[發明專利]一種用于二氧化碳與環氧環己烷共聚反應制備聚碳酸環己烯酯的催化劑

有效

• 申請號: 201711037217.X
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107778473B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 張曉靜;王延偉;趙珂;張雅琪
• 申請（專利權）人: 河南工程學院
• 主分類號: C08G64/34
• 分類號: C08G64/34;C08G64/02;C07D409/14
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真;張志軍

本發明公開了一種用于二氧化碳與環氧環己烷共聚反應制備聚碳酸環己烯酯的催化劑，所述的催化劑為2，5?二(2?醛基苯氧甲基)呋喃縮3?氨基噻吩鋅配合物；使用該催化劑在60~200℃、0.5~5MPa二氧化碳壓強下催化二氧化碳和環氧環己烷共聚，可以制得不同分子量的聚碳酸環己烯酯。本發明催化劑催化活性高，制備工藝簡單。本發明在該催化劑催化二氧化碳和環氧環己烷共聚制備聚碳酸環己烯酯的反應條件下，可以得到不同分子量的聚碳酸環己烯酯，催化效率最高達到216g聚合物/g催化劑，聚碳酸環己烯酯中聚碳酸酯含量超過95%。

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，集體涉及一種用于二氧化碳與環氧環己烷共聚反應制備聚碳酸環己烯酯的催化劑。

背景技術

二氧化碳是地球上取之不盡，用之不竭的碳資源，其儲量極為豐富，僅在大氣中的含量就達2.75×10¹²噸。近年來，由于石油資源的日益減少，空氣中大量二氧化碳引起的生態及環境等問題，使世界各國在解決能源緊張、資源短缺、公害嚴重等問題中，十分關注二氧化碳的開發利用。近些年來，利用二氧化碳合成高分子材料的研究十分活躍。二氧化碳可以與不飽和烴類、胺類、環氧化合物等發生二元或三元共聚反應，合成聚酮、聚酯等二氧化碳基聚合材料。這些聚合材料具有優良的加工性能和生物降解性，被廣泛用作工程塑料和醫用高分子制品，可逐步取代苯乙烯等包裝材料，是低成本利用碳源解決“白色污染”、緩解“溫室效應”和石油資源短缺的有效途徑之一。

自1969年，Inoue等首次發表以二氧化碳和環氧化合物為原料合成脂肪族聚碳酸酯的報道后，國內外科研機構對該共聚體系的催化劑以及催化機理進行了大量研究。特別是進入90年代以來，關于二氧化碳的共聚研究成為國內外研究學者廣泛關注的熱點。目前已開發的催化體系主要有二乙基鋅催化體系、苯氧基鋅催化劑、β-二亞胺鋅催化體系、羧酸鋅催化體系、Salen金屬催化體系、卟啉金屬催化體系、DMC催化體系、稀土催化體系等。(Inoue S. Immortal polymerization：The outset, development, and application.J. Polym. Sci., Part A：Polym. Chem., 2000, 38（16）: 2861-2871；Wang F S, Lu HW, Qin Y S, et al. Copolymerization of carbon dioxide and propylene oxideunder inorganic oxide supported rare earth ternary catalyst. J. Polym. Sci., Part A：Polym. Chem., 2011, 49（17）: 3797-3804；高建平, 向輝. 二氧化碳和環氧化物合物合成生物降解塑料. 天然氣化工, 2004, 29（2）：55-57；Moore D R, Cheng M,Lobkovsky E B, et al. Mechanism of the alternating copolymerization ofepoxides and CO₂ using β-diiminate ainc catalysts:Evidence for a bimetallicepoxide enchainment. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125（39）: 11911-11924；Seong J E,Na S J, Cyriac A, et al. Terpolymerizations of CO₂, propylene oxide, andvarious epoxides using a cobalt（III） complex of salen-type ligand tethered byfour quaternary ammonium salts. Macromolecules, 2010, 43（2）: 903-908)