This thesis deals with ethylene and propylene polymerizations using new (α -diimine) nickel(II) catalysts. New unsymmetrical diimine ligands 2c-f were synthesized via sequential imination reaction from acenaphthenequinone. These new unsymmetrical α-diimine ligands were combined with nickel precursor to form new unsymmetrical (α-diimine)nickel(II) catalysts 3c-f with different ortho aryl substituents. New (α-diimine)nickel(II) catalysts were subjected to ethylene and propylene polymerizations with MAO cocatalyst.
In ethylene polymerizations, new (α -diimine)nickel(II) catalyst produced a low molecular weight polyethylene.
In propylene polymerizations at low temperature, the ortho aryl substituents of new (α -diimine)nickel(II) catalysts affected a tacticity of the produced polypropylene. Polypropylene produced by $C_{2v}$ -symmetric (α -diimine)nickel(II) catalysts showed a high syndiotacticity, while $C_s$ -symmetric and $C_1$ -symmetric catalysts produced a propylene with low syndiotacticity.
At sub-ambient temperature, new (α-diimine)nickel(II) catalysts polymerized propylene to high molecular weight polypropylenes with narrow polydispersity. All of the (α-diimine)nickel(II) catalysts showed living polymerization behavior at sub-ambient temperature.
순차적인 탈수 반응을 통하여 아세나프텐퀴논으로부터 오르토 아릴 치환기가 조절된 비대칭형의 새로운 알파 다이이민 리간드들을 합성하였다. 합성된 비대칭 다이이민 리간드와 니켈 착물을 결합시킴으로서 새로운 알파 다이이민 니켈 촉매를 합성하였다. 합성한 촉매를 메틸알루미옥세인 조촉매로 활성시켜서 에틸렌 및 프로필렌 중합을 수행하였다.
에틸렌 중합에서 네 개의 오르토 아릴 위치중 두 곳에만 치환기를 가지고 있는 알파 다이이민 니켈 촉매는 저분자량의 폴리에틸렌을 생산하였다.
새로운 알파 다이이민 니켈촉매의 오르토 치환기의 변화에 따라서 생성되는 폴리프로필렌의 미세구조를 조사하였다. $C_{2v}$ 대칭을 지니는 알파 다이이민 촉매에 의해 합성된 폴리프로필렌이 가장 높은 신티오탁티시티를 보였고, $C_s$ 대칭을 지닌 것들은 $C_{2v}$ .대칭의 것보다 약간 낮은 신디오탁티시티를 지니는 폴리프로필렌을 합성하였다. 반면 $C_1$ 대칭의 알파 다이이민 니켈 촉매에 의해서는 낮은 신디오탁티시티를 보이는 폴리프로필렌이 합성되었다.
상온보다 약간 낮은 온도에서 새로운 알파 다이이민 촉매들은 프로필렌을 고분자량을 지니면서도 분산도가 낮은 고분자로 중합하였다. 중합에 적용된 모든 알파 다이이민 니켈 촉매는 이 온도에서 거의 리빙 특성을 보였다
