[发明专利]有机锌催化剂，其制备方法，以及使用该催化剂制备聚碳酸亚烷基酯树脂的方法

说明书

本发明涉及一种有机锌催化剂、制备其的方法，以及制备聚碳酸亚烷基酯树脂的方法，所述有机锌催化剂在生产聚碳酸亚烷基酯树脂的聚合过程期间展现出比常规有机锌催化剂改善的催化活性，并且能够在反应期间防止团聚现象。所述制备有机锌催化剂的方法包括以下步骤：在聚醚衍生物的存在下使锌前体与二羧酸反应以形成基于二羧酸锌的催化剂。

技术领域

本申请要求于2016年03月09日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0028458号的优先权和权益，其公开内容通过整体引用的方式并入本文中。

本发明涉及一种有机锌催化剂，其制备方法，以及使用该有机锌催化剂制备聚碳酸亚烷基酯树脂的方法，所述有机锌催化剂在制备聚碳酸亚烷基酯树脂的聚合过程期间展现出更加改善的活性。

背景技术

自工业革命以来，现代社会是通过消耗大量的化石燃料而建立的，然而，大气中的二氧化碳浓度已然增加，此外由于森林砍伐等环境破坏更加速了这种增加。全球变暖是由于大气中的如二氧化碳、氟里昂和甲烷的温室气体的增加而导致的，因此减少对全球变暖贡献很大的二氧化碳的大气浓度是特别重要的，并且在全球范围内已经进行了对排放调控、固定化等的各种研究。

在这些研究中，由Inoue等人开发的二氧化碳和环氧化物的共聚被期待为用于解决全球变暖问题的反应，并且鉴于二氧化碳的化学固定并且鉴于二氧化碳作为碳源的用途而积极地进行了研究。特别地，通过二氧化碳和环氧化物的聚合而获得的聚碳酸亚烷基酯树脂作为一种可生物降解的树脂最近受到了特别的关注。

用于制备聚碳酸亚烷基酯树脂的各种催化剂已被研究和提出了很长时间，并且作为其代表性实例，已知其中锌和二羧酸彼此键合的基于二羧酸锌的催化剂，如戊二酸锌催化剂等。

所述基于二羧酸锌的催化剂，并且作为代表性实例，戊二酸锌催化剂，通过使锌前体与二羧酸，如戊二酸等反应而形成，并且具有细小结晶颗粒的形状。然而，具有结晶颗粒形状的所述基于二羧酸锌的催化剂在其制备过程中难以控制为具有均匀且细小的粒度。现有的基于二羧酸锌的催化剂具有纳米级别的粒径，但是通过催化剂颗粒的团聚而在介质中会形成具有增大的粒径和减小的表面积的团聚体，从而在制备聚碳酸亚烷基酯树脂时，活性可能会劣化。

对此，已发现当作为所述基于二羧酸锌的催化剂的制备中所用的锌前体具有较小的尺寸时，其对制备的催化剂的活性提高具有重要影响。

通常，在所述基于二羧酸锌的催化剂的制备中用作锌源(锌前体)的氧化锌粉末为具有数十至数百纳米的粒径和约10m²/g的比表面积的离子键合的物质。这种氧化锌粉末是高度极性的，因此在极性溶剂中分散良好，但在非极性溶剂中颗粒相互团聚而形成非常大的团聚体。当在颗粒团聚下进行催化合成反应时，会发生非均相反应，并且因此所得到的催化剂的结晶度的不均匀性增加，因此，对整个反应体系而言，催化剂的活性降低。

对此，国际公开WO 2013/034489和美国专利第7,405,265号公开了一种通过在极性溶液中使用乳化剂或非离子表面活性剂作为模板剂来增加基于二羧酸锌的催化剂的比表面积的方法。然而，以往的文献或研究的结果表明，当使用氧化锌和戊二酸作为合成基于二羧酸锌的催化剂的原料时，非极性溶剂中合成的催化剂通常具有比极性溶剂中合成的催化剂更高的活性。因此，通过使用极性溶剂的方法来改善催化活性仍然存在限制。

另外，现有的基于二羧酸锌的催化剂本身的活性无法令人满意。此外，在所述基于二羧酸锌的催化剂的情况下，由于粒径的非均匀性，故在反应溶液中不容易分散和控制催化剂颗粒。

发明内容

[技术问题]

本发明的一个目的在于提供一种有机锌催化剂以及制备其的方法，所述有机锌催化剂在制备聚碳酸亚烷基酯树脂的聚合过程期间展现出比常规有机锌催化剂更加改善的催化活性，并且尤其是在制备催化剂的过程中能够防止团聚现象。