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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开了一种CGC型胺芴稀土金属催化剂、制备方法及应用，属于催化剂技术领域。所述催化剂结构式有三种。这种新型的CGC芴稀土金属催化剂可以催化烯烃、炔烃、CO2、极性单体如2‑乙烯基吡啶、4‑乙烯基吡啶、环氧烷烃或内酯的均聚或共聚合反应。其中在催化异戊二烯的聚合应用中，得到的聚异戊二烯中顺1,4含量最高达到96％。此外，在苯乙烯的聚合应用中，间规立构rrrr＝100％的聚苯乙烯。特别在催化月桂烯的聚合应用中，所得到的聚月桂烯中顺1,4含量最高达到100％。本发明的催化剂可以聚合极性单体，并且有好的催化活性和选择性。

主权项：1.一种CGC型胺芴稀土金属催化剂，其特征在于：所述CGC型胺芴稀土金属催化剂的结构式有如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ两种：其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R12、R13、R14、R15、R16是苯环上的取代基；R1、R2是Si上的取代基；R10、R11是与稀土金属相连的引发基团；R17是碳上的手性基团；Ln是稀土金属。

全文数据：一种CGC型胺芴稀土金属催化剂、制备方法及应用技术领域本发明涉及一种CGC型胺芴稀土金属催化剂、制备方法及应用，属于催化剂技术领域。背景技术众所周知，聚烯烃材料是消费量最大的合成树脂，全球各国对聚烯烃的需求持续增加。聚烯烃材料因为具有优异的性能，如：良好的机械性能、加工性能、医用性能、热性能、抗腐蚀性能等，因此聚烯烃材料具有广泛的用途。烯烃配位聚合反应得到的聚烯烃是比例最大的高分子材料，其具有很多优异的性能，如良好的加工性能、机械性能，电绝缘性，热能性，抗腐蚀性等，广泛应用在工业、农业、国防、交通运输、医疗及人们的日常生活中。金属有机催化剂是烯烃配位聚合的核心。通过精细修改金属有机催化剂的结构、可以有效调控聚烯烃的微观结构位置立体选择性、顺反选择性、分子量大小、分子量分布大小和宏观性能，进而制备出具有不同实际应用价值的聚烯烃材料。因此设计和合成新型、高效、高选择性的金属有机催化剂已经成为学术界和生产界一个永恒的话题。我国稀土资源丰富，稀土元素与其他的主族与副族元素相比，具有独特的化学性质。如稀土元素属于副族但主要表现为离子性，不遵守d区过渡金属化合物中普遍适用的18电子规则；稀土元素具有亲养性，强还原性，lewis酸性，高配位数和半径大等特点。由于稀土金属与配体之间成键的特殊性以及形成配合物的特殊结构，稀土金属有机配合物在小分子反应及聚合反应中表现出特殊的性质。因此我们可以通过改变中心金属来调节金属催化剂的活性及选择性。高效聚烯烃的金属催化剂主要分为三类：一，非均相多活性中心的齐格勒纳塔催化剂；二，均相单活性中心可实现有效调控的茂金属催化剂；三，均相单活性中心可实现有效调控、范围更广泛的非茂金属催化剂。与茂金属催化剂相比，非茂金属催化剂在配位聚合反应中具有以下优点：1成本相对较低，合成简单；2茂金属催化剂对于环戊二烯、茚、芴等基团的修饰已趋于完善，可供选择的配体范围相对较小，与其相比，非茂金属催化剂配体更广泛；3在催化性能方面，非茂金属催化剂的催化活性较高，并且可以通过对催化剂配体或者反应条件的调整，从而得到不同分子量的线性和支化的聚合物；4非茂后过渡金属催化剂的弱亲氧性，使其对极性官能团具有良好的容忍性，从而可以发展出许多新型材料；5在聚合反应过程中，非茂金属催化剂有较强的共聚能力，能够合成结构可控的烯烃共聚物等。因此，非茂金属催化剂由于其合成简单、种类多样、容易修饰且不会受国外专利限制等优点得到了越来越广泛的关注。近几年来，CGC型的金属催化剂已引起人们的兴趣，由于催化剂特有的空间位阻，得到的聚合物的位置、立体和顺反选择性都有较大差异。目前，对于芴为配体的催化剂多为类茂金属催化剂，本发明所涉及的CGC型胺芴稀土金属有机催化剂非茂、制备方法及其在聚合反应中的应用尚未有人报道。发明内容本发明的目的之一在于提供一种CGC型胺芴稀土金属催化剂；本发明的目的之二在于提供一种CGC型胺芴稀土金属催化剂的制备方法；本发明的目的之三在于提供一种CGC型胺芴稀土金属催化剂的应用。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种CGC型胺芴稀土金属催化剂，其特征在于：所述CGC型胺芴稀土金属催化剂的结构式有如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ两种：其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R12、R13、R14、R15、R16是苯环上的取代基；R1、R2是Si上的取代基；R10、R11是与稀土金属相连的引发基团；R17是碳上的手性基团；Ln是稀土金属；其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R12、R13、R14、R15、R16为相同或不同的基团，均为氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正丁基、烷氧基、氨基、氯原子、氟原子、碘原子、溴原子、硝基、苯基、苄基、萘基中的一种；R1、R2为氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正丁基、烷氧基、氨基、氯原子、氟原子、碘原子、溴原子、硝基、苯基、苄基、蒽基、萘基、菲基、苯胺基、苯酚基、苯硫基和3,5-二氟甲烷苯硫基中的一种；R10、R11为相同或不同的基团，均优选烷基、炔基、三甲基硅基、烷氧基、苄基、环戊二烯基、茚基、芴基和卤素F、Cl、Br、I中的一种；R17是异丙基、苯基、苄基、异丁基中的一种；其中，Ln为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥中的一种。