[发明专利]一种路易斯碱的应用、山梨酸酯聚合物及其衍生物

说明书

本发明提供了一种路易斯碱的应用、山梨酸酯聚合物及其衍生物，属于催化剂技术领域。本发明提采用的具有式I或式II所示的结构的氮杂环烯烃的亲核性强，能够提高(E,E)‑山梨酸酯单体聚合的引发效率和聚合活性；有机铝化合物的空间位阻和酸性适宜，避免了(E,E)‑山梨酸酯单体聚合过程中的链回咬和失活，路易斯碱与路易斯酸(有机铝化合物和/或有机硼化合物)配合使用作为(E,E)‑山梨酸酯的聚合催化剂，能够在室温下实现100％的1,4‑选择性加成聚合反应，引发效率高。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种路易斯碱的应用、山梨酸酯聚合物及其衍生物。

背景技术

共轭二烯单体(E,E)-山梨酸酯(结构如式A所示)可以通过1,2-加成和1,4-加成两种方式进行聚合制备聚合物，如果可以完全控制(E,E)-山梨酸酯的聚合方式，仅以1,2-加成或者1,4-加成的方式进行聚合，则可以得到在主链或侧链上具有C＝C双键官能团的聚合物。

Takasu等(参见J.Am.Chem.Soc.2017,139,15005-15012)利用氮杂环卡宾(N-heterocyclicCarbene，NHC)作为Lewis碱(LB)，(4-Me-2,6-^tBu₂-C₆H₂O)₂AlMe((BHT)₂AlMe)作为Lewis酸(LA)催化(E,E)-山梨酸甲酯(MS)合成环状PMS，其中，MS:NHC(摩尔比)＝20:1。然而，由于NHC的碱性强，亲核性较低，不能很好地引发聚合反应，导致引发效率低；而且，(BHT)₂AlMe作为LA在室温下聚合的过程中会发生链回咬，导致链失活，不能实现在室温下山梨酸甲酯100％发生1,4-加成聚合。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种路易斯碱的应用、山梨酸酯聚合物及其衍生物，本发明提供的路易斯碱能在室温下实现(E,E)-山梨酸酯100％发生1,4-选择性加成聚合反应，且引发效率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种路易斯碱在催化山梨酸酯进行1,4-选择性加成聚合中的应用，所述路易斯碱为氮杂环烯烃，所述氮杂环烯烃具有式I或式II所示的结构：

所述式I中，R₁～R₄独立地包括氢、甲基、异丙基、叔丁基、苯基、2,4,6-三甲基苯基或邻苯二甲酸二异癸酯基；

所述式II中，R₁～R₆独立地包括氢、甲基、异丙基、叔丁基、苯基、2,4,6-三甲基苯基或邻苯二甲酸二异癸酯基。

本发明提供了一种山梨酸酯聚合物的制备方法，包括以下步骤：

将(E,E)-山梨酸酯、路易斯酸、路易斯碱和有机溶剂混合，进行1,4-选择性加成聚合反应，得到山梨酸酯聚合物；所述1,4-选择性加成聚合反应的温度为-50～100℃；

所述路易斯碱为上述技术方案所述的路易斯碱，所述路易斯酸为有机铝化合物和/或有机硼化合物。

优选的，所述有机铝化合物包括三甲基铝、三叔丁基铝、三(五氟苯基)铝、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)(甲基)铝、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)(异丁基)铝或双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)(苯基)铝；

所述有机硼化合物包括三(五氟苯基)硼。

优选的，所述有机铝化合物包括三甲基铝、三叔丁基铝、三(五氟苯基)铝、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)(甲基)铝、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)(异丁基)铝或双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)(苯基)铝；