[发明专利]用于从携带两个碳酸烷基酯官能团的双脱水己糖醇的衍生物制造聚碳酸酯的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于制造具有将在以下进行描述的优点的聚碳酸酯的新颖方法，并且涉及可以经由这种方法获得的聚碳酸酯。

技术问题

面对化石资源(如石油)的耗竭和价格上涨，源自短期可再生生物资源的聚合物的研发已经在生态上和经济上变得势在必行。

在这种背景下，使用源自植物(聚)糖类的双脱水己糖醇作为用于通过缩聚反应制造聚合物的二羟基化单体似乎是替代石化来源的单体的一种有前途的方法。

在这些聚合物之中，聚碳酸酯类是具有有利特性、特别是有利机械或光学特性的非晶态热塑性材料。常规地，它们是通过二元醇和碳酸二苯酯、光气或双光气的缩聚反应获得。

作为举例，专利申请EP2033981A1中描述了基于双脱水己糖醇的聚碳酸酯的制备。所述文献描述了异山梨醇的、至少一种第二脂环族二元醇、以及碳酸二苯酯的一种混合物的缩聚反应。

该方法具有以下缺点：产生大量的毒性化合物酚作为该聚合反应的副产物。

在大分子(Macromolecules)，2006，9061-9070中，由Saber Chatti撰写的、名称为“异山梨醇的环状和非环状聚碳酸酯(1，4：3，6-双脱水-D-葡萄糖醇)”(“Cyclic and Noncyclic Polycarbonates of Isosorbide(1，4：3,6-dianhydro-D-glucitol)”)的文章中还描述了一种用于制造基于异山梨醇的聚碳酸酯的方法的另一个实例。使得能有效地制造聚碳酸酯的仅有的方法本身使用毒性的、或甚至剧毒的试剂或溶剂，如光气、双光气、吡啶或双氯甲酸酯。

还可以提及专利申请US2004／0241553A1，该申请描述了一种离子传导电解质和一种电解质盐，该离子传导电解质是基于包含双脱水己糖醇碳酸酯基团的一种化合物。基于双脱水己糖醇碳酸酯的这种电解质化合物可任选地是一种聚合物。

在所述文献的化学式(6)中所描述的用于制造这种电解质化合物的一种中间体是选自某些双脱水己糖醇碳酸二烷基酯和双脱水己糖醇碳酸二苯酯。然而，根据其中这种化合物是一种聚合物的变化形式，它往往是从双脱水己糖醇碳酸二苯酯制造的。

用于制造这种聚合物化合物的方法还产生酚。

该聚合物是通过与选自脂肪族二元醇类和低聚醚类的一种单体的共聚反应来获得的。这样产生一种柔性聚合物，这种柔性是获得该电解质的良好离子传导性的一个必要条件。

因此目前仍需要找到用于制造聚碳酸酯的新颖途径。

具体地说，找到用于产生比通常在标准合成方法过程中所产生的那些毒性低的化合物的方法是有利的。

对于这种方法来说，还有利的是使用略微毒性的试剂。

在它的研究过程中，本申请人已经成功地研发了一种用于获得包含衍生自特定双脱水己糖醇衍生物的单元的聚碳酸酯的新颖方法，该聚碳酸酯满足以上所列出的问题中的至少一个。

确切地说，通过使用根据本发明的方法，有可能在制造过程中不产生酚，而产生毒性较低的醇。

此外，该方法还免除使用毒性试剂如光气及其衍生物。

发明概述

本发明更具体地涉及一种用于制造一种聚碳酸酯的方法，其特征在于该方法包括：

-步骤(1)将包含至少一种携带两个碳酸烷基酯官能团的双脱水己糖醇碳酸酯的一种组合物(A)引入到一个反应器中，所述组合物(A)包含相对于(A1)加(A2)之和而言：

■按重量计从0％至99.9％并且优选按重量计从70％至99.9％的具有以下化学式的单体(A1)：

■以及按重量计从0.1％至100％并且优选按重量计从0.1％至30％的具有以下化学式的单体(A2)：

并且R1、R2、R3、以及R4是相同的或不同的烷基基团；

-步骤(2)引入一种二元醇或多种二元醇的一种混合物(B)；

-随后的步骤(3)通过包含(A2)、(B)以及可任选的(A1)的单体混合物的酯基转移进行缩聚反应；

-步骤(4)回收在步骤(3)中所形成的聚碳酸酯。

本申请人还已经发现这种特定方法允许制造具有比在相同条件下但在不存在(A2)的情况下(即用仅由单体(A1)组成的组合物(A))所制造的一种聚碳酸酯的玻璃化转变温度(T_v)更高的玻璃化转变温度的一种聚碳酸酯。