一种CGC型胺芴稀土金属催化剂的制备方法，所述方法步骤如下：1制备胺芴配体；第一步：首先，在-70℃、氮气氛围下将正丁基锂滴加到芴的四氢呋喃溶液中反应2h；其次，在-7℃下，将上述反应液滴加到二氯二甲基硅烷的四氢呋喃溶液中反应5h；最后，将反应液抽干，用正己烷提取三次，提取液抽干即得到第一步产物；第二步；在室温氮气保护下，将叔丁胺、三乙胺分别加入到第一步产物的四氢呋喃溶液中搅拌5h；将反应液抽干，用正己烷提取，提取液浓缩转移至几型瓶，140℃减压蒸馏出氨基芴配体。2制备CGC型胺芴稀土金属催化剂；首先，手套箱中，将所述氨芴配体加入到圆底烧瓶中，用10ml正己烷作溶剂，充分溶解；其次，将金属源溶解在3mL正己烷中，将溶有氨基芴配体的正己烷溶液滴加到溶有金属源的正己烷溶液中，室温搅拌3h，有黄色固体析出；最后，离心得黄色固体，用冷的正己烷洗三次，得到CGC型胺芴催化剂。步骤2中金属源优选二四氢呋喃-三三甲基硅甲基稀土金属化合物LnCH2SiMe33thf2；所述Ln为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥中的一种。一种CGC型胺芴稀土金属催化剂的应用，所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂与烷基铝试剂和有机硼盐组成催化体系，用于链烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体的均聚反应，或链烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体中任意两种的共聚反应，或链状烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体分别与CO2的共聚反应；其中，烷基铝试剂、有机硼盐与异吲哚稀土金属催化剂的摩尔比为0～200:0～4:1；烷基铝试剂是分子式为AlX3的烷基铝、分子式为HAlX2的烷基氢化铝、分子式为AlX2Cl的烷基氯化铝或铝氧烷中的一种，X为烷基；所述均聚反应的步骤如下：将反应器置于手套箱中，向反应器中依次加入良溶剂，烷基铝试剂，CGC型胺芴稀土金属催化剂，链烯烃、环烯烃、炔烃或极性单体及有机硼盐，在搅拌下反应0.1～72h后将反应器取出，加入链终止剂，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出固体物质，将所述固体物质在30℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到均聚产物；其中烷基铝试剂，单体，有机硼盐与CGC型胺芴稀土金属催化剂的摩尔比为0～200：50～10000：0～4：1；反应温度为-30～120℃；良溶剂用量为5～50mL；单体为链状烯烃、环状烯烃、炔烃或极性单体中的一种。所述共聚反应的步骤如下：将反应器置于手套箱中，向反应器中依次加入良溶剂，烷基铝试剂，CGC型胺芴稀土金属催化剂，链状烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体或CO2中的两种及有机硼盐，在搅拌下反应0.1～72h后将反应器取出，加入链终止剂，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出固体物质，将所述固体物质在30℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到共聚产物；其中，烷基铝试剂、单体、CGC型胺芴稀土金属化合物和有机硼化物的摩尔比为0～200：50～10000：0～4：1；反应温度为-60～120℃；良溶剂的用量为5～50ml；单体为链状烯烃、环状烯烃、炔烃、极性单体或二氧化碳中的两种；所述烷基铝为三甲基铝、三乙基铝、三正丙基铝、三正丁基铝、三异丙基铝、三异丁基铝、三己基铝、三环己基铝、三辛基铝、三苯基铝、三对甲苯基铝、三苄基铝、乙基二苄基铝、乙基二对甲苯基铝和二乙基苄基铝中的一种；所述烷基氢化铝为氢化二甲基铝、氢化二乙基铝、氢化二正丙基铝、氢化二正丁基铝、氢化二异丙基铝、氢化二异丁基铝、氢化二戊基铝、氢化二己基铝、氢化二环己基铝、氢化二辛基铝、氢化二苯基铝、氢化二对甲苯基铝、氢化二苄基铝、氢化乙基苄基铝和氢化乙基对甲苯基铝中的一种；所述烷基氯化铝为氯化二甲基铝、氯化二乙基铝、氯化二正丙基铝、氯化二正丁基铝、氯化二异丙基铝、氯化二异丁基铝、氯化二戊基铝、氯化二己基铝、氯化二环己基铝、氯化二辛基铝、氯化二苯基铝、氯化二对甲苯基铝、氯化二苄基铝、氯化乙基苄基铝