[發明專利]一種可循環使用的開環催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811626763.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109705329B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 陳揚;肖文昊;陳志麟;梁梅;許進寶;雷彩紅
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08G63/87
• 分類號: C08G63/87;C08G63/82
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 張燕玲;楊曉松

本發明屬于聚合物合成技術領域，特別涉及一種可循環使用的開環催化劑及其制備方法和應用。該方法包括以下步驟：制備羥基化的Fe₃O₄納米粒子；通過交聯化學反應將六氯環三聚磷腈和4,4’?二羥基二苯酚包覆在羥基化的Fe₃O₄納米粒子表面，制備包覆Fe₃O₄納米粒子；利用包覆Fe₃O₄納米粒子表面殘留的磷氯鍵與亞氨基?三(二甲氨基)正膦反應，將可催化開環聚合的部分接到Fe₃O₄納米粒子表面，得到最終產物Fe₃O₄@PZS@HMP₁，即可循環使用的開環催化劑。

技術領域

本發明屬于聚合物合成技術領域，特別涉及一種可循環使用的開環催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

納米四氧化三鐵(Fe₃O₄)由于其獨特的性質在磁流體、納米催化、磁分離以及核磁成像等領域應用廣泛。同時，由于其較大的表面積/體積比，納米氧化鐵容易聚集而喪失其獨特的納米尺寸效應。因此，對其進行表面改性使其穩定存在并發揮作用就具有重要意義。

脂肪族聚酯具有生物降解性和生物相容性等諸多優點，人工合成的脂肪族聚酯目前主要通過開環聚合(ROP)制備。催化劑在ROP中扮演重要角色，主要包括金屬催化劑和有機催化劑，例如，辛酸亞錫、三異丁基鋁、水楊酸、膦腈堿等等。盡管可以用于ROP的催化劑眾多，催化聚合反應后仍然需要將其從聚酯中除去，增加了成本和工藝難度；同時，對于用于生物體和微電子器件的聚酯材料來說，微量的殘留催化劑就有可能帶來較大的危害。因此，設計一種易分離又可以重復利用的ROP催化劑就具有重要挑戰。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種可循環使用的開環催化劑的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種上述制備方法制備得到的可循環使用的開環催化劑。

本發明的再一目的在于提供一種上述可循環使用的開環催化劑的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種可循環使用的開環催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備羥基化的Fe₃O₄納米粒子；

(2)通過交聯化學反應將六氯環三聚磷腈和4,4’-二羥基二苯酚包覆在羥基化的Fe₃O₄納米粒子表面，制備包覆Fe₃O₄納米粒子；

(3)利用包覆Fe₃O₄納米粒子表面殘留的磷氯鍵與亞氨基-三(二甲氨基)正膦反應，將可催化開環聚合的部分接到Fe₃O₄納米粒子表面，得到最終產物Fe₃O₄@PZS@HMP₁，即可循環使用的開環催化劑。

上述的一種可循環使用的開環催化劑的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)將三乙二醇加入到帶磁子的三口燒瓶中，抽真空，充入氮氣，在氮氣條件下升溫至回流溫度，加入三乙酰丙酮鐵(Fe(acac)₃)，保溫反應45min；冷卻至室溫后，將乙酸乙酯加入到反應溶液中，離心分離；再依次用乙酸乙酯和乙醇清洗，將最終得到的羥基化的Fe₃O₄納米粒子用乙醇或甲醇配成濃度為7mg/mL的Fe₃O₄溶液；