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2000年以来出现的以SalenCrX为代表的SalenMX催化体系,在催化效率,催化剂的选择性以及共聚产物的分子量分布方面都表现出突出的优点。这种SalenMX催化剂在空气中稳定,但是在合成时要采用对水分极为敏感的有机金属化合物,和Cr等有毒重金属离子以及价格比较昂贵的SalenH2配体。
本论文用廉价、易得的乙二胺和邻苯二胺为原料与水杨醛反应合成了两种SalenH2配体,对其结构进行了IR,1H-NMR,13C-NMR,MS等光谱的表征。再将这两种配体和性质稳定的Al(OPr)3反应合成了两种新型的SalenAl(OPr)催化剂。将其用于二氧化碳和氧化环己烯共聚催化效率最高达378g/g,这是目前SalenAlX催化剂用于二氧化碳共聚的最高催化效率。
针对两种新型的SalenlAl(OPr)催化剂,讨论了二氧化碳与氧化环己烯共聚中反应时间、温度、二氧化碳压力、共催化剂类型及量等各种因素对催化效率,分子量,以及共聚产物的二氧化碳分数的影响。其中SalenlAl(OPr)最佳反应条件为共催化剂2eqDMAP,二氧化碳压力4MPa,反应温度80℃,反应时间13h,催化效率可达204g/g,fc为0.497,特性粘数为0.078dL/g。用20 mg催化剂Salen2Al(OPr)更可达378g/g。而Salen2Al(OPr)与SalenlAl(OPr)相似,但反应诱导期更长。
本文还探索了不同催化剂下二氧化碳和乙烯基醚、三聚甲醛、四氢呋喃和二氧五环的共聚,经过对产物进行IR、1H-NMR和13C-NMR的表征,未能得到共聚产物。