[发明专利]用于二氧化碳与氧化环己烯共聚反应的催化剂及其催化方法

说明书

本发明公开了一种用于二氧化碳与氧化环己烯共聚反应的催化剂，该催化剂为2，5‑二（2‑醛基苯氧甲基）噻吩缩2‑呋喃甲胺锌配合物，本发明同时公开了利用该催化剂催化二氧化碳与氧化环己烯共聚反应的的方法，催化剂与氧化环己烯的质量比是1:100~1000；二氧化碳与氧化环己烯共聚反应的温度为80~180℃，二氧化碳压强为1~6MPa，反应时间为6~48h，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1036g聚合物/g锌，共聚物中聚碳酸酯摩尔含量超过95%；催化剂成本低、制备方法简单、催化效率高、反应选择性好；催化反应条件相对温和，操作简单；反应不加入有机溶剂，产物易分离。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种用于二氧化碳与氧化环己烯共聚反应的催化剂及其催化方法。

背景技术

随着世界各国工业化进程加快，人口不断增多，煤、石油及天然气等碳源的需求越来越大，这些地球上贮量有限而又不可再生的资源在大量地被消耗着，从可持续发展的观点出发，节约有限资源、合理利用资源和开发新的原料来源，成为二十一世纪初全球性的重要发展战略和焦点。二氧化碳储量极其丰富，大气中的二氧化碳约含10¹⁴吨碳，地壳中的碳酸盐约含10¹⁶吨碳，是目前世界上已探明的煤和石油含碳量的10倍。此外，在油田气、合成氨、炼铁、水泥、煤、发酵等工业及火力发电站和制氢装置的副产气中也含有大量的二氧化碳。CO₂是地球上取之不尽、用之不竭的新碳源。因此，二氧化碳的研究和开发具有突出的意义，二氧化碳的综合利用既保护了自然环境也可能最终解决碳源枯竭的问题。

通常情况下，二氧化碳是热力学稳定和动力学惰性的。可在活化的情况下，它可以与其他许多物质进行作用。目前，人们已经研究了许多方法来活化二氧化碳，如：生物转化、光化学还原、电化学还原、热异相和均相还原、与过渡金属的配位等等。利用这些活化方式，二氧化碳可以被用作合成许多有工业应用价值的小分子物质，如脲、环状碳酸酯、甲醇、水杨酸等。此外，二氧化碳一个重要的应用是作为共聚合反应的单体与环氧化物、烯类单体、羰基化合物等合成高分子材料。其中研究最多的是二氧化碳和环氧化物合成高分子量的脂肪族聚碳酸酯塑料，可代替传统的光气法工艺，具有原料价格便宜、来源广泛的优势。所合成的脂肪族聚碳酸酯塑料具有耐溶剂性、生物相容性、生物降解性及低的氧透过率等优良性能，良好的力学性能和可降解性使其能代替部分传统的塑料使用，有助于减少不可降解塑料所带来的白色污染。