聚(碳酸亚烷基酯)和各种聚合物的嵌段和接枝共聚物

摘要

本发明提供了通过二氧化碳与环氧化物的交替共聚而制备聚(碳酸亚烷基酯)。具体而言，提供了一种制备聚合物化合物与聚(碳酸亚烷基酯)的嵌段或接枝共聚物的方法，和通过所述方法制备的嵌段或接枝共聚物，所述聚(碳酸亚烷基酯)是在具有羟基或羧酸官能团的聚合物化合物存在下通过使用由具有季铵盐的salen型配体制备的金属(III)化合物作为催化剂，通过环氧化合物与二氧化碳的交替共聚而制备的。

主权项

一种制备聚(碳酸亚烷基酯)与聚合物化合物的嵌段或接枝共聚物的方法，所述方法包括：通过使用化学式1的络合物作为催化剂，在其末端或支链含有羟基或羧酸基团的聚合物化合物的存在下，进行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的交替共聚：具有或不具有卤素、(C1‑C20)烷氧基、(C6‑C20)芳氧基或(C6‑C20)芳基(C1‑C20)烷氧基取代基的(C2‑C20)亚烷基氧化物；具有或不具有卤素、(C1‑C20)烷氧基、(C6‑C20)芳氧基或(C6‑C20)芳基(C1‑C20)烷氧基取代基的(C4‑C20)亚环烷基氧化物；和具有或不具有卤素、(C1‑C20)烷氧基、(C6‑C20)芳氧基、(C6‑C20)芳基(C1‑C20)烷氧基或(C1‑C20)烷基取代基的(C8‑C20)苯乙烯氧化物：[化学式1]其中M表示三价钴或三价铬；A表示氧或硫原子；Q表示连接两个氮原子的双价自由基；R¹～R¹⁰独立地表示氢；卤素；(C1‑C20)烷基；具有卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1‑C20)烷基；(C2‑C20)烯基；具有卤素、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；具有卤素、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；具有卤素、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；或烃基取代的第14族金属的准金属自由基；R¹～R¹⁰中的两个可以彼此连接形成环；包含在R¹～R¹⁰和Q中的至少一个氢是选自由化学式a、化学式b和化学式c组成的组中的质子化基团；[化学式a][化学式b][化学式c]X‑独立地表示卤素阴离子；HCO₃^‑；BF₄^‑；ClO₄^‑；NO₃^‑；PF₆^‑；(C6‑C20)芳氧基阴离子；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；具有卤素、氮、氧、硅、硫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；或具有卤素、氮、氧、硅、硫和磷原子中的至少一种的(C6‑C20)芳基氨基甲酸根阴离子；Z表示氮或磷原子；R²¹、R²²、R²³、R³¹、R³²、R³³、R³⁴和R³⁵独立地表示(C1‑C20)烷基；具有卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1‑C20)烷基；(C2‑C20)烯基；具有卤素、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；具有卤素、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；具有卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C6‑C20)芳基(C1‑C20)烷基；或烃基取代的第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中的两个可以彼此连接形成环；R⁴¹、R⁴²和R⁴³独立地表示氢；(C1‑C20)烷基；具有卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C1‑C20)烷基；(C2‑C20)烯基；具有卤素、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；具有卤素、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；具有卤素、氮、氧、硅、硫和磷中的至少一种的(C6‑C20)芳基(C1‑C20)烷基；或烃基取代的第14族金属的准金属自由基；R⁴¹、R⁴²和R⁴³中的两个可以彼此连接形成环；X'表示氧原子、硫原子或N‑R，其中R表示(C1‑C20)烷基；n表示对包含在R¹～R¹⁰和Q中的质子化基团的总数加1的整数；X‑与M配位或去配位；亚胺的氮原子与M配位或去配位，所述聚合物化合物选自以下化学式5～化学式12：[化学式5]HO₂C‑[E‑CO₂‑F‑O₂C]_m‑E‑CO₂H[化学式6]HO‑[F‑O₂C‑E‑CO₂]_m‑F‑OH[化学式7]HO₂C‑[E‑CO₂‑F‑O₂C]_m‑E‑CO₂‑F‑OH化学式5～7中E表示(C1‑C30)烃基双价自由基；F表示具有或不具有醚、酯或氨基基团的(C2‑C30)烃基双价自由基；并且化学式5～7的聚合物化合物的数均分子量(Mn)为500～500,000，[化学式8]{HO‑[G‑CO₂]_m}_f‑R⁹⁰化学式8中G表示(C1‑C15)烃基双价自由基；f表示1、3或4的整数，当f表示1时，R⁹⁰表示氢、(C1‑C30)烃基、(C1‑C30)烷基羰基或(C6‑C30)芳基羰基，当f表示3时，R⁹⁰表示(C1‑C30)烃基三价自由基，而当f表示4时，R⁹⁰表示(C1‑C30)烃基四价自由基；并且化学式8的聚合物化合物的数均分子量(Mn)为500～500,000：[化学式9]HO‑[Q‑OC(O)O]_m‑Q‑OH化学式9中Q独立地表示(C1‑C30)烃基双价自由基；化学式9的聚合物化合物的数均分子量(Mn)为500～500,000：[化学式10]HO‑[(R¹¹¹)(R¹¹²)Si‑O]_m‑R¹¹³化学式10中R¹¹¹和R¹¹²独立地表示(C1‑C15)烃基自由基；R¹¹³表示氢或(C1‑C30)烃基；化学式10的聚合物化合物的数均分子量(Mn)为500～500,000：[化学式11]R¹⁰⁰‑[T]_m‑JH[化学式12]‑{[T]_x‑[CH₂CR¹²¹(JH)]_y}_m‑化学式11和12中T表示‑CH₂CH₂‑、‑CH₂CH(CH₃)‑、‑CH₂CH(CH₂CH₃)‑、‑CH₂CH(CH₂CH₂CH₂CH₃)‑、‑CH₂CH(CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃)‑、‑CH₂CH(C₆H₅)‑、‑CH₂CH(CO₂Me)‑、‑CH₂CH(Cl)‑、‑CH₂C(Me)(CO₂Me)‑、‑CH₂CH(OC(O)CH₃)‑、‑CH₂CH＝CHCH₂‑、‑CH(Me)CH＝CHCH₂‑或‑CH(Cl)CH＝CHCH₂‑；R¹⁰⁰表示HJ‑、氢、(C1‑C20)烃基、(C1‑C20)烷氧基、(C1‑C20)烷基羰氧基或(C6‑C20)芳基羰氧基；R¹²¹表示氢或甲基；J表示‑O‑或‑CO₂‑；化学式11和12的聚合物化合物的数均分子量(Mn)为500～500,000。