Ziegler - Natta-katalyytit ovat katalyyttejä vinyylipolymerointiin eli vinyylimonomeerien polymerointiin . Niiden avulla on myös mahdollista saada tietyn tahdikkuuden omaavia polymeerejä ( stereosäännöllisiä polymeerejä ). Ne ovat komplekseja , jotka muodostuvat siirtymämetalliyhdisteiden ( TiCl 4 , TiCl 3 , VOCl 3 jne.) vuorovaikutuksessa II -III ryhmien metallien alkyylien ja halogeenialkaanien kanssa ( Al R3 , Al R 2 Cl , Mg R Cl , Zn R2 ) .
Polymeroinnin aikana monomeeri koordinoidaan siirtymämetallin alkyylijohdannaisen kanssa ja liitetään sitten M–C, M–M-sidokseen.[ määritä ] .
1990-luvulta lähtien kysymystä Ziegler-Natta-katalyyttien erityisistä toimintamekanismeista ei täysin selvitetty.
Vuonna 2010 Ziegler-Natta-katalyyteillä valmistettujen muovien , elastomeerien ja kumien tuotantomäärä ylitti 100 miljoonaa tonnia.
Tällä hetkellä käytetään kolmenlaisia Ziegler-Natta-katalyysejä:
Karl Zieglerin johtama saksalaisten kemistien ryhmä löysi ja patentoi titaanipohjaiset katalyytit [1] syksyllä 1953 (hänen avustajansa Heinz Braillen Heinz Breilin panos oli erityisen merkittävä), kun taas kyky syntetisoida suurimolekyylipainoinen. polyeteeni julistettiin , patentit haettiin pian polymeerisynteesille propeenista ja α - buteenista ( 1-buteeni). Aluksi löydettyjä yhdisteitä kutsuttiin seka-Mülheim-katalyytiksi laboratorion sijainnin mukaan ( Mülheim an der Ruhr ), mutta pian niihin tarttui nimi Ziegler-katalyytit.
Järjestettyjen ( stereosäännöllisten ) polymeerien, pääasiassa α-olefiinien , synteesiin, mukaan lukien sama α - butyleeni , katalyyttejä käytti italialainen Giulio Natta [2] , joka oli ollut Zieglerin ystävä ja yhteistyökumppani 1940-luvulta lähtien ja vakuutti Montecatini -yhtiön, jossa Natta työskenteli konsulttina, ostaakseen Zieglerin tulosten käyttöoikeudet. Natta raportoi paitsi polybuteenin synteesin myös mahdollisuudesta luoda stereosäännöllisiä - isotaktisia - polymeerejä. Zieglerin ja Nattan löytöjen priorisoinnin ja patentoinnin historia oli melko hämmentävä ja sitä pidetään klassisena patenttitapauksena [3] , joka johti tutkijoiden väliseen riitaan. [neljä]
Näistä saavutuksista Ziegler ja Natta saivat kemian Nobel-palkinnon vuonna 1963 .