[发明专利]一种呋喃类缩水甘油醚或酯与二氧化碳的共聚物及制法

说明书

技术领域

本发明属于一种呋喃类缩水甘油醚或酯与二氧化碳的共聚物及制法

背景技术

随着石油资源的日益减少，减少高分子材料对石油资源的依赖已经成为各国高分子科学家的重要研究课题。90年代初法国科学家Gandini A等人以可再生资源糠醛为原料合成了高聚物聚呋喃基醚(Polym.commun.，31，210-212，1990；Polymer，37(21)，4815-4821，1996；Polym.J.，29(6)，479-486，1997)，其后以“聚合物化学中的呋喃”为题全面阐述了呋喃类化合物在高分子合成中的重要性，(Prog.Polym.Sci.，22，1203-1379，1997)，2004年又介绍了取代呋喃化学和有关聚合方面的进展(Topics in catalysis，27(1-4)，11-29，2004)。60年代末井上祥平教授成功的以“温室气体”二氧化碳为原料合成了二氧化碳和环氧化物共聚物(J.Polym.sci.Polym.Lett.Ed.，7，287，1969；Makromol.chem.130，210，1969)。迄今为止尚未见有关用呋喃类缩水甘油醚或酯和二氧化碳为原料合成高分子材料的专利和文献报导。

发明内容：

基于多年研究二氧化碳和环氧化物共聚合的结果，近期我们用稀土三元催化剂研究了在稀土三元催化剂的作用下呋喃类缩水甘油醚 或酯和二氧化碳的共聚合。

本发明的目的之一是提供一种呋喃类缩水甘油醚或呋喃类缩水甘油酯与二氧化碳的共聚物。

一种呋喃类缩水甘油醚或呋喃类缩水甘油酯与二氧化碳的共聚物是由呋喃类缩水甘油醚或呋喃类缩水甘油酯与二氧化碳在稀土三元催化剂的作用下聚合而成；

所述的呋喃类缩水甘油醚为：呋喃甲基缩水甘油醚、5-甲基呋喃甲基缩水甘油醚或四氢呋喃甲基缩水甘油醚；其结构式为1、2：

结构式1为                           结构式2为

式1中，R为H或CH₃                    ；

所述的呋喃类缩水甘油酯为：呋喃甲酸缩水甘油酯、5-甲基呋喃甲酸缩水甘油酯或四氢呋喃甲酸缩水甘油酯；其结构式为3，4：

结构式3为：                          结构式4为：

式3中，R为H或CH₃                     ；

所述的共聚物结构式如下：结构式5为呋喃甲基缩水甘油醚-CO₂共聚物或5-甲基呋喃甲基缩水甘油醚-CO₂共聚物，结构式7为四氢呋喃甲基缩水甘油醚-CO₂共聚物，结构式6为呋喃甲基缩水甘油酯-CO₂共聚物或5-甲基呋喃甲基缩水甘油酯-CO₂共聚物， 结构式8为四氢呋喃甲基缩水甘油酯-CO₂共聚物；

结构式5为：                          结构式6为：

式中，R为H或CH₃，                    式中，R为H或CH₃；

结构式7为：                          结构式8为：

本发明的另一个目的是提供一种呋喃类缩水甘油醚或呋喃类缩水甘油酯与二氧化碳的共聚物的制法，其步骤和条件如下：

所用的稀土三元催化剂为：三氯醋酸钇(Y(CCl₃COO)₃)、二乙基锌(ZnEt₂)、丙三醇和溶剂1，3-二氧杂戊烷组成；其中三氯醋酸钇∶二乙基锌∶丙三醇的mol比为1∶20∶10，溶剂1，3-二氧杂戊烷的用量是使二乙基锌的mol浓度为0.5×10^-3mol/ml。

稀土三元催化剂的制备为CN1094945C、CN100381480C、CN1116332C和US 6,815,529B2已公开。