[发明专利]苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂，其特征在于，所述的苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂结构式如下：

其中，Ln是稀土金属，为钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥；

R¹是噁唑啉环与氮相邻碳上的取代基，为氢原子、甲基、乙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、烷氧基、苯基或苄基；

R²是与稀土金属直接相连的基团，为甲基、乙基、异丙基、正丁基、苯基、苄基、三甲基硅亚甲基、烷氧基、环戊二烯基、茚基、芴基、双(二甲基硅基)胺或卤素离子；其中，卤素离子为F^-、Cl^-、Br^-或I^-；

R³是与稀土金属直接相连的辅助配体，为四氢呋喃、苯甲醚、二甲醚、乙醚、四氢吡喃、吗啉或三乙胺。

2.一种苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)制备苯酚-噁唑啉配体

氮气条件下，将邻羟基苯甲腈溶于0.1M～1.0M甲苯中，加入含有不同取代基的氨基醇和氯化锌，邻羟基苯甲腈、氨基醇和氯化锌的摩尔比为1：1.0～1.5：1.0～1.5，加热回流18～48小时，过滤、洗涤、浓缩、分离，得到苯酚-噁唑啉配体；

(2)制备苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂

氮气保护和低温条件下，将胺基稀土金属化合物和苯酚-噁唑啉配体在0.01M～0.1M的正己烷溶液中混合，反应1～24小时，过滤，减压除去溶剂，重结晶，得到苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂；其中，苯酚-噁唑啉配体与胺基稀土金属化合物中金属的摩尔比为1:1～5。

3.如权利要求1所述的苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂直接用于催化环酯及其衍生物的开环聚合反应。

4.根据权利要求3所述的开环聚合反应，其特征在于，聚合反应的步骤如下：

氮气保护下，加入苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂和聚合单体A，加入良溶剂，在搅拌下反应1min～12h；聚合终止过程为：加入链终止剂，使反应中止；将反应液用无水乙醇、石油醚或正己烷进行沉降，析出固体聚合物，抽干，用少量二氯甲烷将其溶解，用无水乙醇、石油醚或正己烷重新进行沉降，析出固体聚合物，将产物在20℃-70℃下真空干燥，除去溶剂至恒重，得到聚产物；

所述的聚合单体A为环酯及其衍生物中的一种或两种以上混合。

5.根据权利要求4所述的开环聚合反应，其特征在于，所述的聚合单体A与苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂的摩尔比为5～5000:1；反应体系中苯酚-噁唑啉稀土金属催化剂的浓度为1×10^-3～5×10^-2M。

6.根据权利要求4或5所述的开环聚合反应，其特征在于，所述的良溶剂为石油醚、正戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、氯苯、对二氯苯、间二氯苯、邻二氯苯、溴苯、四氢呋喃中的一种或两种以上混合。

7.根据权利要求4或5所述的开环聚合反应，其特征在于，所述的环酯为ε-己内酯、L-丙交酯、D-丙交酯、rac-丙交酯、meso-丙交酯、γ-戊内酯、β-丁内酯和三亚甲基碳酸酯及其衍生物中的一种或两种以上混合。

8.根据权利要求6所述的开环聚合反应，其特征在于，所述的环酯为ε-己内酯、L-丙交酯、D-丙交酯、rac-丙交酯、meso-丙交酯、γ-戊内酯、β-丁内酯和三亚甲基碳酸酯及其衍生物中的一种或两种以上混合。

9.根据权利要求4、5或8所述的开环聚合反应，其特征在于，所述的链终止剂为无水乙醇或含HCl的乙醇溶液；其中，含HCl的乙醇溶液，HCl与乙醇的体积比为5％-10％。