和氯化乙基对甲苯基铝中的一种；所述铝氧烷为甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、正丙基铝氧烷和正丁基铝氧烷中的一种；所述的有机硼盐为三苯基甲基-四五氟苯硼盐[Ph3C][BC6F54]、N,N-二甲基苯铵四五氟苯基硼酸盐[PhMe2NH][BPh4]、三五氟苯硼盐BC6F53、四氟硼酸三叔丁基膦、三乙基膦氟硼酸盐、1-庚基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-己基吡啶四氟硼酸盐、四甲基脲-O-3,4-2H-4-O-1,2,3-苯并三唑四氟硼酸盐、N-庚基吡啶四氟硼酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-戊基吡啶四氟硼酸盐、琥珀酰基四甲脲四氟硼酸盐、1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、四甲基脲苯并三氮唑四氟硼酸盐、对硝基重氮苯四氟硼酸盐、1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐、三甲氧基四氟硼酸盐、1-腈丙基-2,3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-十六烷基吡啶四氟硼酸盐、1-乙烯基-3-己基咪唑四氟硼酸盐、1-乙烯基-3-辛基咪唑四氟硼酸盐、十二烷基三丁基铵四氟硼酸盐、三甲基羟乙基铵四氟硼酸盐、1-烯丙基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐、1,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1-腈丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-辛基吡啶四氟硼酸盐1-癸基咪唑四氟硼酸盐、1-辛基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基咪唑四氟硼酸盐三丁基己基膦四氟硼酸盐1-丁基咪唑四氟硼酸盐四甲基胍氟硼酸盐三乙基胺四氟硼酸盐、三丁基乙基膦四氟硼酸盐、1-十八烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种；所述支链烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-二十碳烯，苯乙烯及其衍生物、α-甲基苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、3-氯甲基苯乙烯、1,3-丁二烯、异戊二烯、月桂烯、E-1-苯基-1,3-丁二烯、罗勒烯、1,3-环己二烯、1,5-戊二烯及其衍生物、1,6-己二烯、1,7-辛二烯和二乙烯基苯中的一种；所述环烯烃为降冰片烯、极性降冰片烯、降冰片二烯、亚乙基降冰片烯、苯基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、环戊烯、环己烯和双环戊二烯中的一种；所述的炔烃为乙炔、对苯乙二炔、二乙炔基芳烃或苯基乙炔苯基对位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基、氨基、磺酸酯基甲酯、乙酯、巯基、甲氧基、乙氧基、硝基；间位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基或苯基乙炔苯基对位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基、氨基、磺酸酯基甲酯、乙酯、巯基、甲氧基、乙氧基、硝基；邻位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基及均三甲基或均三乙基或苯基乙炔苯基对位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基、氨基、磺酸酯基甲酯、乙酯、巯基、甲氧基、乙氧基、硝基中的一种；所述的极性单体分为环氧烷烃、内酯、4-甲氧基苯乙烯、4-乙烯基吡啶及2-乙烯基吡啶，其中环氧烷烃为环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、异环氧丁烷、环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、甲基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、2-乙基亚己基缩水甘油醚、三氟环氧丙烷，内酯为ε-己内酯、β-丁内酯、δ-戊内酯、丙交酯、乙交酯和3-甲基-乙交酯中的一种。所述的链终止剂为5％2,6-二叔丁基对甲酚、2,3,4-三甲基苯酚、间二苯酚、2,6-二乙基苯酚或对叔丁基苯酚的乙醇溶液；所述的良溶剂为正己烷、正庚烷、苯、甲苯、环己烷、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、三氯苯或四氢呋喃中的一种或多种。