[發明專利]一種雙核席夫堿鈷配合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210048718.2
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114315915B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 龐烜;周延川;段然龍;孫志強;陳學思
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C07F15/06
• 分類號: C07F15/06;B01J31/22;C08G64/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊威

本發明提供了一種雙核席夫堿鈷配合物及其制備方法和應用；該雙核席夫堿鈷配合物具有式(I)所示的結構；式(I)中，R₁和R₂獨立地選自氫、硝基、氰基、鹵素、脂肪族基團、取代脂肪族基團或芳基基團；X選自?F、?Cl、?Br、?I、?NO₃、?CH₃COO、?CCl₃COO、?CF₃COO、?ClO₄、對甲基苯甲酸根、對甲苯磺酸根、2,4?二硝基苯酚氧、3,5?二硝基苯酚氧、對硝基苯酚氧或鄰硝基苯酚氧負離子。與現有技術相比，本發明提供了一種具有式(I)所示結構的由2,3?二羥基對苯二甲醛橋連的雙核席夫堿鈷配合物，能夠催化環氧化物尤其是具有吸電子取代基團的環氧化物，與CO₂的共聚反應制備聚碳酸酯材料，此外在反應體系中加入第二組分環氧單體，能夠合成結構豐富的多元聚碳酸酯材料，其分子量達到44.4kg/mol。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，更具體地說，是涉及一種雙核席夫堿鈷配合物及其制備方法。

背景技術

目前，高分子材料的全球產量已超過5億噸/年，其制品中涉及到從航空航天、交通運輸到日常生活等各個領域。然而，大量高分子材料的生產和使用也帶來了嚴重的資源和能源挑戰。因此，以可再生資源為原料開發可持續發展的高分子材料可以緩解環境壓力和資源短缺的問題，其中選用CO₂作為C1資源與環氧化合物共聚合成可生物降解聚碳酸酯材料已成為一個研究熱點，并在包裝材料、膠粘劑、一次性醫療材料和工程材料等領域表現出優異的性能(如生物降解性、生物相容性和性能多樣性等)。

在環氧化合物與CO₂的開環共聚反應中，催化劑起著重要的作用，涉及催化活性、選擇性和鏈段規整度等問題。目前報道的催化劑多數用于催化具有給電子效應基團的末端環氧化物和脂環環氧化物(如環氧丙烷(PO)和環氧環己烯(CHO))與CO₂的共聚反應，合成聚碳酸酯材料。而帶有吸電子基團的末端環氧化合物(如氧化苯乙烯(SO))則容易發生環加成反應生產五元環狀碳酸酯。只有少量幾種催化體系能夠實現SO和CO₂的共聚。其中雙金屬氰化物絡合物(DMCC)異相催化劑可以在較寬溫度范圍內(35-90℃)催化SO/CO₂的共聚反應，但有高含量醚鏈段、低分子量和寬分子量分布的缺點。而席夫堿鈷配合物可以在在室溫條件下催化SO/CO₂共聚反應表現出高的碳酸酯單元選擇性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種新型雙核席夫堿鈷配合物及其制備方法和應用，該配合物能夠催化環氧化物尤其是具有吸電子取代基團的環氧化物，與CO₂的共聚反應制備聚碳酸酯材料，此外在反應體系中加入第二組分環氧單體，能夠合成結構豐富的多元聚碳酸酯材料，其分子量達到44.4kg/mol。

本發明提供了一種雙核席夫堿鈷配合物，具有式(I)所示的結構：

式(I)中，R₁和R₂獨立地選自氫、硝基、氰基、鹵素、脂肪族基團、取代脂肪族基團或芳基基團；

X選自-F、-Cl、-Br、-I、-NO₃、-CH₃COO、-CCl₃COO、-CF₃COO、-ClO₄、對甲基苯甲酸根、對甲苯磺酸根、2,4-二硝基苯酚氧、3,5-二硝基苯酚氧、對硝基苯酚氧或鄰硝基苯酚氧負離子。

優選的，所述R₁和R₂獨立地選自-H、碳原子數為1～10的脂肪族基團、-F、-Cl、-Br或-NO₂。

本發明還提供了一種上述技術方案所述的雙核席夫堿鈷配合物的制備方法，包括以下步驟：