齐格勒-纳塔催化剂

齐格勒-纳塔催化剂

Ziegler-Natta catalyst

一种有机金属催化剂。由四氯化钛-三乙基铝[TiCl4-Al(C2H5)3]组成。1953年前后由K.齐格勒和G.纳塔发明，他们因此获1963 年诺贝尔化学奖。适用于常压催化乙烯聚合，所得聚乙烯具有立体规整性好、密度高 、结晶度高等特点 。

四氯化钛与有机铝首先作用，被还原至三氯化钛，然后被烷基化而得氯化烷基钛，烯烃络合在钛原子的空位，而逐步聚合成长链。因该聚合反应是非均相配位过程，所以又称为配位聚合。聚合过程的机理有不同的说法：①烯烃通过π络合迁移到另一空位而改变为σ络合，空出的位置让第二个烯烃进行π络合。第二个烯烃分子与前一个烷基处在邻近的位置，它们彼此成键，同时又空出一个配位，让第三个烯烃来络合，这样配位让位相继，烯烃分子一个一个地接长成链，这种说法为较多数人所接受；②在钛原子上的σ-络合烷烃经过α消除而涉及钛-卡宾的过程，另一分子烯烃与卡宾发生插入反应而接长碳链。

反应机理图：

齐格勒-纳塔催化剂的成就 ，带动了研究与不同金属配合的配位聚合催化剂。这类催化剂中必须有一种金属是过渡金属，提供π络合空位，而另一种金属起还原性烷基化作用。这些催化剂属定向催化剂，能严格控制聚合物的化学结构，适合于合成规整性的高聚物。后来人们把起这两种作用的金属配成的催化剂成功地用于合成规整性的高聚物，如聚异戊二烯等方面。