一种席夫碱铝配合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种席夫碱铝配合物及其制备方法和应用，本发明专利技术提供的席夫碱铝配合物具有式(I)结构，本发明专利技术提供配合物催化活性高，而且能够催化制备环状碳酸酯、聚酯、聚碳酸酯以及聚碳酸酯‑聚酯的反应，催化剂应用范围广，而且催化活性高，具有很好的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂
，尤其涉及一种席夫碱铝配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
席夫碱是一类含有C＝N基团的有机化合物，席夫碱因其制备容易和结构上的多样性，使之成为金属配位化学中最为重要的立体化学模型之一。一个多世纪以来，已有大量有关席夫碱金属配合物的报道，但是，从目前的报道可以看出，不同的席夫碱金属配合物对反应的催化效果也差异较大。随着社会的不断进步，工业化的进程加速，对高分子材料的需求也越来越高，而传统的材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，由于对石油资源的过度依赖，以及不易分解而造成白色污染等因素，逐渐被社会淘汰。因此，合成具有可降解性质的材料成为如今研究的热点方向。聚碳酸酯与聚酯类聚合物具有可降解特点，可以分别由环氧化物与二氧化碳或环氧化物与环状酸酐聚合得到。其中环氧化物和环状酸酐是价格便宜的化工产品，而二氧化碳作为碳源和环氧化物共聚可以降低其温室效应；同时，这类可降解材料的合成具有反应条件较温和、易制备高分子量的聚合物以及不同修饰基团的聚合物等优点。可用于制备可降解生物材料，以及通过改性制备不同功能的材料。此外，环氧化物可以与二氧化碳在催化剂的作用下进行环加成反应，生成五元环状碳酸酯，该产物具有较好的稳定性，可以广泛应用于纺织、印染、高分子合成以及电化学等领域。因此，研究以二氧化碳或者环氧化合物为反应原料的反应合成环状碳酸酯、聚酯、聚碳酸酯以及聚碳酸酯-聚酯共聚物是目前研究的热点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种席夫碱铝配合物及其制备方法和应用，本专利技术提供的席夫碱铝配合物能够催化合成环状碳酸酯、聚酯、聚碳酸酯以及聚碳酸酯-聚酯聚合物，且催化效率高。本专利技术提供了一种席夫碱铝配合物，具有式(I)所示结构：其中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。优选的，所述R1和R2独立地选自碳原子数为1～30的脂肪族基团。本专利技术还提供了一种席夫碱铝化合物的制备方法，包括以下步骤：将具有式(II)所示结构的席夫碱与铝源化合物在溶剂中反应，得到具有式(I)所示结构的席夫碱铝配合物；式(II)中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。优选的，所述具有式(II)所示结构的席夫碱的制备方法包括以下步骤：将具有式(III)所示结构的四胺类化合物与具有式(IV)结构的取代水杨醛反应，得到具有式(II)所示结构的席夫碱；式(IV)中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。本专利技术还提供了一种环状碳酸酯的制备方法，包括：将环氧化合物、二氧化碳、催化剂和助催化剂混合反应，得到环状碳酸酯；所述催化剂为本专利技术所述的具有式(I)所示结构席夫碱铝配合物；所述环氧化合物为C1～C15的烷基取代基的环氧化合物、C6～C20的芳基取代的环氧化合物或缩水甘油醚。优选的，所述环氧化合物为环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、1,2-环氧戊烷、乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚和新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或几种本专利技术还提供了一种聚碳酸酯的制备方法，包括：将环氧化合物、二氧化碳、催化剂和助催化剂混合反应，得到聚碳酸酯；所述催化剂为本专利技术所述的具有式(I)所示结构席夫碱铝配合物；所述环氧化合物为C5～C8的的环烯烃氧化物。本专利技术还提供了一种聚酯的制备方法，包括：将环氧化合物、环状酸酐、催化剂和助催化剂混合反应，得到聚酯；所述催化剂为本专利技术所述的具有式(I)所示结构席夫碱铝配合物。本专利技术还提供了一种聚碳酸酯-聚酯共聚物的制备方法，包括：将二氧化碳、环氧化合物、环状酸酐、催化剂和助催化剂混合反应，得到聚碳酸酯-聚酯共聚物；所述催化剂为本专利技术所述的具有式(I)所示结构席夫碱铝配合物。优选的，所述助催化剂为双(三苯基正膦基)氯化铵、4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯、N-甲基咪唑、三环己基膦、四丁基氯化铵和四丁基溴化铵等中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术提供了一种席夫碱铝配合物及其制备方法和应用，本专利技术提供的席夫碱铝配合物具有式(I)结构，本专利技术提供配合物催化活性高，而且能够催化制备环状碳酸酯、聚酯、聚碳酸酯以及聚碳酸酯-聚酯的反应，催化剂应用范围广，而且催化活性高，具有很好的工业应用前景，实验结果表明，本专利技术提供的催化剂在较宽的温度范围内均具有较好的催化性能。