專利名稱：四齒席夫堿金屬配合物、金屬卟啉配合物和制備聚碳酸酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化劑領(lǐng)域，尤其涉及四齒席夫堿金屬配合物、金屬卟啉配合物和制備聚碳酸酯的方法。
背景技術(shù)：
二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，同時(shí)又是地球上最豐富的碳源之一，也是一種廉價(jià)的碳氧資源。二氧化碳作為碳氧資源在合成大宗基礎(chǔ)化學(xué)品、燃料和高分子材料方面是一個(gè)重要的研究課題。其中，以二氧化碳與環(huán)氧化物為原料，在催化劑作用下共聚合成的脂肪族聚碳酸酯是一種全降解型高分子材料，具有良好的透明性，優(yōu)良的阻隔氧氣和水的性能，可以用作工程塑料、生物降解的無污染材料、一次性醫(yī)藥和食品包裝材料、膠粘劑以及復(fù)合材料等，在食品和醫(yī)用包裝等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。1969年Inoue首次實(shí)現(xiàn)二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚以來，相繼出現(xiàn)了烷基鋅/活潑氫催化體系、羧酸鋅體系、雙金屬氰化物催化劑、稀土三元催化劑、金屬卟啉催化劑、酚鋅鹽類催化體系和二亞胺鋅類催化劑等一系列催化體系，這些催化體系的研究和開發(fā)對(duì)于合成全生物降解脂肪族聚碳酸酯具有較大的推動(dòng)作用，有的體系已經(jīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，但是以上體系仍然存在催化活性低，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的問題。2003年開始出現(xiàn)的四齒希夫堿鈷配合物(SelenCo)催化體系發(fā)展迅速，先后出現(xiàn)了由SalenC0配合物與季銨鹽或季磷鹽組成的雙組份催化體系和集活性點(diǎn)和位阻性有機(jī)堿基團(tuán)于一體的單組份雙功能SalenC0催化劑，這兩類催化劑活性達(dá)到IO6克聚合物/摩爾催化劑。但是這類催化劑普遍以有毒的金屬如鈷、鉻等為活性中心，導(dǎo)致催化聚合生成的聚碳酸酯中有毒金屬含量超標(biāo)，成為聚碳酸酯材料推廣應(yīng)用于食品、醫(yī)用包裝領(lǐng)域的重要障礙，因此這類具有較高活性的四齒希夫堿鈷配合物催化劑一直無法應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種用于合成聚碳酸酯的四尺席夫堿金屬配合物催化劑或一種用于合成聚碳酸酯的金屬卟啉配合物催化劑，使得在制備脂肪族聚碳酸酯過程中，催化劑具有高催化活性和產(chǎn)物無毒性。本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)如式(I)所示的四齒席夫堿金屬配合物
其中，D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8各自獨(dú)立的選自氫、鹵素、取代的脂肪族基團(tuán)、取代的雜脂肪族基團(tuán)、取代的芳基、取代的雜芳基或式(III)結(jié)構(gòu)的取代基，D1, D2，D3，D4，D5，D6, D7, D8中至少一個(gè)為式(III)結(jié)構(gòu)的取代基
權(quán)利要求
1. 一種結(jié)構(gòu)如式(I)所示的四齒席夫堿金屬配合物
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四齒席夫堿金屬配合物，其特征在于，所述X為鋅或鎂。
3.一種結(jié)構(gòu)如式(II)所示的金屬卟啉配合物
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬卟啉配合物，其特征在于，所述M為鋅或鎂。
5.一種制備聚碳酸酯的方法，包括在所述式(I)四齒席夫堿金屬配合物的催化作用下，二氧化碳和環(huán)氧化物發(fā)生共聚反應(yīng)，生成聚碳酸酯；
6. 一種制備聚碳酸酯的方法，包括在所述式(II)金屬卟啉配合物的催化作用下，二氧化碳和環(huán)氧化物發(fā)生共聚反應(yīng)，生成聚碳酸酯；
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述配合物與環(huán)氧化物的摩爾比為 1 (2000 200000)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳的壓力為0.1 8MPa。D4a^LBBPi ηaDlD4aD1a-01 4
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述共聚反應(yīng)的反應(yīng)溫度為20 120°C，反應(yīng)時(shí)間為1 12h。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述環(huán)氧化物為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1-環(huán)氧丁烷、2-環(huán)氧丁烷、環(huán)氧環(huán)己烷、環(huán)氧環(huán)戊烷、環(huán)氧氯丙烷甲基丙烯酸縮水甘油醚、甲基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚和苯乙烯環(huán)氧烷烴中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)如式(I)所示的四齒席夫堿金屬配合物和一種結(jié)構(gòu)如式(II)所示的金屬卟啉配合物。上述兩種配合物的活性中心為無毒的鋅、鎂、錳或鐵。本發(fā)明還提供了一種利用上述配合物作為催化劑制備聚碳酸酯的方法。上述兩種配合物的配體中含有至少一個(gè)或多個(gè)季銨鹽、季磷鹽或大位阻的有機(jī)堿基團(tuán)，因此這兩種配合物具有較高的催化活性，同時(shí)配合物中存在無毒的活性中心金屬鋅、鎂、錳或鐵，可有效地防止聚碳酸酯材料中有毒金屬含量超標(biāo)問題的出現(xiàn)，保證了產(chǎn)物中不含有毒的金屬殘留。
文檔編號(hào)C07D487/22GK102558199SQ20111045925
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者王佛松, 王獻(xiàn)紅, 秦玉升, 趙曉江 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所