[发明专利]一种3,4-聚β-月桂烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物的制备领域，具体涉及一种3,4-聚β-月桂烯的制备方法。

背景技术

橡胶是一种具有可逆形变的高弹性聚合物材料，具有优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等优良性质。因此在工业生产、医疗卫生、农业生产及日常生活中橡胶具有广泛用途。但由于天然橡胶的产量有限，同时为适应各个行业和各个领域的不同需要，各种性质不同的合成橡胶一直受到业内的广泛关注。

月桂烯，是异戊二烯的二聚体，存在于伞形科植物水芹、柏科植物杜松及蔷薇科植物挥发油中，包括α-月桂烯和β-月桂烯二种同分异构体。这里的月桂烯指的是β-月桂烯，而很少有催化剂能够催化β-月桂烯高选择性聚合。迄今为止，人们利用阴离子聚合获得顺1,4-聚月桂烯(J.Polym.Sci.,Part A:Polym.Chem.,1988,26,71-77)；利用配位聚合得到反1,4-聚月桂烯(Macromolecules，2014,47,4971)。而高3,4-结构含量的3,4-聚β-月桂烯至今没有报道。因此，研究一种能够催化β-月桂烯高3,4-选择性聚合的方法具有非常重要的学术意义和应用价值。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种利用稀土催化体系催化β-月桂烯单体3,4-选择性聚合的，3,4-聚β-月桂烯的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种3,4-聚β-月桂烯的制备方法，包括以下步骤：

a)在惰性气体氮气或氩气的保护下，将稀土催化剂溶解在有机溶剂中，得到稀土催化剂溶液；

b)以β-月桂烯为单体原料，用所述稀土催化剂溶液催化聚合反应，得到3,4-聚β-月桂烯。

在上述技术方案中，步骤a)中所述稀土催化剂是由A、B和C三部分组成，所述B:A:C的摩尔比为0.5～2.0：1：0.5～3000；

其中，A为稀土配合物，其结构为式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)或(Ⅴ)所示的配合物；

在式(Ⅱ)中，R¹和R²为C1～C20的芳基、C1～C20的含有卤素的芳基、C1～C20的烷基或C1～C20的含有卤素的烷基；

R³为氢、C1～C20的烷基、C1～C20的烯基、C1～C20的炔基、C1～C20的苯基、C1～C20的取代苯基、C1～C20的芳烷基、C1～C20的环烷基、C1～C20的环醚基、C1～C20的膦基、C1～C20的硼基、C1～C20的烷氧基或C1～C20的烷巯基；

稀土金属Ln为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu；

R⁴为C1～C10的烷基、C1～C10的硅烷基、C1～C10的含有胺基的芳基、C1～C10的硅胺基、C1～C10的烷胺基、C1～C10的烯丙基或硼氢；

L为四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚或甲苯；m＝0、1或2；

在式(Ⅲ)中，R¹和R²为C1～C20的芳基、C1～C20的含有卤素的芳基、C1～C20的烷基或C1～C20的含有卤素的烷基；

R³为氢、C1～C20的烷基、C1～C20的烯基、C1～C20的炔基、C1～C20的苯基、C1～C20的取代苯基、C1～C20的芳烷基、C1～C20的环烷基、C1～C20的环醚基、C1～C20的膦基、C1～C20的硼基、C1～C20的烷氧基或C1～C20的烷巯基；

稀土金属Ln为Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu；

R⁴为C1～C10的烷基、C1～C10的硅烷基、C1～C10的含有胺基的芳基、C1～C10的硅胺基、C1～C10的烷胺基、C1～C10的烯丙基或硼氢；

L为四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚或甲苯；m＝0、1或2；

在式(Ⅳ)中，R¹为氮杂环卡宾的修饰基团，该基团与稀土金属离子螯合，具体为芴基、茚基或3,4,3,4-四甲基环戊二烯基；