制备聚碳酸亚烷基酯的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制备聚碳酸亚烷基醋（polyalkylene carbonate)的方法，所述方法包 括使环氧化合物（epoxide compound)和二氧化碳进行溶液聚合。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸亚烷基酯是一种可用作包装材料和涂层材料等的高分子材料。为了制备聚 碳酸亚烷基酯，已知由环氧化合物和二氧化碳来制备聚碳酸亚烷基酯的方法，其中该方法 由于不使用有毒化合物光气且二氧化碳能够自空气中获取而在环境友好方面具有较高价 值。因此，许多研宄人员已经开发出多种催化剂，以便由环氧化合物和二氧化碳制备聚碳酸 亚烷基醋。
[0003] 自2000年起，在催化剂开发领域中取得了显著的进展。其中，较有代表性的是 使用（Salen) Co化合物或（Salen) Cr化合物[H2Salen = N，Ν'-双（3, 5-二烷基亚水杨 基）-1，2-环己烷二胺）]与诸如[R4N] Cl或PPNCl (双（三苯基膦）氯化亚铵）的鑰盐或 者诸如胺或膦的碱的混合物的二元催化剂体系的开发。关于（Salen)Co化合物的二元催化 剂体系，其机理提出为使环氧化物与含有路易斯酸基团的金属中心配位而活化，并通过源 自鑰盐或大体积胺碱的碳酸根阴离子在其上进行亲核进攻。
[0004] 同时，中国专利申请公开No. 101412809公开了一种合成包含一或两个大尺寸中 性有机碱基团（TBD)的Salen型Co络合催化剂的方法，以及使用该催化剂通过使环氧化合 物和二氧化碳共聚来制备聚碳酸亚烷基酯的方法。
[0005] 然而，在上述方法中，仅公开了采用本体聚合的共聚。在本体聚合中，催化剂的活 性较为优异；但是在聚合完成后，难以进行诸如控制环氧化物的自聚副反应、清洗反应器以 及去除聚合物中金属残留物的后处理过程，因而不容易进行放大。
【发明内容】
[0006] 技术问题
[0007] 本发明已完成，以试图提供一种在具有中性单中心（single-site)催化剂的特定 的钴络合物的存在下，通过溶液聚合制备环氧化合物和二氧化碳的二元共聚物来制备聚碳 酸亚烷基酯的方法，所述方法能够保持高选择性、提供稳定性并调节反应物的聚合度，特别 是与进行本体聚合的情况相比，有利于进行聚合后的后处理过程。
[0008] 技术方案
[0009] 本发明的示例性实施方案提供一种制备聚碳酸亚烷基酯的方法，包括：在由下面 化学式1表示的催化剂和溶剂的存在下，使环氧化合物和连续或非连续注入的二氧化碳进 行溶液聚合，其中，所述溶剂选自二氯化乙烯、苯和己烷：
[0010] [化学式1]
[0011] Γ\
【主权项】
1. 一种制备聚碳酸亚烷基酯的方法，包括： 在由下面化学式1表示的催化剂和溶剂的存在下，使环氧化合物和连续或非连续注入 的二氧化碳进行溶液聚合， 其中，所述溶剂选自二氯化乙烯、苯和己烷： [化学式1] Q
在化学式1中， Q为包含或不包含卤素、氮、氧、硅、硫或磷原子的C1-C20的亚烷基、C3-C20的亚环烷 基、C6-C30的亚芳基或C1-C20的二氧基， 札至1?7各自独立或同时地为氢；或者包含或不包含卤素、氮、氧、硅、硫和磷原子中至少 一种的C1-C20的烷基、C2-C20的烯基、C7-C20的烷芳基或C7-C20的芳烷基， R8至R 13各自独立地为氢或C1-C20的烷基， η为1至10的整数， X 为 _C1、_腸3或 _OAc。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，以溶剂：环氧化合物为1:0. 1至1:20的重量比 来使用溶剂。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，在化学式1中，RpRyRjP R7各自独立地为氢或 C1-C20的烷基，R2、R# R6各自独立地为C1-C20的烷基，Q为C3-C20的亚环烷基，η为1至 10的整数，X为-C1、_勵 3或-OAc。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，在化学式1中，Rp R3、馬和R7各自独立地为氢， R2、&和1?6各自独立地为叔丁基，Q为C3-C20的亚环烷基。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，以二氧化碳：环氧化合物为0. 5:1至10:1的重 量比注入二氧化碳。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶液聚合在50至KKTC的温度下进行30分 钟至9小时。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，在所述溶液聚合中，还包含选自（n-Bu) 4NY (其中 Y = Cl 或 OAc)、[PPN]C1、[PPN]Br 和[PPN]Nj^铵盐作为助催化剂。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述环氧化合物为选自被卤素或C1-C5的烷基取 代或未取代的C2-C20的亚烷基氧化物、被卤素或C1-C5的烷基取代或未取代的C4-C20的 亚环烷基氧化物以及被卤素或C1-C5的烷基取代或未取代的C8-C20的氧化苯乙烯中的至 少一种。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述环氧化合物包含被卤素或C1-C5的烷基取代 或未取代的C2-C20的亚烷基氧化物，并且具有99%以上的碳酸酯键选择度。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚碳酸亚烷基酯包含重均分子量为1000至 500, 000的聚碳酸亚乙酯。
【专利摘要】本发明涉及一种制备聚碳酸亚烷基酯的方法。更具体而言，所述制备聚碳酸亚烷基酯的方法包括在催化剂和溶剂的存在下，使具有中性单配位基的钴络合物与环氧化合物和二氧化碳进行溶液聚合，在该方法中，可以对稳定性和聚合度进行控制，而且聚合后的后处理过程提供了有利的效果。
【IPC分类】B01J31-22, C08G64-34, C08L69-00
【公开号】CN104662065
【申请号】CN201480002541
【发明人】金仑廷, 朴胜瑩, 郑宅埈, 赵允基
【申请人】Lg化学株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年5月27日
【公告号】EP2868684A1, US20150218310