[發明專利]有機鋅催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201480060239.6
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN105745017B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 姜成均;趙賢朱;金成庚;李鐘原;樸勝瑩;崔賢
• 申請（專利權）人: LG化學株式會社
• 主分類號: B01J31/12
• 分類號: B01J31/12;B01J37/16;B01J35/10;C08G64/20;C08G64/34
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李靜;黃麗娟

本發明提供了一種有機鋅催化劑以及該有機鋅催化劑的制備方法。根據本發明，所述有機鋅催化劑具有較小的厚度和較大的表面積，從而在制備聚(碳酸亞烴酯)樹脂的聚合反應中表現出進一步提高的活性。

技術領域

本公開涉及有機鋅催化劑和該催化劑的制備方法以及使用該催化劑制備聚(碳酸亞烴酯)的方法。

背景技術

在工業革命之后，人類在建立現代社會的同時消耗了大量增加空氣中二氧化碳濃度的化石燃料，而且通過例如森林砍伐等的環境破壞進一步促進了二氧化碳濃度的增加。由于由空氣中的溫室氣體例如二氧化碳、氟利昂或甲烷的增加引起全球變暖，降低顯著貢獻于全球變暖的二氧化碳的濃度尤為重要，而且已經在全世界進行了對二氧化碳的排放法規或穩定化的各種研究。

其中，由Inoue等發現的二氧化碳和環氧化物的共聚反應已被預期為能夠解決全球變暖問題的反應，而且已經積極地進行了用二氧化碳作為碳源以及二氧化碳的化學固定的研究。具體地，通過二氧化碳與環氧化物的聚合形成的聚(碳酸亞烴酯)樹脂近來已作為一種可生物降解樹脂被廣泛關注。

在過去已經研究并提出了各種用于制備這種聚(碳酸亞烴酯)樹脂的催化劑，而且作為典型的催化劑，已知在其中鋅和二羧酸相互結合的二羧酸鋅類催化劑例如戊二酸鋅催化劑。

如上所述由戊二酸鋅催化劑代表的二羧酸鋅類催化劑通過使鋅前體和二羧酸例如戊二酸相互反應形成，并且具有細晶粒子形狀。但是在制備過程中難以將具有結晶粒子形狀的二羧酸鋅類催化劑控制為具有均勻且精細的粒徑。現有的二羧酸鋅類催化劑具有納米級的粒徑，但在介質中通過催化劑粒子的聚集形成具有增大的粒徑以及減小的表面積的聚集體，使得在制備聚(碳酸亞烴酯)樹脂時活性會劣化。

同時，根據由Moonhor Ree等報道的ZnGA的X-射線單晶結構，各個Zn²⁺的中心配位于源于四個不同的羧基的氧原子，而且Zn²⁺離子之間的距離為(Moonhor Ree etal.,Chem.Mater.2004,16,2981)。

根據報道的ZnGA的晶體結構，考慮到范德華半徑，在晶體中幾乎沒有空隙空間。因此，使用有機鋅催化劑的聚合反應主要發生在催化劑的表面上。因此，有機鋅催化劑的聚合活性主要取決于催化劑的表面積。

就此而言，已知在二羧酸鋅類催化劑的制備中使用的鋅前體具有越小的尺寸，所制備的催化劑具有越高的活性。國際專利公開號WO2011/107577公開了一種在通過用有機硅烷對鋅源表面處理增加在有機鋅催化劑的制備中使用的鋅源的比表面積之后合成催化劑的方法。但是，此方法在用有機硅烷對鋅源的表面處理中需要數個步驟(反應、選擇、干燥等)，且因此在此方法就提高催化劑活性的程度而言效率較低上有限制。

對于此反應，常有現有已知二羧酸鋅類催化劑具有相對較大粒徑、小表面積和非均勻粒子形狀的情況。因此，在使用二羧酸鋅類樹脂進行制備聚(碳酸亞烴酯)樹脂的聚合過程的情況下，無法確保反應物與催化劑之間足夠的接觸面積，使得不能表現出足夠的聚合活性。此外，常有現有二羧酸鋅類催化劑本身的活性不令人滿意的情況。

【現有技術】

【專利文件】

(專利文件1)韓國專利號10-0722380(2007年05月28日)

(專利文件2)國際專利公開號WO/2011/107577(2011年09月09日)

【非專利文件】

(非專利文件1)Moonhor Ree et al.,Chem.Mater.2004,16,2981

發明內容

技術問題

本發明提供了一種有機鋅催化劑，該有機鋅催化劑具有較小的厚度和較大的表面積以在制備聚(碳酸亞烴酯)樹脂的聚合反應中表現出進一步提高的活性。