[发明专利]一种1:2型烯醇式喹啉铝配合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体涉及一类[N,O]双齿配体与铝、镁及锌配位的单核金属配合物及其制备方法。

背景技术

聚酯作为一种新型材料具有广阔的应用前景，通过开环聚合反应(ROP)合成聚酯受到广泛关注，如何找到催化活性高、可控性好的催化剂成为攻克的难点，同时催化剂是否绿色环保也越来越受到重视。在过去的几十年中，聚酯，特别是聚环己内酯(PCL)、聚丙交酯(PLA)，拥有特别吸引人的优良性能：一是合成它的单体，例如ε-CL，LA是可再生资源，聚合物自身在环境或生物体内易于分解成无毒的物质；二是像丙交酯这样拥有两个手性中心的单体，通过性能优异的催化剂，可以得到具有不同立体微结构的聚合物，这使它们的晶型和降解速率产生差别，进而影响它们的强度、热稳定性、降解速度等性能。

虽然聚酯可以通过缩聚反应得到，但是聚酯开环聚合通过金属催化剂引发，按照配位-插入机理进行，可以得到分子量可控性较好，组成规则的聚合物。迄今，一系列的金属催化剂得到了广泛而深入的研究，包括钾，锂，镁，锌，铁，钙，铝，锡，钇，镧系金属等。然而一般得到的聚合物中催化剂含量较高，有些金属还具有毒性。锌和镁对于生命体是无毒的，同时特别是镁具有很高的催化活性，因而它得到了研究者的广泛关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种1:2型烯醇式喹啉铝配合物及其合成方法，该金属配合物可用作环酯开环聚合的催化剂。

本发明提供的一种1:2型烯醇式喹啉铝配合物,其结构式为：

其中：R₁为甲基、叔丁基、苯基、邻甲氧基或对甲氧基。

本发明提供的一种1:2型烯醇式喹啉铝配合物的合成方法，包括如下步骤：

(1)在冰浴条件下，将2摩尔当量的正丁基锂逐滴搅拌加入2-甲基喹啉的THF溶液中，反应半小时后恢复至室温继续反应3h，得到深红色溶液；

在0℃下，将与2-甲基喹啉等摩尔量的腈逐滴加入反应液中，反应半小时恢复室温继续反应2天，停止搅拌，得到溶液；

在0℃下，向溶液中逐滴加入60％浓硫酸进行水解，直至PH＝1，撤去冰浴并搅拌1天，得到黄色溶液，加入饱和NaOH进行中和，直至PH＝8。用二氯甲烷萃取三次，加入无水硫酸镁干燥1天，旋干溶剂，加入体积比为1:1的二氯甲烷和正己烷重结晶，析出得到烯醇式喹啉配体；

(2)将摩尔比为2:1烯醇式喹啉配体与三甲基铝分别溶在正己烷溶剂中，在0℃下，将配体的正己烷溶液逐滴加入三甲基铝正己烷溶液中，反应半小时恢复室温继续搅拌反应至少3h；充分静置，抽滤掉上层溶液，得到1:2型烯醇式喹啉铝配合物。

将本发明制备的1:2型烯醇式喹啉铝配合物作为催化剂，与引发剂苄醇或异丙醇配合使用，用于ε-环己内酯开环聚合反应。

与现有技术相比，本发明优点：

本发明通过改变取代基，得到具有不同空间位阻以及电子效应的配体，与不同金属作用形成配合物，制备方法简单，条件要求相对较低，且产率相对较高，得到的配合物用来催化开环聚合反应。该类催化剂具有毒性小，生物相容性良好和催化活性高，聚合物结构可控等优点，是一种发展前景广泛的内酯开环聚合催化剂。

具体实施方式

所有反应均是在经钾柱干燥处理过的高纯氮气或氩气保护下进行，使用标准的反应技术操作。

实施例1：配体2-(2-喹啉基)苯乙酮的制备

在氮气氛围下，将2-甲基喹啉(29.14mmol，3.94ml)加入反应瓶中，然后加入100mL四氢呋喃充分搅拌使其溶解。冰浴条件下，逐滴缓慢加入二倍当量的正丁基锂(58.28mmol，23.13mL)，溶液的颜色变为深红色，冰浴半小时后逐渐恢复室温继续搅拌3h；