有益效果1本发明所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂，以芴、二氯二甲基硅烷、叔丁胺、三乙胺等为初始原料，原料价廉易得，且易于修饰；2本发明所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂的结构为非茂构型，一种含芴的非茂稀土金属催化剂，具有特殊的配位形式；3本发明所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂与烷基铝试剂和有机硼盐组成的催化体系，可进行链烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体的均聚及共聚反应或链烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体分别与CO2的共聚反应，得到一系列具有特定结构的新型聚合材料；4本发明所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂，特别是CGC胺芴钇催化剂在催化月桂烯聚合反应中表现出高活性，cis-1,4-聚合选择性高达100％。附图说明图1为实施例1中CGC型胺芴钪化合物的X-ray表征的晶体结构图；图2为实施例2中CGC型胺芴镥化合物的X-ray表征的晶体结构图；图3为实施例3中CGC型胺芴钇化合物的X-ray表征的晶体结构图；具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合实施例进一步阐述本发明。以下实施例中聚合活性由公式Activity＝m·yeildncat·time计算得出。其中，Activity为活性聚合，单位为kg·mol-1·h-1，m为支链烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体或CO2的质量，yield为产率，ncat为催化剂物质的量，time为聚合所用时间。聚异戊二烯微观结构可以由1H-NMR和13C-NMR谱图给出，选择性具体计算公式如下：1,4-聚异戊二烯的选择性所占比例：Mol1,4-IP％＝{IH1IH1+0.5IH2}×10023,4-聚异戊二烯的选择性所占比例：Mol3,4-IP％＝{0.5IH2IH1+0.5IH2}×100顺1,4-聚异戊二烯的选择性所占比例：Molcis-1,4-IP％＝{IC1IC1+IC2+IC3}×100反1,4-聚异戊二烯的选择性所占比例：Moltrans-1,4-IP％＝{IC3IC1+IC2+IC3}×1003,4-聚异戊二烯的选择性所占比例：Mol3,4-IP％＝{IC2IC1+IC2+IC3}×100a.其中，IP为聚异戊二烯，IH1为1H谱中5.13ppm处的积分；IH2为1H谱中4.72ppm处的积分；IC1为13C谱中23.2ppm处的积分；IC2为13C谱中18.5ppm处的积分；IC3为13C谱中15.9ppm处的积分。b.聚月桂烯微观结构的可以由1H-NMR和13C-NMR谱图给出,具体计算公式如下:在聚月桂烯的结构单元中，可以用公式1.2计算各个构型在聚合物中的含量，由1H-NMR谱图可知，5.30ppm处的核磁峰表示1,2-聚月桂烯中3位的氢，用I5.30表示；5.11ppm处的核磁峰表示1,4-和1,2-聚月桂烯中3位、7位的氢，用I5.11表示；4.76ppm处的核磁峰表示3,4-1位和1,2-4位聚月桂烯的氢，用I4.76表示。Mol1,2-My％＝{2I5.30I5.11+I4.762}×1001Mol3,4-My％＝{I4.76-2I5.30I5.11+I4.762}×1002Mol1,4-My％＝{I5.11-I4.762I5.11+I4.762}×1003公式1.2根据核磁氢谱计算聚月桂烯构型的含量由13C-NMR谱图，cis-1,4-和trans-1,4-构型的聚月桂烯是由脂肪族碳1位来确定，出峰情况分别在37.09ppm和37.51ppm；1,2-聚月桂烯由脂肪族碳1位来确定，出峰情况在29.07ppm；3,4-聚月桂烯由脂肪族碳3位来确定，出峰情况在42.18ppm，见公式1.3。Mol1，2-My％＝{I29.07I29.07+I37.09+I37.51+I42.18}×1001Mol3，4-My％＝{I42.18I29.07+I37.09+I37.51+I42.18}×1002Molcis-1，4-My％＝{I37.09I29.07+I37.09+I37.51+I42.18}×1003Moltrans-1，4-My％＝{I37.51I29.07+I37.09+I37.51+I42.18}×1004公式1.3根据核磁碳谱计算聚月桂烯构型的含量c.聚苯乙烯微观结构的可以由13C-NMR谱图给出，具体如下：聚苯乙烯立构规整主要由C1决定，对应在核磁碳谱140-150ppm。其中，当以氘代氯仿为氘代试剂时，146.8ppm对应于全同立构mmmm；145.7ppm对应于间同立构rrrr；当出现一个以146.4为中心的宽峰，对应于无规立构。实施例11制备氨基芴配体第一步：首先，在-70℃、氮气氛围下将正丁基锂8.35ml20mmol，2.4molL滴加到芴3.33g20mmol的四氢呋喃溶液中反应2h，得到混合物a；其次，在-7℃下，将该混合物滴加到二氯二甲基硅烷的四氢呋喃溶液中反应5h，得到混合物b；最后，将反应液抽干，用正己烷提取三次，提取液抽干即得到第一步产物3.188g，产率为61.3％。