Настоящая обзорная статья посвящена систематизации современных представлений о структуре, составе и механизме действия гетерогенных катализаторов Циглера-Натта, применяемых в процессах полимеризации пропилена. Целью обзора является обобщение и анализ литературных данных, касающихся взаимосвязи между строением многокомпонентной каталитической системы и формированием активных центров, определяющих активность и стереоспецифичность процесса. В работе последовательно рассмотрены структурные особенности полипропилена и их связь с условиями координационно-анионной полимеризации пропилена. Основное внимание уделено каталитической системе включающей нанесённый на хлорид магния тетрахлорид титана, триэтилалюминий, внутренние (ID) и внешние (ED) электронодоноры (TiCl₄/ID/MgCl₂+AlR₃/ED). Рассмотрены функции носителя, природа титановых прекурсоров и роль алюминийорганического сокатализатора на стадиях активации и роста цепи. Систематизированы данные о кристаллографических модификациях MgCl₂, типах поверхностных граней и дефектов, а также их влиянии на адсорбцию и стабилизацию титановых соединений. Проанализированы современные модели взаимодействия TiCl₄ с поверхностью MgCl₂ и обсуждены дискуссионные вопросы, связанные с формированием и распределением стереоспецифичных активных центров. Отдельный раздел посвящён роли оснований Льюиса как структурного элемента каталитической системы, их типам координации на поверхности MgCl₂ и влиянию на формирование активных центров. Отличительной особенностью данного обзора является акцент на фундаментальных аспектах строения и функционирования гетерогенных катализаторов Циглера-Натта без рассмотрения специфических факторов регулирования свойств полипропилена, таких как влияние внешних электронных доноров. В отличие от большинства существующих обзоров, ориентированных преимущественно на кинетику процесса и модификацию каталитических систем, в настоящей работе систематизация выполнена с позиций структурной организации катализатора и механизма формирования активных центров.
This review article is devoted to the systematization of current concepts related to the structure, composition, and mechanism of action of heterogeneous Ziegler-Natta catalysts applied in propylene polymerization processes. The objective of the review is to summarize and analyze literature data concerning the relationship between the structure of multicomponent catalytic systems and the formation of active sites that determine the activity and stereospecificity of the process. The structural features of polypropylene and their relationship with the conditions of coordination- anionic propylene polymerization are consistently considered. Particular attention is paid to catalytic systems of the titanium tetrachloride, triethylaluminum, internal (ID) and external (ED) electron donors electron donors supported on magnesium chloride (TiCl₄/ID/MgCl₂ + AlR₃/ED) type. The functions of the support, the chemical nature of titanium precursors, and the role of organoaluminum cocatalysts at the stages of catalyst activation and chain growth are discussed. Data on the crystallographic modifications of MgCl₂, the types of surface facets and defects, as well as their influence on the adsorption and stabilization of titanium species, are systematized. Contemporary models describing the interaction of TiCl₄ with the MgCl₂ surface are analyzed, and controversial issues related to the formation and distribution of stereospecific active sites are discussed. A separate section is devoted to the role of Lewis bases as a structural element of the catalytic system, their coordination modes on the MgCl₂ surface, and their influence on active site formation. A distinguishing feature of this review is its focus on the fundamental aspects of the structure and functioning of heterogeneous Ziegler-Natta catalysts without considering specific factors governing polypropylene property control, such as the influence of external electron donors. In contrast to most existing reviews, which are primarily oriented toward polymerization kinetics and catalyst modification, the present work provides a systematization based on the structural organization of the catalyst and the mechanisms of active site formation.