[发明专利]一种聚碳酸环己烯酯合成用Schiff碱配合物催化剂

说明书

本发明公开了一种聚碳酸环己烯酯合成用Schiff碱配合物催化剂，所述催化剂为3‑甲基邻氨基苯甲醛缩乙二胺锌配合物，本发明同时公开了利用该催化剂催化二氧化碳和氧化环己烯共聚反应制备聚碳酸环己烯酯的方法，反应温度80~160℃，反应压力1~5MPa，反应时间8~40h，3‑甲基邻氨基苯甲醛缩乙二胺锌配合物与氧化环己烯的质量比为1:200~400，本发明在上述的反应条件下，可以得到不同分子量的脂肪族聚碳酸酯，催化效率最高达到1316g聚合物/g锌，共聚物中聚碳酸酯摩尔含量超过90%。具有催化剂制备简单，产率高的优点。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种聚碳酸环己烯酯合成用Schiff碱配合物催化剂。

背景技术

近年来，随着工业社会的快速发展，二氧化碳被大量排放，众所周知，二氧化碳是造成温室效应的主要气体，当其含量升高时，会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收，使地球表面的平均气温上升。据统计，目前全世界每年向大气中排放的二氧化碳超过240亿吨，除部分被植物的光合作用吸收外，大气中的二氧化碳以每年90亿吨的速度增加，由此造成了日益严重的温室效应。随着人们对环境与能源的日益重视，二氧化碳的综合利用已经成为倍受关注的问题，各国科学家竞相开展了此方面的调查和研究。其中一个很有潜力的利用途径是将二氧化碳与环氧化合物共聚，制备脂肪族聚碳酸酯。最常用的环氧单体是环氧丙烷和氧化环己烯，共聚产物分别是聚碳酸丙烯酯和聚碳酸环己烯酯。

目前，由于经济发展、科学技术进步，人们物质、文化生活水平的不断提高，塑料制品的用量与日俱增。在塑料给人们的生产生活带来便利的同时，也带来了严重的问题，如废弃塑料造成的“白色污染”已经给我们赖以生存的自然环境造成了不可忽视的负面影响。开发和使用生物可降解塑料成为解决该问题的重要方法。

将二氧化碳综合利用和“白色污染”问题综合起来考虑，二氧化碳与环氧化合物共聚制备得到的脂肪族聚碳酸酯是一种很好的生物降解塑料，而且一些种类力学性能和热性能优异，可以代替部分传统塑料使用，有利于解决传统塑料带来的“白色污染”问题。该工作既可以消耗一部分二氧化碳，又可以开发新型的生物可降解塑料，一举两得，因此具有良好的社会效益和经济效益。

但是二氧化碳具有化学反应惰性，难以参加共聚反应，因此如何在比较温和的条件下制备性能优良的脂肪族聚碳酸酯是该研究的难点，而解决的主要办法是开发和应用催化效率高、选择性好的催化剂。目前研究者们开发了二乙基锌催化体系、羧酸锌催化体系、稀土催化体系、Schiff碱金属配合物、双金属氰化物(DMC)催化体系等催化体系。其中Schiff碱金属配合物催化体系可以在温和条件下实现二氧化碳与环氧化合物共聚合，保证聚合物具有较好的性能。但是催化效率高的Schiff碱金属配合物催化体系往往制备困难。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种聚碳酸环己烯酯合成用Schiff碱配合物催化剂，本发明制备的聚碳酸环己烯酯合成用Schiff碱配合物催化剂为3-甲基邻氨基苯甲醛缩乙二胺锌配合物，该催化剂属于Schiff碱催化体系，但制备简单，催化效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种聚碳酸环己烯酯合成用Schiff碱配合物催化剂，所述催化剂为3-甲基邻氨基苯甲醛缩乙二胺锌配合物，结构式如下：

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所述3-甲基邻氨基苯甲醛缩乙二胺锌配合物的制备方法如下：

（1）取3-甲基邻氨基苯甲醛和乙二胺分别溶于甲醇溶液，室温下一边搅拌一边把3-甲基邻氨基苯甲醛的甲醇溶液缓慢滴加到乙二胺甲醇溶液中，滴加完毕后，加热回流，搅拌1~2h，过滤出沉淀物，干燥，得到3-甲基邻氨基苯甲醛缩乙二胺；