第二步；在室温氮气保护下，将叔丁胺0.8g10mmol，三乙胺4g4mmol分别加入到第一步产物2.6g10mmol的四氢呋喃溶液中搅拌5h；将反应液抽干，用正己烷提取，提取液浓缩转移至几型瓶，140摄氏度减压蒸馏出氨基芴配体2.3g，产率79％。2制备CGC型胺芴钪催化剂首先，手套箱中，将所述氨基芴配体591mg2mmol加入到圆底烧瓶中，用10ml正己烷作溶剂，充分溶解；其次，将ScCH2SiMe33thf2902mg2mmol溶解在3mL正己烷中，将溶有氨基芴配体的正己烷溶液滴加到溶有金属源的正己烷溶液中，室温搅拌3h，有黄色固体析出；最后，离心得黄色固体，用冷的正己烷洗三次，得到氨基芴催化剂988mg，产率为84.3％。实施例2制备CGC型胺芴镥催化剂首先，手套箱中，将所述氨基芴配体591mg2mmol加入到圆底烧瓶中，用10ml正己烷作溶剂，充分溶解；其次，将LuCH2SiMe33thf21.16g2mmol溶解在3mL正己烷中，将溶有氨基芴配体的正己烷溶液滴加到溶有金属源的正己烷溶液中，室温搅拌3h，有黄色固体析出；最后，离心得黄色固体，用冷的正己烷洗三次，得到氨基芴催化剂1.08g，产率为75.4％。实施例3制备CGC型胺芴钇催化剂首先，手套箱中，将所述氨基芴配体591mg2mmol加入到圆底烧瓶中，用10ml正己烷作溶剂，充分溶解；其次，将YCH2SiMe33thf21g2mmol溶解在3mL正己烷中，将溶有氨基芴配体的正己烷溶液滴加到溶有金属源的正己烷溶液中，室温搅拌3h，有黄色固体析出；最后，离心得黄色固体，用冷的正己烷洗三次，得到氨基芴催化剂1.09g，产率为85.7％。以下实施例4～实施例11为实施例3所述的CGC氨基芴催化剂的应用。实施例4将反应器置于手套箱中，向茄瓶中依次加入5mL甲苯，100μmolAliBu3，10μmol1,氨基芴钪催化剂，5mmol异戊二烯及10μmol[Ph3C][BC6F54]，反应时间为2min，反应温度25℃。加入30mL含5％2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的乙醇，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出白色固体物质，将所述固体物质在40℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到聚异戊二烯，净重0.35g，转化率100％，聚合活性为1050kg·mol-1·h-1。GPC分析聚异戊二烯的数均分子量Mn＝6.1×105，分子量分布MwMn＝2.3。顺-1,4-聚合选择性89.3％。实施例5将反应器置于手套箱中，向茄瓶中依次加入5mL甲苯，100μmolAlMe3，10μmol1氨基芴钪催化剂，5mmol异戊二烯及10μmol[Ph3C][BC6F54]，反应时间为5h，反应温度-10℃。加入30mL含5％2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的乙醇，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出白色固体物质，将所述固体物质在40℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到聚异戊二烯，净重0.18g，转化率50.2％，聚合活性为3.6kg·mol-1·h-1。GPC分析聚异戊二烯的数均分子量Mn＝7.2×105，分子量分布MwMn＝2.1。顺-1,4-聚合选择性96.2％。实施例6将反应器置于手套箱中，向茄瓶中依次加入5mL甲苯，100μmolAliBu3，10μmol1,氨基芴钇催化剂，5mmol月桂烯及10μmolBC6F53，反应时间为2h，反应温度25℃。加入30mL含5％2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的乙醇，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出白色固体物质，将所述固体物质在40℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到聚异戊二烯，净重0.68g，转化率100％，聚合活性34kg·mol-1·h-1。GPC分析聚异戊二烯的数均分子量Mn＝4.04×105，分子量分布MwMn＝1.93。顺-1,4-聚合选择性99.4％。实施例7将反应器置于手套箱中，向茄瓶中依次加入5mL甲苯，100μmolAliBu3，10μmol1,氨基芴钇催化剂，5mmol月桂烯及10μmolBC6F53，反应时间为5h，反应温0℃。加入30mL含5％2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的乙醇，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出白色固体物质，将所述固体物质在40℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到聚异戊二烯，净重0.68g，转化率100％，聚合活性13.6kg·mol-1·h-1。GPC分析聚异戊二烯的数均分子量Mn＝6.8×105，分子量分布MwMn＝1.66。