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α-烯烃作为一种重要的化工原料,被广泛应用于管材、润滑油、汽车、表面活性剂、油品添加剂、食品包装等领域。乙烯齐聚法是目前工业上制备α-烯烃所采用的主要方法,在乙烯齐聚制备α-烯烃过程中的核心技术就是催化剂的研究。本文根据乙烯齐聚用催化剂的研究热点,利用超支化大分子端基可进行功能基转化的特点,以低代超支化大分子为配体骨架,创新性地设计并合成了系列具有新型超支化水杨醛亚胺配体结构和超支化吡啶亚胺配体结构的过渡金属配合物,并将该系列配合物用于催化乙烯齐聚制备烯烃,分析催化剂结构与催化性能之间的构效关系,在齐聚机理研究的基础上,构建其动力学模型。主要研究内容和结果如下:1、以系列具有不同端基烷基链长度的1.0G超支化大分子为配体骨架,通过对其端基胺基进行功能化改性,合成了系列具有不同端基烷基链长度的超支化水杨醛亚胺配体和超支化吡啶亚胺配体,然后将合成出的系列超支化配体与MCl2·x H2O（FeCl2·4H2O、CoCl2·6H2O、NiCl2·6H2O）进行络合反应,合成出系列具有不同分子空穴处烷基链长度的超支化水杨醛亚胺铁、钴、镍系催化剂和超支化吡啶亚胺铁、钴、镍系催化剂。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（1H NMR）、紫外光谱（UV）、电喷雾质谱（ESI-MS）等分析方法对合成出的系列超支化配体及其金属配合物的结构进行了表征。2、采用烷基铝为助催化剂,考察了齐聚体系对系列超支化水杨醛亚胺铁、钴、镍系催化剂催化乙烯齐聚性能的影响,结果表明,当采用甲苯为溶剂、MAO为助催化剂时,系列超支化水杨醛亚胺金属催化剂均表现出较好的催化性能。此外,工艺参数研究结果表明,超支化水杨醛亚胺铁系和镍系催化剂催化乙烯齐聚的最佳反应条件为:温度25℃、乙烯压力0.5MPa、Al/M摩尔比500,而超支化水杨醛亚胺钴系催化剂的最佳反应条件为:温度25℃、乙烯压力0.5MPa、Al/Co摩尔比1000。最佳反应条件下,以十二胺为核、分子空穴处为乙二胺的超支化水杨醛亚胺钴系催化剂（R12-C2-S-Co）对高碳烯烃（≥C8）选择性最好,高达61.58%。3、为了研究具有相同骨架的配体络合基团结构对催化乙烯齐聚性能的影响,在超支化水杨醛亚胺金属催化剂催化乙烯齐聚性能研究的基础上,考察了系列超支化吡啶亚胺金属催化剂的催化性能,结果表明,随反应温度和Al/M摩尔比的增加,催化活性先升高后降低,高碳烯烃（≥C8）的选择性下降;而随反应压力的增加,催化活性和高碳烯烃（≥C8）的选择性均升高。当采用甲苯为溶剂,MAO为助催化剂时,最佳反应条件下,系列超支化吡啶亚胺铁、钴、镍系催化剂中,以十二胺为核、分子空穴处为乙二胺的超支化吡啶亚胺镍系催化剂（R12-C2-I-Ni）催化乙烯齐聚的性能较好,催化活性为1.56×106 g/mol Ni·h,高碳烯烃（≥C8）的选择性为29.45%。4、在系列超支化金属催化剂催化乙烯齐聚性能研究的基础上,对其结构与催化性能之间的构-效关系进行了研究,结果表明,骨架核心及分子空穴处烷基链越短、配体空间位阻越小,活性中心数量越多,催化乙烯齐聚活性越高;然而,较少的活性中心和较小的空间位阻有利于高碳烯烃（≥C8）的生成。在相同反应条件下,当配体结构相同时,具有不同金属活性中心的催化剂催化乙烯齐聚活性从高到低的顺序低依次为:镍系催化剂>钴系催化剂>铁系催化剂。此外,当齐聚体系及工艺参数相同时,与超支化水杨醛亚胺金属催化剂相比,超支化吡啶亚胺金属催化剂具有较好的催化活性,但其对高碳烯烃（≥C8）的选择性较低。5、结合Cossee-Arlmam机理,分别对超支化水杨醛亚胺金属催化剂和超支化吡啶亚胺金属催化剂催化乙烯齐聚的机理进行了推断,并根据催化剂活性中心活化、链引发和增长、β-消除以及催化剂失活四个基元反应推导出超支化水杨醛亚胺镍系催化剂R12-C2-S-Ni和超支化吡啶亚胺镍系催化剂R12-C2-I-Ni催化乙烯齐聚的反应速率方程,同时得到相应的动力学参数。利用该动力学模型计算出超支化水杨醛亚胺镍系催化剂R12-C2-S-Ni和超支化吡啶亚胺镍系催化剂R12-C2-I-Ni的反应速率值与实验值基本一致。