[发明专利]具有亲电亲核双功能的有机无金属催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.具有亲电亲核双功能的有机无金属催化剂，其特征在于，所述催化剂具有如下所示的具体结构中的一种：

B为硼原子；A选自N或P原子；

各i独立地选自1或2；

各表示为负离子；以单独负离子形式存在；所述各独立地选自磺酸根、高氯酸根、氯酸根、磷酸根、羧酸根中的一种或多种；

各K₁～K₄独立的选自下列的一种或多种；

各R₇～R₁₀、R₁₄、R₁₅、R₁₉～R₂₂、R₂₅独立地选自：C₁-C₁₈烷基；

各R₃～R₅独立地选自以下基团：C₁-C₁₈烷基、C₆芳香基中的一种或多种；

同一结构中R₃～R₅不可同时为芳香基；

所述各结构中的各自独立地表示为如下的任意一种或多种：

表示为连接键；

各m独立地选自1～18的任意整数。

2.一种具有亲电亲核双功能的有机无金属催化剂，其特征在于，所述有机无金属催化剂具有如下所示的结构中的一种：

3.如权利要求1所述的具有亲电亲核双功能的有机无金属催化剂的制备方法，其特征在于所述方法的反应式如下：

由至少含有一个不饱和键的含氮或磷的反应原料W1，与至少含有一个硼氢键的反应原料W2通过硼氢化反应得到；具体包括：将任一反应原料W1和任一反应原料W2在氮气或惰性气体的保护下混合，加入有机溶剂，在-20～150℃下，搅拌1～500小时进行硼氢化反应，反应结束后，降至室温，去除杂质和有机溶剂，得到具有亲电亲核双功能的有机无金属催化剂；

所述反应原料W1的结构式表示为如下的一种或多种：

其中：

A选自N或P原子；

各独立地表示为碳碳双键或碳碳三键

各K₁～K₄的定义如权利要求1所述；

各R₃～R₅的定义如权利要求1所述；

的定义如权利要求1中的定义所述；

所述反应原料W2的结构式表示为如下的一种或多种：

其中的定义如权利要求1所述。

4.根据权利要求3所述的具有亲电亲核双功能的有机无金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自四氢呋喃、苯、甲苯、氯仿、己烷、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜、四氯化碳、1,4-二氧六环、吡啶中的一种或多种。

5.如权利要求1或2所述有机无金属催化剂在制备高分子材料中的应用，其特征在于所述应用的方法为，在有机无金属催化剂的接触下，一种或多种环状单体发生均聚合反应或共聚合反应、或一种或多种环状单体与二氧化碳、二硫化碳、硫氧化碳中的一种或多种发生共聚反应得到高分子材料。

6.根据权利要求5所述的有机无金属催化剂在制备高分子材料中的应用，其特征在于，所述环状单体选自如下结构：

7.根据权利要求5所述的有机无金属催化剂在制备高分子材料中的应用，其特征在于，在所述均聚合反应或共聚合反应中可加入一种或多种醇化合物、酸化合物、胺化合物、水作为链转移剂制备相应的聚合物多元醇。

8.根据权利要求7所述的有机无金属催化剂在制备高分子材料中的应用，其特征在于，所述链转移剂选自如下结构：

H₂O CH₃OH

HOOC-COOH