顺-1,4-聚合选择性100％。实施例8将反应器置于手套箱中，向茄瓶中依次加入5mL二氯苯，100μmolAliBu3，10μmol1,氨基芴钇催化剂，5mmol月桂烯及10μmolBC6F53，反应时间为5h，反应温25℃。加入30mL含5％2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的乙醇，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出白色固体物质，将所述固体物质在40℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到聚异戊二烯，净重0.68g，转化率100％，聚合活性13.6kg·mol-1·h-1。GPC分析聚异戊二烯的数均分子量Mn＝4×105，分子量分布MwMn＝2.24。顺-1,4-聚合选择性95.％。实施例9将反应器置于手套箱中，向茄瓶中依次加入5mL甲苯，100μmolAliBu3，10μmol1,氨基芴钇催化剂，5mmolε-己内酯，反应时间为1min，反应温度为25℃。待溶液变粘稠后，加入体积分数为10％的HCl的乙醇溶液中止反应，再倒入乙醇中沉降，过滤，洗涤得到白色聚合物，将所述固体物质在30℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到聚己内酯，转化率100％，聚合活性为3424.2kg·mol-1·h-1。GPC分析共聚物的数均分子量Mn＝10.67×104，分子量分布MwMn＝2.14。实施例10将反应器置于手套箱中，向茄瓶中依次加入5mL甲苯，100μmolAliBu3，10μmol1,氨基芴钇催化剂，5mmolL-丙交酯，反应时间为1min，反应温度为25℃。待溶液变粘稠后，加入体积分数为10％的HCl的乙醇溶液中止反应，再倒入乙醇中沉降，过滤，洗涤得到白色聚合物，将所述固体物质在30℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到聚L-丙交酯，转化率100％，聚合活性为4324.8kg·mol-1·h-1。GPC分析共聚物的数均分子量Mn＝7.3×104，分子量分布MwMn＝2.21。实施例11将反应器置于手套箱中，向茄瓶中依次加入5mL二氯苯，100μmolAliBu3，10μmol1,氨基芴钪催化剂，5mmol苯乙烯及10μmol[PhNHMe2][BC6F54]，反应时间为6h，反应温25℃。加入30mL含5％2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的乙醇，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出白色固体物质，将所述固体物质在40℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到间规聚苯乙烯，转化率32％，聚合活性2733.94g·mol-1·h-1。GPC分析聚苯乙烯的数均分子量Mn＝8.3×105，分子量分布MwMn＝2.38。间规度rrrr99％。本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种CGC型胺芴稀土金属催化剂，其特征在于：所述CGC型胺芴稀土金属催化剂的结构式有如下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ两种：其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R12、R13、R14、R15、R16是苯环上的取代基；R1、R2是Si上的取代基；R10、R11是与稀土金属相连的引发基团；R17是碳上的手性基团；Ln是稀土金属。2.根据权利要求1所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂，其特征在于：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R12、R13、R14、R15、R16为相同或不同的基团，均为氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正丁基、烷氧基、氨基、氯原子、氟原子、碘原子、溴原子、硝基、苯基、苄基、萘基中的一种；R1、R2为氢原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正丁基、烷氧基、氨基、氯原子、氟原子、碘原子、溴原子、硝基、苯基、苄基、蒽基、萘基、菲基、苯胺基、苯酚基、苯硫基和3,5-二氟甲烷苯硫基中的一种；R10、R11为相同或不同的基团，均优选烷基、炔基、三甲基硅基、烷氧基、苄基、环戊二烯基、茚基、芴基和卤素F、Cl、Br、I中的一种；R17是异丙基、苯基、苄基、异丁基中的一种；Ln为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥中的一种。3.