制備聚碳酸亞烷基酯的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及制備聚碳酸亞烷基醋（polyalkylene carbonate)的方法，所述方法包 括使環氧化合物（epoxide compound)和二氧化碳進行溶液聚合。
【背景技術】
[0002] 聚碳酸亞烷基酯是一種可用作包裝材料和涂層材料等的高分子材料。為了制備聚 碳酸亞烷基酯，已知由環氧化合物和二氧化碳來制備聚碳酸亞烷基酯的方法，其中該方法 由于不使用有毒化合物光氣且二氧化碳能夠自空氣中獲取而在環境友好方面具有較高價 值。因此，許多研宄人員已經開發出多種催化劑，以便由環氧化合物和二氧化碳制備聚碳酸 亞烷基醋。
[0003] 自2000年起，在催化劑開發領域中取得了顯著的進展。其中，較有代表性的是 使用（Salen) Co化合物或（Salen) Cr化合物[H2Salen = N，Ν'-雙（3, 5-二烷基亞水楊 基）-1，2-環己烷二胺）]與諸如[R4N] Cl或PPNCl (雙（三苯基膦）氯化亞銨）的鑰鹽或 者諸如胺或膦的堿的混合物的二元催化劑體系的開發。關于（Salen)Co化合物的二元催化 劑體系，其機理提出為使環氧化物與含有路易斯酸基團的金屬中心配位而活化，并通過源 自鑰鹽或大體積胺堿的碳酸根陰離子在其上進行親核進攻。
[0004] 同時，中國專利申請公開No. 101412809公開了一種合成包含一或兩個大尺寸中 性有機堿基團（TBD)的Salen型Co絡合催化劑的方法，以及使用該催化劑通過使環氧化合 物和二氧化碳共聚來制備聚碳酸亞烷基酯的方法。
[0005] 然而，在上述方法中，僅公開了采用本體聚合的共聚。在本體聚合中，催化劑的活 性較為優異；但是在聚合完成后，難以進行諸如控制環氧化物的自聚副反應、清洗反應器以 及去除聚合物中金屬殘留物的后處理過程，因而不容易進行放大。
【發明內容】
[0006] 技術問題
[0007] 本發明已完成，以試圖提供一種在具有中性單中心（single-site)催化劑的特定 的鈷絡合物的存在下，通過溶液聚合制備環氧化合物和二氧化碳的二元共聚物來制備聚碳 酸亞烷基酯的方法，所述方法能夠保持高選擇性、提供穩定性并調節反應物的聚合度，特別 是與進行本體聚合的情況相比，有利于進行聚合后的后處理過程。
[0008] 技術方案
[0009] 本發明的示例性實施方案提供一種制備聚碳酸亞烷基酯的方法，包括：在由下面 化學式1表示的催化劑和溶劑的存在下，使環氧化合物和連續或非連續注入的二氧化碳進 行溶液聚合，其中，所述溶劑選自二氯化乙烯、苯和己烷：
[0010] [化學式1]
[0011] Γ\
【主權項】
1. 一種制備聚碳酸亞烷基酯的方法，包括： 在由下面化學式1表示的催化劑和溶劑的存在下，使環氧化合物和連續或非連續注入 的二氧化碳進行溶液聚合， 其中，所述溶劑選自二氯化乙烯、苯和己烷： [化學式1] Q
在化學式1中， Q為包含或不包含鹵素、氮、氧、硅、硫或磷原子的C1-C20的亞烷基、C3-C20的亞環烷 基、C6-C30的亞芳基或C1-C20的二氧基， 札至1?7各自獨立或同時地為氫；或者包含或不包含鹵素、氮、氧、硅、硫和磷原子中至少 一種的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各自獨立地為氫或C1-C20的烷基， η為1至10的整數， X 為 _C1、_腸3或 _OAc。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，以溶劑：環氧化合物為1:0. 1至1:20的重量比 來使用溶劑。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中，在化學式1中，RpRyRjP R7各自獨立地為氫或 C1-C20的烷基，R2、R# R6各自獨立地為C1-C20的烷基，Q為C3-C20的亞環烷基，η為1至 10的整數，X為-C1、_勵 3或-OAc。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中，在化學式1中，Rp R3、馬和R7各自獨立地為氫， R2、&和1?6各自獨立地為叔丁基，Q為C3-C20的亞環烷基。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中，以二氧化碳：環氧化合物為0. 5:1至10:1的重 量比注入二氧化碳。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述溶液聚合在50至KKTC的溫度下進行30分 鐘至9小時。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中，在所述溶液聚合中，還包含選自（n-Bu) 4NY (其中 Y = Cl 或 OAc)、[PPN]C1、[PPN]Br 和[PPN]Nj^銨鹽作為助催化劑。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述環氧化合物為選自被鹵素或C1-C5的烷基取 代或未取代的C2-C20的亞烷基氧化物、被鹵素或C1-C5的烷基取代或未取代的C4-C20的 亞環烷基氧化物以及被鹵素或C1-C5的烷基取代或未取代的C8-C20的氧化苯乙烯中的至 少一種。
9. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述環氧化合物包含被鹵素或C1-C5的烷基取代 或未取代的C2-C20的亞烷基氧化物，并且具有99%以上的碳酸酯鍵選擇度。
10. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述聚碳酸亞烷基酯包含重均分子量為1000至 500, 000的聚碳酸亞乙酯。
【專利摘要】本發明涉及一種制備聚碳酸亞烷基酯的方法。更具體而言，所述制備聚碳酸亞烷基酯的方法包括在催化劑和溶劑的存在下，使具有中性單配位基的鈷絡合物與環氧化合物和二氧化碳進行溶液聚合，在該方法中，可以對穩定性和聚合度進行控制，而且聚合后的后處理過程提供了有利的效果。
【IPC分類】B01J31-22, C08G64-34, C08L69-00
【公開號】CN104662065
【申請號】CN201480002541
【發明人】金侖廷, 樸勝瑩, 鄭宅埈, 趙允基
【申請人】Lg化學株式會社
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年5月27日
【公告號】EP2868684A1, US20150218310