Metallocenkatalyserte

Metallocenkatalyserte beskriver kjemiske reaksjoner og prosesser som drives av metallocene, en klasse organometalliske komplekser der to cyclopentadienyl-ligander binder et metall. Ofte brukes gruppe-4-metaller som titan (Ti), zirconium (Zr) eller hafnium (Hf). Slike katalysatorer fungerer som enkeltsette aktive sentre, noe som gir polymerer med svært smal molekylvektfordeling og bedre kontroll over mikrostrukturen enn tradisjonelle Ziegler–Natta-systemer. Aktivering skjer vanligvis ved hjelp av co-katalysatorer som methylaluminoxane (MAO) eller andre boronbaserte aktiveringsmidler, som danner et aktivt senter for monomerinnføring.

Hovedmekanismen er koordinasjons-inserjons-polymerisering av olefiner: monomerer koordineres til det aktive metallocenkatalysator og innsettes i den voksende kjeden. Liganddesignet lar kontroll over stereokjemi (for eksempel isotaktisk eller syndiotaktisk polypropylen) og muligheten til å innlemme comonomerer, noe som muliggjør spesialpolymerer. Den homogene karakteren av metallocenkatalyserte systemer gir ofte smal molekylvektfordeling og forutsigbar kjedevekst.

Industrien har utnyttet metallocenkatalyserte systemer for produksjon av polyolefiner, inkludert høy- og lavdensitets polyetylen samt isotaktisk polypropylen, med skreddersydde egenskaper for emballasje, rør og bilindustrien. Fordeler inkluderer høy aktivitet og presis mikrostrukturoppbygging; begrensninger inkluderer kostnader til aktiveringsmidler, behov for rensing og følsomhet for urenheter. Forskning fortsetter med design av nye ligander og aktiveringsmetoder for å utvide bruken og operere ved høyere temperaturer.