[发明专利]全同立构聚环氧烷及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子量全同立构(isotactic)聚环氧烷(poly(alkylene oxide))，以及用于生产这样的全同立构聚环氧烷的方法。

背景技术

这些年来已知利用钴络合物均聚环氧丙烷，从而获得高有规立构的聚环氧丙烷。例如，US 2006-0293501A(对应于US 7,399,822B)公开了利用具有N，N’-双(3，5-二叔丁基亚水杨基)-苯二胺配体的钴络合物使环氧丙烷聚合，从而获得结晶的全同立构聚环氧丙烷。

发明内容

然而，上述聚环氧丙烷具有低分子量，使得对于多种应用需要高分子量的聚环氧丙烷。

考虑到上述情况，本发明有提供高分子量全同立构聚环氧烷以及用于生产这样的全同立构聚环氧烷的方法的目的。

本发明是全同立构聚环氧烷，其含有由下式(1)代表的重复单元，并且具有用¹³C-核磁共振分析(¹³C-NMR)测量的66到100％的全同立构三单元组分数(isotactic triad fraction)(mm)，以及500,000以上的数均分子量(Mn)：

其中R¹和R²是氢原子或具有1到20个碳原子的烃基基团，并且相互不同；以及R³和R⁴相互独立地是氢原子或具有1到20个碳原子的烃基基团。

此外，本发明是用于生产全同立构聚环氧烷的方法，该全同立构聚环氧烷含有由上式(1)代表的重复单元并且具有用¹³C-核磁共振分析(¹³C-NMR)测量的66到100％的全同立构三单元组分数(mm)以及500,000以上的数均分子量(Mn)，该方法包括在催化剂和脂肪族化合物和/或脂环族化合物的存在下使由下式(2)代表的环氧化物聚合的步骤：

其中R¹到R⁴与上述定义的那些相同。

具体实施方式

可以通过¹³C-核磁共振分析(¹³C-NMR)测量本发明的全同立构聚环氧烷的立构规整性。例如，聚环氧丙烷的立构规整性详细公开于American Chemical Society编辑的”Macromolecules，Vol.19，No.5，1337-1343页，(September，1986)”中，并且通常基于其次甲基碳的积分值(integrated value)测量。

如同本领域技术人员所公知的那样，聚合物的立构规整性越高，其结晶性越好。本发明的全同立构聚环氧烷具有用¹³C-核磁共振分析(¹³C-NMR)测量的66％或以上的全同立构三单元组分数(mm)；优选81％或以上，例如，从膜应用的观点来看；更优选90％或以上，并且进一步优选99％或以上。

在上式(1)中R¹、R²、R³和R⁴的具有1到20个碳原子的烃基基团的例子是具有1到20个碳原子的烷基基团、具有7到20个碳原子的芳烷基基团和具有6到20个碳原子的芳基基团。所述烃基基团可以具有取代基。所述取代基的例子是卤原子例如氟原子、氯原子、溴原子和碘原子；烷氧基基团例如甲氧基基团和乙氧基基团；芳氧基基团例如苯氧基基团；以及芳烷氧基基团例如苯甲氧基基团。

上述具有1到20个碳原子的烷基基团的例子是甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、仲丁基基团、叔丁基基团、正戊基基团、新戊基基团、异戊基基团、正己基基团、正辛基基团、正癸基基团、正十二烷基基团、正十五烷基基团和二十烷基基团。其中，优选的是甲基基团或乙基基团。