[发明专利]一种催化剂及官能化聚醚多元醇的制备方法

说明书

本发明涉及聚醚多元醇合成领域。针对除羟基外的其它官能化聚醚多元醇的制备，缺少有效的催化体系，聚合温度较高的问题，提供一种催化剂及官能化聚醚多元醇的制备方法。将鎓盐、碱、引发剂，按照摩尔比为1:1:(1‑100)进行混合，以便得到所述的催化剂；以环氧单体为原料，在以上所述催化剂条件下进行开环聚合生成聚合物，反应温度为‑20～45℃，反应时间为0.3～72h。本发明可实现除羟基外其它官能团封端的聚醚多元醇的制备，得到分子量及分子量分布可控的官能化聚醚多元醇，为后续官能团的衍生化和其它材料的制备提供合成途径，可以极大拓展聚醚多元醇的应用范围。

技术领域

本发明涉及聚醚多元醇合成领域，具体涉及一种催化剂及官能化聚醚多元醇的制备方法。

背景技术

官能化的脂肪族聚醚，尤其是基于聚环氧乙烷(PEO)和聚环氧丙烷(PPO)的官能化聚合物，被广泛应用到传统和其它不断发展的领域中。聚醚的主链骨架和末端的基团类型是赋予聚醚多种性能以满足新兴需求的重要策略。通常，α,ω-二羟基PEO和PPO是聚氨酯(PU)的重要组成部分。α,ω异双功能PEO具有广泛的反应性端基，广泛用于特定生物偶联的“聚乙二醇化”策略。在聚醚的一端引入除羟基以外的其他的官能团，可以很好地用于实现可降解性、两亲性、自组装特性及其它功能性聚醚基材料等。此外，其它官能团的引入，还可以进行后续的化学修饰，如C＝C的引入，可以进行氧化或者还原或者加成反应；C≡C的引入，可以很好的开展点击化学来研究后续制备聚合物的性能；氨基的引入，可以进行质子化、制备硫脲或者缩合反应，来拓展聚醚的种类，氢键自主装及生物活性等；硫酯基团的引入，可以开展自由基聚合，具有极大拓展聚合物种类的潜力。传统的碱催化剂和双金属络合催化剂，不能用于催化合成以上述的其它官能化的聚醚多元醇，并且传统聚合方法的反应温度相对较高100-150℃。目前缺少能够实现上述官能化聚醚多元醇的制备的催化剂和聚合工艺。

发明内容

本发明的目的在于针对上述官能化聚醚多元醇的制备，缺少有效的催化体系，聚合温度较高的问题，提供一种催化剂及官能化聚醚多元醇的制备方法，使得聚合可以在相对温和的条件下开展(-20-45℃)，可实现除羟基外其它官能团封端的聚醚多元醇的制备，得到分子量及分子量分布可控的官能化聚醚多元醇，为后续官能团的衍生化和其它材料的制备提供合成途径，可以极大拓展聚醚多元醇的应用范围。

本发明提供的技术方案为：

一方面本发明提供一种催化剂的制备方法，将碱、引发剂、鎓盐，按照摩尔比为1:(1-100):1进行混合，以便得到所述的催化剂；所述的鎓盐，其结构式为(1)或(2)

其中，X＝Cl、Br、I或羧酸根离子；优选的阴离子为Br，

磷盐为1；或者阴离子为I离子，磷盐为2。

其中，X＝Cl、Br、I或羧酸根离子，R₁，R₂基团为氢，烷基，环烷基，芳基或者取代芳基中的一种或几种的组合。优选的取代基R₁为甲基，R₂为丁基。

进一步的，所述羧酸根为：乙酸根，三氟乙酸根，苯甲酸根，对苯二甲酸根，邻苯二甲酸根，乙二酸根，丙二酸根，丁二酸根，己二酸根等。

进一步的，所述引发剂为以下任一种：烯丙醇、丙炔醇、3-三甲基硅基-丙炔醇、乙醇胺、6-羟基-1-正己基氨、对氨基苄醇、对甲氨基苄醇、2-氨基-1，3-丙二醇、4-氰基-4-[(十二烷基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊醇、4-酯基-4-[(十二烷基硫烷基硫代羰基)硫烷基]丁醇、2-酯基-2-[(乙氧基硫烷基硫代羰基)硫烷基]乙醇和2-酯基-2-[(4-甲胺基吡啶基硫烷基硫代羰基)硫烷基]乙醇。

进一步的，所述碱为以下任一种:氢氧化钠、氢氧化锂、甲基锂、丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、甲醇钾、甲醇钠、乙醇钾、乙醇钠、叔丁醇钾。