[发明专利]一种双核席夫碱钴配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种双核席夫碱钴配合物及其制备方法和应用；该双核席夫碱钴配合物具有式(I)所示的结构；式(I)中，R₁和R₂独立地选自氢、硝基、氰基、卤素、脂肪族基团、取代脂肪族基团或芳基基团；X选自‑F、‑Cl、‑Br、‑I、‑NO₃、‑CH₃COO、‑CCl₃COO、‑CF₃COO、‑ClO₄、对甲基苯甲酸根、对甲苯磺酸根、2,4‑二硝基苯酚氧、3,5‑二硝基苯酚氧、对硝基苯酚氧或邻硝基苯酚氧负离子。与现有技术相比，本发明提供了一种具有式(I)所示结构的由2,3‑二羟基对苯二甲醛桥连的双核席夫碱钴配合物，能够催化环氧化物尤其是具有吸电子取代基团的环氧化物，与CO₂的共聚反应制备聚碳酸酯材料，此外在反应体系中加入第二组分环氧单体，能够合成结构丰富的多元聚碳酸酯材料，其分子量达到44.4kg/mol。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地说，是涉及一种双核席夫碱钴配合物及其制备方法。

背景技术

目前，高分子材料的全球产量已超过5亿吨/年，其制品中涉及到从航空航天、交通运输到日常生活等各个领域。然而，大量高分子材料的生产和使用也带来了严重的资源和能源挑战。因此，以可再生资源为原料开发可持续发展的高分子材料可以缓解环境压力和资源短缺的问题，其中选用CO₂作为C1资源与环氧化合物共聚合成可生物降解聚碳酸酯材料已成为一个研究热点，并在包装材料、胶粘剂、一次性医疗材料和工程材料等领域表现出优异的性能(如生物降解性、生物相容性和性能多样性等)。

在环氧化合物与CO₂的开环共聚反应中，催化剂起着重要的作用，涉及催化活性、选择性和链段规整度等问题。目前报道的催化剂多数用于催化具有给电子效应基团的末端环氧化物和脂环环氧化物(如环氧丙烷(PO)和环氧环己烯(CHO))与CO₂的共聚反应，合成聚碳酸酯材料。而带有吸电子基团的末端环氧化合物(如氧化苯乙烯(SO))则容易发生环加成反应生产五元环状碳酸酯。只有少量几种催化体系能够实现SO和CO₂的共聚。其中双金属氰化物络合物(DMCC)异相催化剂可以在较宽温度范围内(35-90℃)催化SO/CO₂的共聚反应，但有高含量醚链段、低分子量和宽分子量分布的缺点。而席夫碱钴配合物可以在在室温条件下催化SO/CO₂共聚反应表现出高的碳酸酯单元选择性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型双核席夫碱钴配合物及其制备方法和应用，该配合物能够催化环氧化物尤其是具有吸电子取代基团的环氧化物，与CO₂的共聚反应制备聚碳酸酯材料，此外在反应体系中加入第二组分环氧单体，能够合成结构丰富的多元聚碳酸酯材料，其分子量达到44.4kg/mol。

本发明提供了一种双核席夫碱钴配合物，具有式(I)所示的结构：

式(I)中，R₁和R₂独立地选自氢、硝基、氰基、卤素、脂肪族基团、取代脂肪族基团或芳基基团；

X选自-F、-Cl、-Br、-I、-NO₃、-CH₃COO、-CCl₃COO、-CF₃COO、-ClO₄、对甲基苯甲酸根、对甲苯磺酸根、2,4-二硝基苯酚氧、3,5-二硝基苯酚氧、对硝基苯酚氧或邻硝基苯酚氧负离子。

优选的，所述R₁和R₂独立地选自-H、碳原子数为1～10的脂肪族基团、-F、-Cl、-Br或-NO₂。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的双核席夫碱钴配合物的制备方法，包括以下步骤：