专利名称：四齿席夫碱金属配合物、金属卟啉配合物和制备聚碳酸酯的方法
技术领域：
本发明涉及催化剂领域，尤其涉及四齿席夫碱金属配合物、金属卟啉配合物和制备聚碳酸酯的方法。
背景技术：
二氧化碳是造成温室效应的主要气体，同时又是地球上最丰富的碳源之一，也是一种廉价的碳氧资源。二氧化碳作为碳氧资源在合成大宗基础化学品、燃料和高分子材料方面是一个重要的研究课题。其中，以二氧化碳与环氧化物为原料，在催化剂作用下共聚合成的脂肪族聚碳酸酯是一种全降解型高分子材料，具有良好的透明性，优良的阻隔氧气和水的性能，可以用作工程塑料、生物降解的无污染材料、一次性医药和食品包装材料、胶粘剂以及复合材料等，在食品和医用包装等领域具有广泛的应用潜力。1969年Inoue首次实现二氧化碳和环氧丙烷共聚以来，相继出现了烷基锌/活泼氢催化体系、羧酸锌体系、双金属氰化物催化剂、稀土三元催化剂、金属卟啉催化剂、酚锌盐类催化体系和二亚胺锌类催化剂等一系列催化体系，这些催化体系的研究和开发对于合成全生物降解脂肪族聚碳酸酯具有较大的推动作用，有的体系已经用于工业化生产，但是以上体系仍然存在催化活性低，反应时间长的问题。2003年开始出现的四齿希夫碱钴配合物(SelenCo)催化体系发展迅速，先后出现了由SalenC0配合物与季铵盐或季磷盐组成的双组份催化体系和集活性点和位阻性有机碱基团于一体的单组份双功能SalenC0催化剂，这两类催化剂活性达到IO6克聚合物/摩尔催化剂。但是这类催化剂普遍以有毒的金属如钴、铬等为活性中心，导致催化聚合生成的聚碳酸酯中有毒金属含量超标，成为聚碳酸酯材料推广应用于食品、医用包装领域的重要障碍，因此这类具有较高活性的四齿希夫碱钴配合物催化剂一直无法应用于实际工业生产。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种用于合成聚碳酸酯的四尺席夫碱金属配合物催化剂或一种用于合成聚碳酸酯的金属卟啉配合物催化剂，使得在制备脂肪族聚碳酸酯过程中，催化剂具有高催化活性和产物无毒性。本发明公开了一种结构如式(I)所示的四齿席夫碱金属配合物
其中，D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8各自独立的选自氢、卤素、取代的脂肪族基团、取代的杂脂肪族基团、取代的芳基、取代的杂芳基或式(III)结构的取代基，D1, D2，D3，D4，D5，D6, D7, D8中至少一个为式(III)结构的取代基
权利要求
1. 一种结构如式(I)所示的四齿席夫碱金属配合物
2.根据权利要求1所述的四齿席夫碱金属配合物，其特征在于，所述X为锌或镁。
3.一种结构如式(II)所示的金属卟啉配合物
4.根据权利要求3所述的金属卟啉配合物，其特征在于，所述M为锌或镁。
5.一种制备聚碳酸酯的方法，包括在所述式(I)四齿席夫碱金属配合物的催化作用下，二氧化碳和环氧化物发生共聚反应，生成聚碳酸酯；
6. 一种制备聚碳酸酯的方法，包括在所述式(II)金属卟啉配合物的催化作用下，二氧化碳和环氧化物发生共聚反应，生成聚碳酸酯；
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述配合物与环氧化物的摩尔比为 1 (2000 200000)。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳的压力为0.1 8MPa。D4a^LBBPi ηaDlD4aD1a-01 4
9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述共聚反应的反应温度为20 120°C，反应时间为1 12h。
10.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述环氧化物为环氧乙烷、环氧丙烷、1-环氧丁烷、2-环氧丁烷、环氧环己烷、环氧环戊烷、环氧氯丙烷甲基丙烯酸缩水甘油醚、甲基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚和苯乙烯环氧烷烃中的一种或几种。
全文摘要
本发明提供了一种结构如式(I)所示的四齿席夫碱金属配合物和一种结构如式(II)所示的金属卟啉配合物。上述两种配合物的活性中心为无毒的锌、镁、锰或铁。本发明还提供了一种利用上述配合物作为催化剂制备聚碳酸酯的方法。上述两种配合物的配体中含有至少一个或多个季铵盐、季磷盐或大位阻的有机碱基团，因此这两种配合物具有较高的催化活性，同时配合物中存在无毒的活性中心金属锌、镁、锰或铁，可有效地防止聚碳酸酯材料中有毒金属含量超标问题的出现，保证了产物中不含有毒的金属残留。
文档编号C07D487/22GK102558199SQ20111045925
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者王佛松, 王献红, 秦玉升, 赵晓江 申请人:中国科学院长春应用化学研究所