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Koordinative Polymerisationen - Metallocen-Katalyse

Metallocen-Mechanismus

Bei der Metallocen-Katalyse vermutet man einen so genannten Flip-Flop-Mechanismus. Die am Übergangsmetall gebundene Polymerkette wandert zwischen zwei Koordinationsstellen hin und her. Der Metallocen-Katalysator besitzt zwei freie Koordinationsstellen am Übergangsmetall. Die Polymerkette ist an der einen Koordinationsstelle gebunden und das Monomer an der Zweiten. Bedingt durch die am Übergangsmetall vorliegende sterische Hinderung durch die Ringe sind alle am Katalysatorzentrum koordinierten Moleküle in eine bestimmte Konformation gezwungen. Als Übergang bildet sich aus Monomer, Zentralatom und Polymerkette ein Vierzentrenkomplex, d.h. zwischen dem positiven Zentralatom und der mit negativer Partialladung versehenen CH2-Gruppe des Monomers entsteht eine Komplexbindung. Dies führt zur Lockerung der Bindung von Zentralatom zur Polymerkette. Außerdem kommt es zur Komplexbindung zwischen dem mit positiver Partialladung versehenen zweiten C-Atom des Monomers und dem aktiven Kettenende. Diese Komplexbindung wandelt sich in eine kovalente σ-Bindung und damit ist die CH2-Gruppe des Monomers nun das aktive Kettenende des Polymers und an die Koordinationsstelle 1 kann sich wieder ein Monomermolekül anlagern.

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Abb.1
Mechanismus der Metallocen-katalysierten Olefinpolymerisation
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