[发明专利]一种用于二氧化碳与环氧环己烷共聚反应制备聚碳酸环己烯酯的催化剂

说明书

本发明公开了一种用于二氧化碳与环氧环己烷共聚反应制备聚碳酸环己烯酯的催化剂，所述的催化剂为2，5‑二(2‑醛基苯氧甲基)呋喃缩3‑氨基噻吩锌配合物；使用该催化剂在60~200℃、0.5~5MPa二氧化碳压强下催化二氧化碳和环氧环己烷共聚，可以制得不同分子量的聚碳酸环己烯酯。本发明催化剂催化活性高，制备工艺简单。本发明在该催化剂催化二氧化碳和环氧环己烷共聚制备聚碳酸环己烯酯的反应条件下，可以得到不同分子量的聚碳酸环己烯酯，催化效率最高达到216g聚合物/g催化剂，聚碳酸环己烯酯中聚碳酸酯含量超过95%。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，集体涉及一种用于二氧化碳与环氧环己烷共聚反应制备聚碳酸环己烯酯的催化剂。

背景技术

二氧化碳是地球上取之不尽，用之不竭的碳资源，其储量极为丰富，仅在大气中的含量就达2.75×10¹²吨。近年来，由于石油资源的日益减少，空气中大量二氧化碳引起的生态及环境等问题，使世界各国在解决能源紧张、资源短缺、公害严重等问题中，十分关注二氧化碳的开发利用。近些年来，利用二氧化碳合成高分子材料的研究十分活跃。二氧化碳可以与不饱和烃类、胺类、环氧化合物等发生二元或三元共聚反应，合成聚酮、聚酯等二氧化碳基聚合材料。这些聚合材料具有优良的加工性能和生物降解性，被广泛用作工程塑料和医用高分子制品，可逐步取代苯乙烯等包装材料，是低成本利用碳源解决“白色污染”、缓解“温室效应”和石油资源短缺的有效途径之一。

自1969年，Inoue等首次发表以二氧化碳和环氧化合物为原料合成脂肪族聚碳酸酯的报道后，国内外科研机构对该共聚体系的催化剂以及催化机理进行了大量研究。特别是进入90年代以来，关于二氧化碳的共聚研究成为国内外研究学者广泛关注的热点。目前已开发的催化体系主要有二乙基锌催化体系、苯氧基锌催化剂、β-二亚胺锌催化体系、羧酸锌催化体系、Salen金属催化体系、卟啉金属催化体系、DMC催化体系、稀土催化体系等。(Inoue S. Immortal polymerization：The outset, development, and application.J. Polym. Sci., Part A：Polym. Chem., 2000, 38（16）: 2861-2871；Wang F S, Lu HW, Qin Y S, et al. Copolymerization of carbon dioxide and propylene oxideunder inorganic oxide supported rare earth ternary catalyst. J. Polym. Sci., Part A：Polym. Chem., 2011, 49（17）: 3797-3804；高建平, 向辉. 二氧化碳和环氧化物合物合成生物降解塑料. 天然气化工, 2004, 29（2）：55-57；Moore D R, Cheng M,Lobkovsky E B, et al. Mechanism of the alternating copolymerization ofepoxides and CO₂ using β-diiminate ainc catalysts:Evidence for a bimetallicepoxide enchainment. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125（39）: 11911-11924；Seong J E,Na S J, Cyriac A, et al. Terpolymerizations of CO₂, propylene oxide, andvarious epoxides using a cobalt（III） complex of salen-type ligand tethered byfour quaternary ammonium salts. Macromolecules, 2010, 43（2）: 903-908)