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本申请提供了一种稀土催化组合物,包含:稀土组分和镁化合物;所述稀土组分选自稀土羧酸盐、稀土磷酸盐、烷氧基稀土化合物或氯化稀土给电子体配合物;所述镁化合物的分子式如式I所示;其中,R1和R2独立地选自苯基、对甲苯基、苄基或C1~15烷基;所述镁化合物和稀土组分的摩尔比为(3~20):1。本申请提供了一种微观结构可控的聚丁二烯的制备方法。本申请提供的稀土催化组合物具有较好的催化活性,在丁二烯聚合时,能在较短时间内制得微观结构可控的聚丁二烯;并且,所述稀土催化组合物的成本较低,适于工业化推广。R1MgR2式I 。