[发明专利]包含交联的高分子量链的聚(碳酸亚烷基酯)的制备

说明书

技术领域

本发明涉及通过二氧化碳与环氧化物的交替共聚来制备聚(碳酸亚烷基酯)的方法。更特别地，本发明涉及通过向使用由包含季铵盐的salen型配体制备的金属(III)络合物作为催化剂的环氧化合物与二氧化碳的交替共聚中引入二环氧化合物来制备具有交联的高分子量链的聚(碳酸亚烷基酯)的方法。

背景技术

聚(碳酸亚烷基酯)是一种容易生物降解的聚合物，并且可用于包装或涂覆材料等。由环氧化合物与二氧化碳制备聚(碳酸亚烷基酯)的方法是高度环保的，这是因为不涉及有害化合物(例如，光气)并且使用容易获得并且便宜的二氧化碳。

自二十世纪60年代以来，很多研究者已经开发了多种催化剂来由环氧化合物与二氧化碳制备聚(碳酸亚烷基酯)。最近，我们开发了高活性并且高选择性的催化剂，其由具有季铵盐的Salen[Salen：([H₂Salen＝N，N′-双(3，5-二烷基亚水杨基)-1，2-乙二胺]型配体合成[Bun Yeoul Lee，韩国专利No.10-0853358(登记日期：2008.08.13]；Bun Yeoul Lee，Sujith S，Eun Kyung Noh，Jae Ki Min，韩国专利申请No.10-2008-0015454(申请日期：2008.02.20)；Bun Yeoul Lee，Sujith S，Eun Kyung Noh，Jae Ki Min，PCT/KR2008/002453(申请日期：2008.04.30)；Eun Kyung Noh，Sung Jae Na，Sujith S，Sang-Wook Kim和Bun Yeoul Lee＊J.Am.Chem.Soc.2007，129，8082-8083(2007.07.04)；Sujith S，Jae Ki Min，Jong Eon Seong，Sung Jae Na和Bun Yeoul Lee，Angew.Chem.Int.Ed.，2008，47，7306-7309(2008.09.08)]。由本发明人开发的催化剂表现出高活性和高选择性，并且提供高分子量的共聚物。另外，由于所述催化剂即使在高温也能实现聚合活性，所以其容易用于工业生产。此外，由于所述催化剂在配体中包含季铵盐，所以具有能够在二氧化碳/环氧化物的共聚后容易地将催化剂与共聚物分离的优点。

与上述专利申请中的其他催化剂组进行比较，本发明人严密分析了特别表现出高活性和高选择性的所述催化剂，发现所述催化剂具有不寻常的独特结构，Salen配体的氮原子未与金属配位，而仅有氧原子与金属配位。(参见以下结构1，Sung Jae Na，Sujith S，Anish Cyriac，Bo Eun Kim，JinaYoo，Youn K.Kang，Su Jung Han，Chongmok Lee和Bun Yeoul Lee＊″Elucidation of the Structure of A Highly Active Catalytic System for CO₂/Epoxide Copolymerization：A Salen-Cobaltate Complex of An Unusual Binding Mode″Inorg.Chem.2009，48，10455-10465)。

另外，已经开发了容易合成结构1化合物的配体的方法(Min，J.；Seong，J.E.；Na，S.J.；Cyriac，A.；Lee，B.Y.Bull.Korean Chem.Soc.2009，30，745-748)。

使用结构1的化合物作为高活性催化剂可以经济地制备高分子量聚(碳酸亚烷基酯)。但是，聚(碳酸亚烷基酯)本身在应用领域上具有限制。为了克服这些限制，需要用于生产聚(碳酸亚烷基酯)与本领域可市购的其他聚合物的嵌段共聚物的技术和/或精确控制分子量的技术。特别地，通过形成交联的较高分子量的聚合物链，可增强树脂的物理性质和加工性能，从而可扩展应用领域。

发明内容

技术问题

提供了通过向使用先前开发的具有高活性的催化剂的二氧化碳/环氧化物的交替共聚中额外引入具有至少两个环氧官能团的化合物来制备聚(碳酸亚烷基酯)的方法。通过本发明的制备方法制备的聚(碳酸亚烷基酯)具有高分子量的交联链，因此能够增强所得树脂的物理性能和可加工性。

技术方案