Cr(II)/二氧化硅催化剂中烷烃C–H键活化机制及其聚合引发行为的氧化标记研究

来自研究团队的最新研究针对Phillips聚乙烯催化剂引发机制这一关键问题，通过Cr(II)/二氧化硅模型催化剂开展烷烃C–H键活化研究。发现传统认为惰性的烷烃/芳烃溶剂可与Cr(II)发生化学吸附生成活性烷基物种，经空气淬灭实验证实链引发中心的存在，为工业催化剂活化机制提供新见解。

　　

本研究通过氧化标记法揭示了Phillips二价铬催化剂(Cr(II)/silica)活化烷烃C–H键的创新机制。实验表明，传统视为惰性的烷烃和芳香烃溶剂能在Cr(II)位点上发生化学吸附，生成可能具有反应活性的烷基铬物种。将催化剂暴露于干燥空气30秒进行淬灭后，检测到多种氧化产物，这为活性烷基链的存在提供了直接证据。

通过调整铬-烷烃反应顺序和时间参数，研究人员验证了多种反应路径。特别值得注意的是，工业应用的Cr(II)催化剂通常在烷烃溶剂中储存后与乙烯接触，该发现为实际生产中的引发机制提供了新视角。研究还发现催化剂与烯烃反应时优先选择烯丙位氢(allylic H)进行活化，空气淬灭后获得的氧化寡聚物证实了催化剂表面存在活性聚合链。

这种空气淬灭技术为定量表征活性中心数量提供了简便有效的方法。数据显示活性位点占总铬含量的比例显著，这对优化工业聚合催化剂性能具有重要指导意义。所有实验均声明无利益冲突。