一种如权利要求1所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：1制备胺芴配体；步骤一：首先，在-70℃、氮气氛围下将正丁基锂滴加到芴的四氢呋喃溶液中反应2h；其次，在-7℃下，将上述反应液滴加到二氯二甲基硅烷的四氢呋喃溶液中反应5h；最后，将反应液抽干，用正己烷提取三次，提取液抽干即得到第一步产物；步骤二：在室温氮气保护下，将反应物a10mmol，三乙胺4mmol分别加入到第一步产物10mmol的四氢呋喃溶液中搅拌5h；将反应液抽干，用正己烷提取，提取液浓缩转移至几型瓶，140摄氏度减压蒸馏出氨基芴配体；其中，所述步骤一中正丁基锂、芴、二氯二甲基硅烷的摩尔比为1:1:10；所述步骤二中反应物a为叔丁胺、苯胺或其他伯胺；所述反应物a、三乙胺、第一步产物的摩尔比为2.5:1:2.5。2制备CGC型胺芴稀土金属催化剂；首先，在手套箱中将所述氨芴配体加入到50ml圆底烧瓶中，用10ml正己烷作溶剂，充分溶解；其次，将金属源溶解在3mL正己烷中，将溶有氨基芴配体的正己烷溶液滴加到溶有金属源的正己烷溶液中，室温搅拌3h，有黄色固体析出；最后，离心得黄色固体，用冷的正己烷洗涤三次，用正己烷溶解黄色固体后重结晶，得到黄色晶体即为CGC型胺芴催化剂。4.根据权利要求3所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂的制备方法，其特征在于：金属源优选二四氢呋喃-三三甲基硅甲基稀土金属化合物LnCH2SiMe33thf2；所述稀土金属Ln为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥中的一种。5.一种如权利要求1所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂的应用，其特征在于：所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂与烷基铝试剂和有机硼盐组成催化体系，用于链烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体的均聚反应，或链烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体中任意两种的共聚反应，或链状烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体分别与CO2的共聚反应；其中，烷基铝试剂、有机硼盐与异吲哚稀土金属催化剂的摩尔比为0～200:0～4:1；烷基铝试剂是分子式为AlX3的烷基铝、分子式为HAlX2的烷基氢化铝、分子式为AlX2Cl的烷基氯化铝或铝氧烷中的一种，X为烷基。6.根据权利要求5所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂的应用，其特征在于：所述催化均聚反应的步骤如下：将反应器置于手套箱中，向反应器中依次加入良溶剂，烷基铝试剂，CGC型胺芴稀土金属催化剂，链烯烃、环烯烃、炔烃或极性单体及有机硼盐，在搅拌下反应0.1～72h后将反应器取出，加入链终止剂，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出固体物质，将所述固体物质在40℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到均聚产物；其中烷基铝试剂，单体，有机硼盐与CGC型胺芴稀土金属催化剂的摩尔比为0～200：50～10000：0～4：1；反应温度为-60～120℃；良溶剂用量为5～50mL；单体为链状烯烃、环状烯烃、炔烃或极性单体中的一种。7.根据权利要求5所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂的应用，其特征在于，所述催化共聚反应的步骤如下：将反应器置于手套箱中，向反应器中依次加入良溶剂，烷基铝试剂，CGC型胺芴稀土金属催化剂，链状烯烃、环烯烃、炔烃、极性单体或CO2中的两种及有机硼盐，在搅拌下反应0.1～72h后将反应器取出，加入链终止剂，使反应中止；将反应液用乙醇进行沉降，析出固体物质，将所述固体物质在40℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到共聚产物；其中，烷基铝试剂、单体、CGC型胺芴稀土金属化合物和有机硼化物的摩尔比为0～200：50～10000：0～4：1；反应温度为-60～120℃；良溶剂的用量为5～50ml；单体为链状烯烃、环状烯烃、炔烃、极性单体或二氧化碳中的两种。8.根据权利要求5所述的CGC型胺芴稀土金属催化剂的应用，其特征在于：所述烷基铝为三甲基铝、三乙基铝、三正丙基铝、三正丁基铝、三异丙基铝、三异丁基铝、三己基铝、三环己基铝、三辛基铝、三苯基铝、三对甲苯基铝、三苄基铝、乙基二苄基铝、乙基二对甲苯基铝和二乙基苄基铝中的一种；所述烷基氢化铝为氢化二甲基铝、氢化二乙基铝、氢化二正丙基铝、氢化二正丁基铝、氢化二异丙基铝、氢化二异丁基铝、氢化二戊基铝、氢化二己基铝、氢化二环己基铝、氢化二辛基铝、氢化二苯基铝、氢化二对甲苯基铝、氢化二苄基铝、氢化乙基苄基铝和氢化乙基对甲苯基铝中的一种；所述烷基氯化铝为氯化二甲基铝、氯化二乙基铝、氯化二正丙基铝、氯化二正丁基铝、氯化二异丙基铝、氯化二异丁基铝、氯化二戊基铝、氯化二己基铝、氯化二环己基铝、氯化二辛基铝、氯化二苯基铝、氯化二对甲苯基铝、氯化二苄基铝、氯化乙基苄基铝和氯化乙基对甲苯基铝