[发明专利]一种用于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制备聚碳酸环己烯酯的催化剂，所述催化剂为2，5‑二（2‑醛基苯氧甲基）呋喃缩2‑呋喃甲胺锌配合物，同时公开了利用该催化剂催化二氧化碳与氧化环己烯共聚反应制备聚碳酸环己烯酯方法，催化剂的质量与氧化环己烯质量的比例为1:100~1000；反应温度范围为80~200℃，二氧化碳压强范围为1~5MPa，反应时间为6~48h。本发明的催化剂在用于二氧化碳与氧化环己烯共聚时具有催化效率高、反应选择性好、催化反应条件温和、操作方便的优点。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种用于制备聚碳酸环己烯酯的催化剂。

背景技术

我国的二氧化碳蕴藏丰富，其年排放量超过5亿立方，是仅次于美国位居世界第二位的二氧化碳排放大国，二氧化碳主要用于饮料、添加剂和制冷剂，利用率不高，且附加值低。目前二氧化碳的一个重要应用是直接作为化工原料制备可降解高聚物，如透明薄膜、粘结剂、发泡材料等，所得产物在性能和价格方面完全可与现有可降解材料相比。1969年日本东京大学井上祥平教授等首先用有机金属催化剂在相对温和条件下合成了可生物降解二氧化碳与环氧丙烷的交替共聚物聚亚丙基碳酸酯。进入九十年代，世界上许多国家在二氧化碳共聚物合成方面做了大量研究。如：美国的Dow化学公司、Texas州立大学及Virginia州立大学；波兰、德国、意大利、韩国和我国台湾的一些研究小组都相继进行了广泛研究。1994年美国的Air Products and Chemicals Inc.，已有二氧化碳-环氧乙烷共聚物和二氧化碳-环氧丙烷共聚物商品出售。国内这方面研究主要集中在中国科学院长春应化所、广州化学所和浙江大学等单位。

在二氧化碳与环氧化合物的共聚反应中，催化剂的设计与制备是核心工作。锌的有机化合物和配合物均能有效地催化二氧化碳与环氧化合物的共聚合反应，但催化剂的活性普遍较低。早期共聚产物的收率普遍低于30%，近年来虽有提高但仍不够理想。而且有些催化剂开环选择性专一，仅对二氧化碳与某一种环氧化合物有较高催化活性，应用面窄。

催化剂配体的选择是控制聚合物微结构、提高催化效率的有效手段。希夫碱金属配合物催化剂是环氧丙烷开环聚合的高效催化剂，主要包括SalenMX催化剂(Binyuan Liu,et al. Highly active bifunctional cobalt-salen complexes for the synthesis ofpoly(ester-block-carbonate) copolymer via terpolymerization of carbondioxide, propylene oxide, and norbornene anhydride isomer: Roles of anhydrideconformation consideration. Journal of Polymer Science Part A: PolymerChemistry, 2014, 52 (6): 789~795)和β-二亚胺催化剂(Min Zhang, et al.Copolymerization of CO₂ and cyclohexene oxide using a novel polymeric diimidecatalyst. Journal of Applied Polymer Science, 2003, 87(7):1123~1128)。希夫碱金属配合物催化剂催化效率高，选择性好，是一种很有工业化应用前景的催化剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有二氧化碳与环氧环己烷共聚反应过程中存在的催化剂价格昂贵、选择性不高等问题，提供一种用于制备聚碳酸环己烯酯的催化剂，该催化剂原料便宜、制备简单、催化效率高、反应选择性好。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于制备聚碳酸环己烯酯的催化剂，所述催化剂为2，5-二（2-醛基苯氧甲基）呋喃缩2-呋喃甲胺锌配合物，其结构式为

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