[发明专利]用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂，其特征为该物质为结构式如下的化合物(I)：

其中，式中X为卤素、硝酸根、叠氮根或三氟乙酸根；R₁为1，2位二取代的环己基或1，2位二取代的1，2-二苯基-乙基；R₂为N取代的四氢吡咯基、哌啶基、吗啉基、二正丁胺基或4-甲氨基吡啶；R₃为叔丁基。

2.如权利要求1所述用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂的制备方法，其特征为包括以下步骤：

①配体的制备

氩气环境下，向反应器中加入水杨醛衍生物(III)和1，2位二取代的二胺，其摩尔比为水杨醛衍生物：1，2位二取代的二胺＝2∶1，再加入乙醇至两种物质完全溶解，搅拌，然后回流温度下反应12小时后停止反应，真空度为0.1MPa下浓缩至粗产物质量恒定，用石油醚/乙酸乙酯柱分离，即可得到具有以下结构式的配体(II)：

上述1，2位二取代的二胺分别为环己二胺或1，2-二苯基乙二胺。

上面所述的水杨醛衍生物(III)结构式为：

上面配体和水杨醛衍生物结构式中，R₁为1，2位二取代的环己基或1，2位二取代的1，2-二苯基-乙基；R₂为N取代的四氢吡咯基、哌啶基、吗啉基、二正丁胺基或4-甲氨基吡啶基；R₃为叔丁基。

②用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂的制备

氩气环境下，向反应器中加入上步得到的配体(II)和甲醇钠，其摩尔比为配体(II)∶甲醇钠＝1∶2，然后加入甲醇至两种物质完全溶解，搅拌5分钟，滴加与甲醇钠等摩尔量的四水醋酸钴的甲醇饱和溶液，回流反应12小时，停止反应，降至室温，再加入与甲醇钠等摩尔量相应的阴离子的盐，然后加入三氯甲烷将不溶物完全溶解，空气氛围下氧化三到五天，至反应体系由红色转变为黑色，停止反应，真空度为0.1MPa下浓缩至粗产物质量恒定，再用二氯甲烷将其溶解后过滤，滤液用无水硫酸钠干燥过夜，过滤，滤液在真空度为0.1MPa下室温浓缩至质量恒定，即得到所述用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂。

3.如权利要求2所述用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂的制备方法，其特征为所述相应的阴离子盐为：氯化锂、溴化锂、硝酸银、三氟醋酸银、四氟化硼银或叠氮钠。

4.如权利要求1所述用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂的应用，其特征为包括以下步骤：

二氧化碳气体保护下，向装有用于二氧化碳与环氧化合物共聚催化剂的容器中加入环氧丙烷，用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂(I)与环氧丙烷摩尔比为1∶1000-6000，再将用于二氧化碳与环氧化合物共聚的催化剂与环氧丙烷的溶液转移到事先经过干燥抽真空处理过的反应器中，然后充入二氧化碳气体至指定压力10-50atm，在反应温度在20-60℃之间，反应小时为10-40小时，最后得到脂肪族碳酸酯共聚物。