[发明专利]一种高分子负载型催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高分子负载型催化剂，其特征在于：该催化剂结构式如式Ⅰ所示：

I

其中：M为Co或Cr；X为Cl、硝酸根或乙酸根；为本征态聚苯胺。

2.权利要求1所述的高分子负载型催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）配体的制备

按摩尔比为1:2-1:3的比例将（R,R）-1,2-环己二胺-单-（+）酒石酸盐和碳酸钾加入反应器中，然后加入乙醇至两种物质完全溶解后，滴加3,5-二叔丁基水杨醛的乙醇溶液，使3,5-二叔丁基水杨醛与碳酸钾的摩尔比为1:1~1:2，搅拌，在75~80℃回流2~2.5小时后停止反应，抽滤，用乙醇洗涤至滤液澄清，即可得具有以下结构式的配体Ⅱ：

Ⅱ

（2）SalenMX催化剂的制备

在氩气保护，以1:1~2:3的摩尔比将步骤（1）制得的配体Ⅱ与二氯化铬溶于四氢呋喃中，加入反应器中，并在氩气保护下搅拌12~24小时，然后暴露在空气中搅拌12~24小时，加入乙醚，再分别用饱和氯化铵和饱和氯化钠萃取，萃取液经无水硫酸钠干燥，加压抽滤，干燥，即得SalenCr^ⅢCl催化剂；

或者，在氩气保护下，向反应器中加入步骤（1）得到的配体Ⅱ和二氯甲烷，然后滴加无水醋酸钴的乙醇溶液，使配体Ⅱ与无水醋酸钴的摩尔比1:1~2:3，搅拌反应0.5~1小时后冷却，抽滤，沉淀用乙醇洗涤至滤液澄清，将固体物干燥后溶解在二氯甲烷中，再加入与固体物等摩尔量的含X的化合物，空气中氧化1~2天，过滤，滤液用无水硫酸钠干燥8~12小时，过滤，真空干燥，即得SalenCo^ⅢX；

（3）本征态聚苯胺的制备

按每100ml有机溶剂中添加32~55mmol苯胺的比例，将苯胺溶于有机溶剂中，制得A溶液，再按每100ml 1.0~1.5mol/L酸溶液中添加8~10mmol过硫酸铵的比例，将过硫酸铵溶于酸溶液中，制得B溶液，苯胺和过硫酸铵的摩尔比为3:1~5:1，在A溶液加入B溶液，聚合4~6小时后，收集水相产物，抽滤，用乙醇和蒸馏水洗涤滤液至澄清，真空60~70℃干燥8~12小时即得掺杂态聚苯胺，将上述掺杂态聚苯胺在磁力搅拌下用1~1.5mol/L的氨水反掺杂4~6小时，然后用水和乙醇洗涤至中性，真空干燥即得本征态聚苯胺；

（4） 聚苯胺负载SalenMX催化剂的制备

按1:1~1:3的摩尔比例将步骤（2）中制得的钴或铬SalenMX催化剂与本征态聚苯胺混合后溶解在二氯甲烷中，室温下搅拌18~24小时，过滤，然后用二氯甲烷洗涤至滤液澄清，并在35~45℃下真空干燥12~20小时，即得高分子负载型催化剂。

3.根据权利要求2所述的高分子负载型催化剂的制备方法，其特征在于：含X的化合物为硝酸银、对甲基苯磺酸、乙酸中一种。

4.根据权利要求2所述的高分子负载型催化剂的制备方法，其特征在于：有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、甲苯、苯中的一种；酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸中的一种。

5.权利要求1所述的高分子负载型催化剂在二氧化碳与环氧环己烷共聚反应中的应用，其特征在于：在氮气保护下，向预先抽真空干燥过的高压反应釜内加入高分子负载型催化剂和助催化剂，再加入环氧环己烷，然后通入二氧化碳气体至指定压力3.0~5.0MP，在反应温度在60~100℃间，反应10~24小时，最后得到聚碳酸酯共聚物，其中环氧环己烷与负载型催化剂的质量比为100：1~500：1；负载型催化剂与助催化剂的质量比为1:0.5~1:2。

6.根据权利要求5所述的高分子负载型催化剂的应用，其特征在于：助催化剂为4-二甲氨基吡啶、双（三苯基膦）氯化铵、1-甲基咪唑、四丁基氯化铵中的一种。