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本论文立足于钛配合物以及含有非桥联辅助配体的单茂钛配合物催化剂的探索与合成，设计并成功制备了两大类基于金属钛的烯烃聚合催化剂。经有机铝化合物活化后，这些配合物表现出很好的乙烯均聚与共聚性能。对配体上取代基的电子效应、位阻效应对催化活性以及所得聚合物性能的相互关系进行了阐述，系统地研究了各种聚合反应参数(如温度、Al/Ti摩尔比、时间、乙烯压力、单体浓度)对催化行为的影响。本论文包括三个部分：
第一部分对烯烃聚合催化剂的发展历程进行了综述，介绍了几类重要烯烃聚合催化体系。讨论了催化剂结构和模型，催化性能和可能的催化反应机理。
第二部分合成了一系列双{3-氯-2-亚胺基吲哚}合氯化钛(Ⅳ)配合物。在系统地进行配合物分析和表征的基础上，对其中配合物1和4进行了X-射线单晶结构分析，结果发现金属钛中心的配位方式是六配位的扭曲八面体结构。同时与钛相连的两个氯原子处于顺式的位置。在MAO的作用下，所得配合物都表现出很高的催化乙烯聚合活性以及乙烯与降冰片烯共聚活性。在乙烯与降冰片烯共聚过程中还观察到“共聚单体”效应。实验结果和PIO(Paired Interaction Orbitals)计算机模拟都证实，在结构中含有吸电子取代基的配合物催化剂比含有推电子取代基的催化剂具有更高的催化活性。依据不同的催化剂结构以及不同的反应条件，所得的聚合物分子量在200～280kg/mol之间。系统地考察了配合物配位环境以及反应条件对催化行为的影响。
第三部分设计合成了一系列6-苯并咪唑-吡啶-2-甲酸酰胺化合物。将其与氢化钠作用而形成对应的钠盐，进一步与各种取代或不取代的环戊二烯基三氯化钛反应得到一系列含有一个6-苯并咪唑-吡啶-2-甲酸酰胺辅助配体的单茂钛配合物催化剂。结果发现，配合物中环戊二烯基团上的取代基对配合物的稳定性有很大影响。那些带有未取代茂环的单茂钛尤其是在溶液状态下容易通过Ti-Cl键的水解而形成以氧桥联的双核配合物。而对应的五甲基环戊二烯基配合物则不管是在溶液状态还是在固体状态下都具有非常好的稳定性。X-射线单晶衍射结果表明，包括茂环在内，金属中心采取五配位的方式与一个环戊二烯基团、一个氯或氧原子以及配体的三个配位原子连接。以MAO或MMAO作为助催化剂，所得的单茂催化剂都能以非常高的活性催化乙烯聚合。茂环上的取代基、配体的结构以及聚合条件对催化性能以及产物聚合物的性能有较大影响。聚合实验结果还表明对于那些不含卤素或者烷基配体的配合物，在适当的条件下它们也能够被活化而形成烯烃聚合的活性中心。
第四部分结论。