[发明专利]一种聚环状碳酸酯类化合物及其制备方法

说明书

本发明属于有机合成技术领域，公开了一种聚环状碳酸酯类化合物及其制备方法。所述聚环状碳酸酯类化合物具有式(I)所示的结构通式，式中，n为1～200的整数，R¹，R²为有机基团。其制备方法为：在CO₂环境下，双官能团炔醇类单体、CO₂以及二卤代物单体在有机溶剂中通过催化剂和碱的共同作用进行聚合反应，反应产物经分离，得到具有式(I)结构的聚环状碳酸酯类化合物。本发明在CO₂环境下进行，并且CO₂作为一种单体参与聚合物的形成；所得聚环状碳酸酯类化合物具有较好的热稳定性和优异的可加工性，由于聚集诱导发光基团的引入，部分聚合物表现出典型的聚集诱导发光性能。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种聚环状碳酸酯类化合物及其制备方法。

背景技术

二氧化碳如今已经引起了全世界的广泛关注，因为大气中持续增长的二氧化碳已经造成了很多气候问题。现如今有两种方法降低大气中的二氧化碳浓度，一种是通过物理方法储存它，另外一种则是通过化学方法对其进行转化。众所周知的是二氧化碳是一种丰富、廉价、无毒并且可再生的C1单体，所以将二氧化碳转化为一些有用的材料是一种更加被提倡的做法。

聚碳酸酯是化工新材料五大特种树脂中市场增长量最大的材料，因具有优良的电绝缘性、稳定性、耐腐蚀、耐热耐寒等性能，被广泛应用于汽车制造、医疗器械、建筑建材、航天飞机等领域。目前科研工作者已经成功开发出二氧化碳和环氧类化合物的共聚合用来制备聚碳酸酯，虽然其反应活性很高，但也有很多不可避免的缺点，例如苛刻的反应条件，复杂的催化剂以及单体设计的不灵活性从而不能实现聚合物多种多样的性质。其他例如二氧化碳和二元醇共聚，二氧化碳，二元醇以及二卤化物共聚等等都没有很高的反应活性。

发展基于炔烃的新聚合反应对于高分子材料科学来说是非常重要的。炔烃是易得或易合成的化学原料之一，利用炔烃构建功能性高分子具有重要的学术意义和技术意义，已经吸引了科学家们的广泛关注。然而炔烃和二氧化碳的共聚报道还很少。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种聚环状碳酸酯类化合物。

本发明的另一目的在于提供上述聚环状碳酸酯类化合物的制备方法。本发明的制备方法可以在常压二氧化碳环境下进行，并且二氧化碳作为一种单体参与聚合物的形成，反应绿色、高效、容易操作。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种聚环状碳酸酯类化合物，所述聚环状碳酸酯类化合物具有式(I)所示的结构通式：

式中，n为1～200的整数，R¹，R²为有机基团。

优选的，R¹和R²各自独立的为以下1～27的任意一种有机基团：

其中，m、h、k为1～20的整数；X选自N、P、O、S或Si元素；*表示取代位置。

上述聚环状碳酸酯类化合物的制备方法，包括如下步骤：

在二氧化碳环境下，式(Ⅱ)结构的双官能团炔醇类单体、二氧化碳以及式(III)结构的二卤代物单体在有机溶剂中通过催化剂和碱的共同作用进行聚合反应，反应产物经分离，得到具有式(I)结构的聚环状碳酸酯类化合物；