新型鋅催化劑的設計及CO2基聚碳酸酯嵌段共聚物的制備.pdf

1、二氧化碳(CO2)可以與環(huán)氧烷烴發(fā)生交替共聚反應從而得到具有生物降解性能的二氧化碳基聚碳酸酯綠色材料。但該聚合反應催化劑的活性有待提高，且由這一方法所得到的聚合產物種類單一?；谝陨蠁栴}，本文從新型催化劑的設計以及二氧化碳基共聚物制備兩方面開展了研究工作。
　　在諸多CO2與環(huán)氧烷烴交替共聚的均相與非均相催化體系中，基于金屬鋅的催化劑具備突出的優(yōu)勢:金屬原料廉價易得、毒性低、催化劑顏色淺，同時還有較寬的底物適用性。其不足在于催化活

2、性普遍較低，這也是阻礙鋅催化劑發(fā)展的一個重要因素。本文設計合成了含有氰基的酚氧類配體催化劑和β-二亞胺配體催化劑，用于環(huán)氧環(huán)己烷和CO2的交替共聚，期望通過配體中的氰基來調控中心金屬的Lewis酸性從而得到具有更高活性的鋅催化劑。結果顯示，含有氰基的酚氧類配體催化劑的活性可以達到22.8 h-1，與不含氰基的同結構催化劑的活性(TOF=9.6 h-1)相比提高了137.5％。但含有氰基的β-二亞胺鋅催化劑活性較低，最高僅為3.3 h-1

3、，分析原因，可能是由于具有不對稱結構的二亞胺配體穩(wěn)定性差，不僅無法分離提純，同時該配體在合成催化劑的過程中也會發(fā)生分解，導致所得催化劑結構并非單一，因此活性低，同時催化劑的結構也無法表征。
　　嵌段共聚物由不同的聚合物鏈段組成，經常表現出許多均聚高分子所不具備的優(yōu)異性能。本文以鏈末端為羥基的聚苯乙烯(PS)和1，2-聚丁二烯(PB)為引發(fā)劑，制備了一系列二氧化碳基聚碳酸酯嵌段共聚物。聚合反應使用SalenCo(Ⅲ)NO3，即在Sa

4、len配體其中的一個苯環(huán)的3位上引入了大位阻有機堿1，5，7-三氮雜雙環(huán)[4.4.0]癸-5-烯(TBD)的三價鈷配合物為催化劑，先后以環(huán)氧丙烷(PO)、1，2-環(huán)氧丁烷和1，2-環(huán)氧己烷為底物，于25℃、2.0 MPa CO2壓力下進行，得到了聚苯乙烯/聚碳酸丙烯酯(PPC)二元嵌段共聚物（PS-b-PPC）以及聚碳酸丙烯酯/聚苯乙烯、聚碳酸丙烯酯/1，2-聚丁二烯三元嵌段共聚物(PPC-b-PS-b-PPC、PPC-b-PB-b-P