catalytiques en cours de polymérisation. Une modification judicieuse des ligands à été opérée, mais aucun complexe de métaux du groupe IV n’a pu être synthétisé à partir de ces derniers.

This work relates to alpha-olefins polymerization and is composed of two main topics. The first one concerns new metallocene catalyts for isospecific propylene polymerization. A whole series of new precursors has been prepared, used for polymerization and some relationships between structure and catalytic properties have been established. Some of these new complexes have been used for two projects that aim at original processes to prepare specific polymers (namely “Long Chain Branching Polymerization” and “Chain Shuttling Polymerization”). The second part of this work concernes the design of new fluorinated post-metallocenes for ethylene polymerization. A series of new catalytic precursors has been prepared and tested in ethylene polymerization. Some decomposition pathways of several species have been highlighted and seem to be responsible for the deactivation of our catalysts during polymerization. Ligands have been modified in order to avoid this phenomenon, but no group IV metal complex was obtained with these new species.