具体实施方式本专利技术提供了一种席夫碱铝配合物，具有式(I)所示结构：其中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。其中，所述R1优选选自碳原子数为1～30的脂肪族基团，更优选为碳原子数为2～20的脂肪族基团，最优选为碳原子数为3～15的脂肪族基团，最优选为碳原子数为5～10的脂肪族基团，更具体的，所述R1选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基或正庚基；所述R2优选选自碳原子数为1～30的脂肪族基团，更优选为碳原子数为2～20的脂肪族基团，最优选为碳原子数为3～15的脂肪族基团，最优选为碳原子数为5～10的脂肪族基团，更具体的，所述R2选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基或正庚基。本专利技术还提供了一种席夫碱铝化合物的制备方法，包括以下步骤：将具有式(II)所示结构的席夫碱与铝源化合物在溶剂中混合反应，得到具有式(I)所示结构的席夫碱铝配合物；式(II)中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。按照本专利技术，本专利技术将具有式(II)所示结构的席夫碱与铝源化合物在溶剂中反应，得到具有式(I)所示结构的席夫碱铝配合物；其中，所述具有式(II)所示结构的席夫碱中的R1和R2的选择范围与前述式(I)化合物中的R1和R2的选择范围相同，所述铝源化合物优选为二乙基氯化铝或二乙基氯化铝溶液，更优选为二乙基氯化铝的甲苯溶液；所述反应的溶剂优选为乙醚、氯仿、正戊烷、正己烷和甲苯中的一种或几种，更优选为乙醚或正己烷；所述具有式(II)所示结构的席夫碱与所述铝源化合物中铝的摩尔比为1：(1.5～3)，更优选为1:2；所述反应的有机溶剂的用量优选使所述席夫碱在有机溶剂中的质量浓度为0.01g/mL～0.05g/mL，更优选为0.030g/mL～0.036g/mL。所述反应的温度优选为为室温，无需进行加热或降温；反应方式优选为在搅拌条件下进行反应，本专利技术对所述搅拌的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可；所述反应的时间优选为10小时～18小时，更优选为15小时～18小时；反应完毕后，本专利技术优选在氮气氛围下，将得到的反应产物进行抽滤，将得到的固体干燥，得到具有式(I)所示结构的席夫碱铝配合物。本专利技术对所述抽滤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的抽滤的技术方案即可；本专利技术对所述干燥的方法是在氮气氛围下进行；在本专利技术中，所述干燥优选为真空干燥。本专利技术中，所述具有式(II)所示结构的席夫碱优选按照以下方法制备：将具有式(III)所示结构的四胺类化合物与具有式(IV)结构的取代水杨醛反应，得到具有式(II)所示结构的席夫碱；式(IV)中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。按照本专利技术，本专利技术将具有式(III)所示结构的四胺类化合物与具有式(IV)结构的取代水杨醛反应，得到具有式(II)所示结构的席夫碱；其中，所述式(IV)结构的取代水杨醛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种席夫碱铝配合物，具有式(I)所示结构：其中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。

【技术特征摘要】
1.一种席夫碱铝配合物，具有式(I)所示结构：其中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。2.根据权利要求1所述的席夫碱铝化合物，其特征在于，所述R1和R2独立地选自碳原子数为1～30的脂肪族基团。3.一种席夫碱铝化合物的制备方法，包括以下步骤：将具有式(II)所示结构的席夫碱与铝源化合物在溶剂中反应，得到具有式(I)所示结构的席夫碱铝配合物；式(II)中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述具有式(II)所示结构的席夫碱的制备方法包括以下步骤：将具有式(III)所示结构的四胺类化合物与具有式(IV)结构的取代水杨醛反应，得到具有式(II)所示结构的席夫碱；式(IV)中，R1和R2独立地选自脂肪族基团。5.一种环状碳酸酯的制备方法，包括：将环氧化合物、二氧化碳、催化剂和助催化剂混合反应，得到环状碳酸酯；所述催化剂为权利要求1～2任意一项所述的具有式(I)所示结构席夫碱铝配合物或权利要求3～4任意一项所述的制备方法制备的具有式(I)所示结构席夫碱铝配合物；所述环氧化合物为C1～C15的烷基取代基的环氧化合物、C6～C20的芳基取代的环氧化合物或缩水甘油醚。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述环氧化合物为环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、1,2-环氧戊烷、氧化苯乙烯、乙二醇二缩水甘油醚、...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞烜，周延川，李想，段然龙，胡晨阳，张瑜，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22