一种聚碳酸酯的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：在主催化剂和助催化剂的作用下，将二氧化碳和环氧化物进行共聚反应，得到聚碳酸酯；所述主催化剂具有式I结构；所述助催化剂包括季铵盐、季磷盐和有机碱中的一种或多种；主催化剂和助催化剂的物质的量比为1:0.2～4。与现有技术相比，该制备方法采用的铝卟啉配合物作为主催化剂，通过改变取代基调节金属活性中心铝的电子环境，使其在二氧化碳和环氧化物的共聚反应中表现出较高的活性。另外，该主催化剂在共聚反应中还具有较高的产物选择性，且制得的聚碳酸酯分子量较高。实验结果表明：该铝卟啉配合物催化二氧化碳与环氧化物进行共聚反应时催化体系的转化数最高可达5563h-1。
【专利说明】-种聚碳酸醒的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚合物的【技术领域】，尤其涉及一种聚碳酸醋的制备方法。
【背景技术】
[0002] 二氧化碳与环氧化物通过共聚反应可W制备聚碳酸醋，聚碳酸醋是一种全降解型 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，是一次性包装材料的理想原 料，在食品和医用包装等领域具有广泛的应用潜力。
[0003] 1969年Inoue首次实现二氧化碳和环氧丙焼共聚W来，相继出现了焼基锋/活 泼氨催化体系、駿酸锋体系、双金属氯化物催化剂、稀±立元催化剂、二亚胺锋类催化剂、四 齿希夫碱钻配合物催化体系、酷锋盐类催化体系和金属扑晰催化剂等一系列催化体系。其 中，2003年开始出现的四齿希夫碱钻配合物（SelenCo)催化体系发展迅速，先后出现了由 SalenCo配合物与季馈盐或季磯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SalenCo催化剂，该两类催化剂活性达到10 6克聚合物/摩尔催化 齐U。但是该类催化剂W有毒的金属如钻、铅等为活性中也，导致催化聚合生成的聚碳酸醋中 有毒金属含量超标，成为聚碳酸醋材料推广应用于食品、医用包装领域的重要障碍，因此发 展具有低毒金属活性中也的催化剂显得尤为重要。
[0004] 金属扑晰催化剂由于扑晰配体的制备方法简单，而且具有特殊的空间电子排布W 及与金属较强的配位能力，在二氧化碳-环氧化合物催化剂领域受到了人们的重视，如公 开号为CN 102558199A的中国专利公开了一种金属扑晰配合物，用于催化二氧化碳和环氧 化合物的聚合反应，制备聚碳酸醋。但是现有技术公开的金属扑晰配合物在催化二氧化碳 与环氧化合物发生共聚反应时催化活性较低。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚碳酸醋的制备方法，本发明提供的制备 方法中铅扑晰配合物表现出较高的催化活性。
[0006] 本发明提供了一种聚碳酸醋的制备方法，包括W下步骤：
[0007] 在主催化剂和助催化剂的作用下，将二氧化碳和环氧化物进行共聚反应，得到聚 碳酸醋；
[0008] 所述主催化剂为铅扑晰配合物，所述铅扑晰配合物具有式I所示结构：
[0009]
【权利要求】
1. 一种聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤： 在主催化剂和助催化剂的作用下，将二氧化碳和环氧化物进行共聚反应，得到聚碳酸 醋； 所述主催化剂为铝卟啉配合物，所述铝卟啉配合物具有式I所示结构：
式I中，所述R1选自卤素、脂肪族基团、取代的脂肪族基团、取代的杂脂肪族基团、芳 基、取代的芳基或取代的杂芳基； 所述R2和R3独立的选自氢、卤素、脂肪族基团、取代的脂肪族基团、取代的杂脂肪族基 团、芳基、取代的芳基或取代的杂芳基； 所述Y为卤基、-N03、CH3C00-、CC13C00-、CF3C00-、C104-、BF4-、BPh4-、-CN、-N3、对甲基 苯甲酸根、对甲基苯磺酸根、邻硝基苯酚氧负离子、对硝基苯酚氧负离子、间硝基苯酚氧负 离子、2, 4-二硝基苯酚氧负离子、3, 5-二硝基苯酚氧负离子、2, 4, 6-三硝基苯酚氧负离子、 3, 5-二氯苯酚氧负离子、3, 5-二氟苯酚氧负离子、3, 5-二-三氟甲基苯酚氧负离子或五氟 酚氧负离子； 所述助催化剂包括季铵盐、季磷盐和有机碱中的一种或多种； 所述主催化剂和助催化剂的物质的量比为1:0. 2?4。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述助催化剂包括四乙基溴化铵、四 丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、双三苯基膦氯化铵、双三苯基膦溴化铵、双三 苯基磷硝基胺、4-二甲氨基吡啶和γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝卟啉配合物和环氧化物的物 质的量比为I:2000?200000。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳的压力为0.IMPa? 8MPa。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共聚反应的温度为20°C? 120。。。
6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共聚反应的时间为Ih?12h。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧化物包括环氧乙烷、环氧丙 烷、1，2-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。
8. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述R1选自卤素或取代的脂肪族基 团； 所述R2和R3独立的选自氢、卤素或脂肪族基团。
9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述R1选自-Cl、-Br或-OCH3 ; 所述R2和R3独立的选自氢、-Cl、-Br或-CH3。
10. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Y为-Cl、-Br或对甲基苯磺酸 根。
【文档编号】C08G64/34GK104448283SQ201410691979
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】秦玉升, 郭洪辰, 王献红, 付双滨, 王佛松 申请人:中国科学院长春应用化学研究所