中的一种；所述铝氧烷为甲基铝氧烷、乙基铝氧烷、正丙基铝氧烷和正丁基铝氧烷中的一种；所述的有机硼盐为三苯基甲基-四五氟苯硼盐[Ph3C][BC6F54]、N,N-二甲基苯铵四五氟苯基硼酸盐[PhMe2NH][BPh4]、三五氟苯硼盐BC6F53、四氟硼酸三叔丁基膦、三乙基膦氟硼酸盐、1-庚基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-己基吡啶四氟硼酸盐、四甲基脲-O-3,4-2H-4-O-1,2,3-苯并三唑四氟硼酸盐、N-庚基吡啶四氟硼酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-戊基吡啶四氟硼酸盐、琥珀酰基四甲脲四氟硼酸盐、1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、四甲基脲苯并三氮唑四氟硼酸盐、对硝基重氮苯四氟硼酸盐、1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐、三甲氧基四氟硼酸盐、1-腈丙基-2,3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-十六烷基吡啶四氟硼酸盐、1-乙烯基-3-己基咪唑四氟硼酸盐、1-乙烯基-3-辛基咪唑四氟硼酸盐、十二烷基三丁基铵四氟硼酸盐、三甲基羟乙基铵四氟硼酸盐、1-烯丙基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐、1,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1-腈丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、N-辛基吡啶四氟硼酸盐1-癸基咪唑四氟硼酸盐、1-辛基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基咪唑四氟硼酸盐、1-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基咪唑四氟硼酸盐三丁基己基膦四氟硼酸盐1-丁基咪唑四氟硼酸盐四甲基胍氟硼酸盐三乙基胺四氟硼酸盐、三丁基乙基膦四氟硼酸盐、1-十八烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种；所述支链烯烃为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-二十碳烯，苯乙烯及其衍生物、α-甲基苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、3-氯甲基苯乙烯、1,3-丁二烯、异戊二烯、月桂烯、E-1-苯基-1,3-丁二烯、罗勒烯、1,3-环己二烯、1,5-戊二烯及其衍生物、1,6-己二烯、1,7-辛二烯和二乙烯基苯中的一种；所述环烯烃为降冰片烯、极性降冰片烯、降冰片二烯、亚乙基降冰片烯、苯基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、环戊烯、环己烯和双环戊二烯中的一种；所述的炔烃为乙炔、对苯乙二炔、二乙炔基芳烃或苯基乙炔苯基对位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基、氨基、磺酸酯基甲酯、乙酯、巯基、甲氧基、乙氧基、硝基；间位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基或苯基乙炔苯基对位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基、氨基、磺酸酯基甲酯、乙酯、巯基、甲氧基、乙氧基、硝基；邻位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基及均三甲基或均三乙基或苯基乙炔苯基对位含有氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基、氨基、磺酸酯基甲酯、乙酯、巯基、甲氧基、乙氧基、硝基中的一种；所述的极性单体分为环氧烷烃、内酯、4-甲氧基苯乙烯、4-乙烯基吡啶及2-乙烯基吡啶，其中环氧烷烃为环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、异环氧丁烷、环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、甲基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、2-乙基亚己基缩水甘油醚、三氟环氧丙烷，内酯为ε-己内酯、β-丁内酯、δ-戊内酯、丙交酯、乙交酯和3-甲基-乙交酯中的一种；所述的链终止剂为5％2,6-二叔丁基对甲酚、2,3,4-三甲基苯酚、间二苯酚、2,6-二乙基苯酚或对叔丁基苯酚的乙醇溶液；所述的良溶剂为正己烷、正庚烷、苯、甲苯、环己烷、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、三氯苯或四氢呋喃中的一种或多种。

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