[發(fā)明專利]一種用于制備聚碳酸環(huán)己烯酯的催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011577039.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112679718B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志強(qiáng);康進(jìn)才;路培中;胡春玉;杜愛芳;魏帥飛;薛豐碑;鄭建華
• 申請（專利權(quán)）人: 開封平煤新型炭材料科技有限公司
• 主分類號: C08G64/34
• 分類號: C08G64/34
• 代理公司: 鄭州明德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41152
• 代理人: 靳鵬超

本發(fā)明公開了一種吡啶羧酸鋅類配合物催化劑用于制備聚碳酸環(huán)己烯酯的應(yīng)用，所述催化劑由吡啶二甲酸（取代吡啶二甲酸）和醋酸鋅[Zn(OAc)₂·2H₂O]反應(yīng)所制得的吡啶羧酸鋅類配合物。使用該催化劑在50~170℃，0.5~5.5MPa二氧化碳壓力下催化二氧化碳與氧化環(huán)己烯共聚，可得到不同分子量的聚碳酸環(huán)己烯酯，二氧化碳與氧化環(huán)己烯的交替共聚率大于97%，催化效率達(dá)到1175克聚合物/克鋅。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含吡啶環(huán)羧酸鋅配合物催化劑應(yīng)用于制備脂肪族聚碳酸酯，尤其是應(yīng)用于催化二氧化碳與氧化環(huán)己烯反應(yīng)制備聚碳酸環(huán)己烯酯。

背景技術(shù)

化學(xué)固定二氧化碳是減少二氧化碳排放、保護(hù)環(huán)境的有效方法之一。尤其利用二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)制備脂肪族聚碳酸酯不僅操作簡單、原料豐富、成本低，而且是一條低污染、環(huán)境友好的化學(xué)固定二氧化碳的有效途徑。脂肪族聚碳酸酯不僅具有光和生物降解性，同時還是優(yōu)良的阻隔氧氣和水材料。因此，它被用作生物降解材料、一次性醫(yī)藥和食品包裝材料、膠粘劑、作工程塑料以及復(fù)合材料等。但是由于二氧化碳具有較高活化能、反應(yīng)活性低，所以開發(fā)催化二氧化碳反應(yīng)的高性能的催化劑，是該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

自 Inoue 等人采用 ZnEt2-H2O體系催化二氧化碳和環(huán)氧化合物反應(yīng)合成脂肪族聚碳酸酯（US 3, 585, 168）以來，先后報(bào)道了羧酸鋅、苯氧基鋅（鎘）、 -二亞胺鋅、吡啶-鋅、(salen)MX、金屬卟啉及類卟啉、雙金屬氰化物(DMC)、稀土、多核金屬配合物等多種可用于催化二氧化碳與環(huán)氧化合物反應(yīng)制備脂肪族聚碳酸酯的催化體系（Coates G W, et al. Angew Chem Int Ed, 2004, 43, 6618; Sakakura T, et al. Chem Rev, 2007, 107, 2365；Coates G W, et al. US 2008/0051554; Fujimoto N, et al. US 2009/0240025; 王獻(xiàn)紅等, CN 101402725; 呂小兵等, CN 101412809; 張敏等, CN 101440159; 孟躍中等, CN 1095403），其中羧酸鋅類催化體系不使用有機(jī)金屬化合物，可操作性好，制備方法簡單，價(jià)格低廉，具有較好的工業(yè)應(yīng)用前景。

等（US 5, 026,676）報(bào)道了，在有機(jī)溶劑存在下制備的戊二酸鋅、己二酸鋅等配合物，催化二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚，催化效率最高可達(dá)到 26克聚合物／克催化劑。Moon等（US 7, 405, 265）制備的戊二酸鋅催化體系催化二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚，催化效率達(dá)到77克聚合物／克催化劑。孟躍中等（US 6, 844, 287）制備的負(fù)載型戊二酸鋅催化體系催化效率為358.8克聚合物/克鋅。

利用間苯二甲酸和ZnO制得的催化劑催化CO2和環(huán)氧乙烷共聚，催化效率為0.87克聚合物/克催化劑（Inoue S., Makromol. Chem., Rapid Commun.,1980, 115, 775）。采用2, 2`-聯(lián)苯二甲酸與醋酸鋅制備的2, 2`-聯(lián)苯二甲酸鋅催化劑催化二氧化碳與氧化環(huán)己烯共聚，催化效率為653克聚合物/克鋅（CN 101058636）。采用鄰羧基苯甲醛、鄰氨基苯酚、醋酸鋅制備鄰羧基苯甲醛縮鄰氨基苯酚鋅配合物催化劑催化二氧化碳與氧化環(huán)己烯共聚，催化效率為1014g聚合物/g鋅（CN 101780419B）。采用5-甲基水楊醛、鄰氨基苯甲酸和醋酸鋅[Zn(OAc)2?2H2O]，制備的5-甲基水楊醛縮合鄰氨基苯甲酸鋅配合物催化劑催化效率為893克聚合物／克鋅（CN 101768261A）。雙核芳香族羧酸鋅配合物催化劑催化效率為1248克聚合物／克鋅（CN 104725406 B）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種制備方法簡單、不使用有機(jī)溶劑、用于催化二氧化碳與環(huán)氧化合物共聚制備脂肪族聚碳酸酯的催化劑及其使用方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：