[发明专利]二氧化碳/环氧化物交替共聚中分子量和链形状的精确控制及由此制备低分子量聚(碳酸亚烷基酯)

摘要

本发明涉及一种制备分子量和聚合物链结构得到精确控制的聚(碳酸亚烷基酯)的方法及通过该方法制备的聚合物化合物，所述分子量和聚合物链结构的精确控制通过在使用催化剂进行环氧化合物与二氧化碳的交替共聚时添加链转移剂而实现，所述催化剂由自含有季铵盐的Salen型配体合成的三价金属络合物构成，所述链转移剂由具有醇或羧酸官能团的化合物构成。根据本发明，可以制备具有星状链的聚合物化合物和具有直链的聚合物。低分子量聚(碳酸亚烷基酯)具有–OH端基，并可以单独用作涂布剂等，也可以作为与异氰酸酯化合物的混合物使用，由此可以容易地用于制备聚氨酯。

主权项

1.一种制备聚(碳酸亚烷基酯)的方法，所述方法包括使用由以下式1表示的络合物作为催化剂，在由以下式5表示的化合物的存在下，将二氧化碳与选自由以下物质组成的组中的一种或多种环氧化合物交替共聚：取代有或未取代有卤素、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳氧基或(C6-C20)芳基(C1-C20)烷氧基的(C2-C20)亚烷基氧化物；取代有或未取代有卤素、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳氧基或(C6-C20)芳基(C1-C20)烷氧基的(C4-C20)亚环烷基氧化物；和取代有或未取代有卤素、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳氧基、(C6-C20)芳基(C1-C20)烷氧基或(C1-C20)烷基的(C8-C20)苯乙烯氧化物组成的组中：[式1]式1中，M为三价钴或三价铬；A为氧或硫原子；Q为连接两个氮原子的双价自由基；R¹～R¹⁰各自独立地为氢；卤素；(C1-C20)烷基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1-C20)烷基；(C2-C20)烯基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C2-C20)烯基；(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；(C1-C20)烷氧基；(C6-C30)芳氧基；甲酰基；(C1-C20)烷基羰基；(C6-C20)芳基羰基；或取代有烃基的第14族金属的准金属自由基；R¹～R¹⁰中的两个能够彼此连接形成环；包含在R¹～R¹⁰和Q中的至少一个氢是选自如下所示的式a、式b和式c的质子群：[式a][式b][式c]X^-独立地为卤素阴离子；HCO₃^-；BF₄^-；ClO₄^-；NO₃^-；PF₆^-；(C6-C20)芳氧基阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C6-C20)芳氧基阴离子；(C1-C20)烷基羧基阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C1-C20)烷基羧基阴离子；(C6-C20)芳基羧基阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C6-C20)芳基羧基阴离子；(C1-C20)烷氧基阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C1-C20)烷氧基阴离子；(C1-C20)烷基碳酸根阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C1-C20)烷基碳酸根阴离子；(C6-C20)芳基碳酸根阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C6-C20)芳基碳酸根阴离子；(C1-C20)烷基磺酸根阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C1-C20)烷基磺酸根阴离子；(C1-C20)烷基氨基阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C1-C20)烷基氨基阴离子；(C6-C20)芳基氨基阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C6-C20)芳基氨基阴离子；(C1-C20)烷基氨基甲酸根阴离子；含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C1-C20)烷基氨基甲酸根阴离子；(C6-C20)芳基氨基甲酸根阴离子；或含有选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的至少一种的(C6-C20)芳基氨基甲酸根阴离子；Z为氮或磷原子；R²¹、R²²、R²³、R³¹、R³²、R³³、R³⁴和R³⁵各自独立地表示(C1-C20)烷基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1-C20)烷基；(C2-C20)烯基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C2-C20)烯基；(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；或取代有烃基的第14族金属的准金属自由基；R²¹、R²²和R²³中的两个或者R³¹、R³²、R³³、R³⁴和R³⁵中的两个能够彼此连接形成环；R⁴¹、R⁴²和R⁴³各自独立地为氢；(C1-C20)烷基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1-C20)烷基；(C2-C20)烯基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C2-C20)烯基；(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；含有选自卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；或取代有烃基的第14族金属的准金属自由基；R⁴¹、R⁴²和R⁴³中的两个能够彼此连接形成环；X’为氧原子、硫原子或N-R(其中R为(C1-C20)烷基)；n为对包含在R¹～R¹⁰和Q中的质子群的总数加1而获得的整数；X^-能够与M配位；并且亚胺的氮原子能够从M去配位；[式5]J(LH)_c其中，J为具有或不具有醚基、酯基或氨基的C1-C60烃基c价自由基；LH为-OH或-CO₂H；并且c为1～10的整数，其中当c为2以上时LH是相同或不同的。