一种多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的应用；多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物具有较高的分子量，且溶解性好，热稳定性好，可以应用于催化二氧化碳与环氧化物的共聚反应，表现出较高的催化活性，在催化等领域具有较大的应用前景。

Application of a multifunction Salen type Schiff base polymer metal complex

The present invention discloses the application of multifunctional Salen type Schiff base polymer metal complexes; molecular multifunctional Salen Schiff alkali metal complex polymer with high volume and good solubility, good thermal stability, can be applied to the catalytic copolymerization of CO2 and epoxides, showed higher catalytic activity. It has great application prospects in catalysis.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的应用
本专利技术涉及一种含有Salen型希夫碱的高分子金属配合物材料的应用，特别涉及多种功能的Salen型希夫碱类高分子金属配合物在二氧化碳与环氧化物的共聚反应方面的催化，属于功能材料领域。
技术介绍
由于希夫碱具有良好的配位性能，独特的光、电、磁等物理性能，以及抗菌、抗癌、抗病毒、除草等生理活性，引起了人们广泛、系统、深入的理论和应用研究。希夫碱金属配合物则在配位反应机理、超分子化学、生物化学、分析化学、有机催化和功能材料等学科领域的研究均具有重要意义。因此，希夫碱金属配合物是一类重要而且十分诱人的配位化合物。特别地，Salen(N,N’-Salicylideneethylenediamino)型希夫碱与金属离子容易形成平面型N、N、O、O-四配位的金属配合物，结构简单，易于合成，而且还容易与大部分金属离子形成配合物，所以Salen型希夫碱金属配合物在配位化学中占据着重要的地位，成为一类很有发展和应用前景的功能材料。目前，已报到小分子Salen型希夫碱金属配合物被用于发光、催化和抗菌等领域，分别具有一定的发光效率、催化效率和抗菌性能。但是小分子Salen型希夫碱金属配合物作为催化剂，稳定性差，容易失活，且难以回收。小分子Salen型希夫碱金属配合物作为抗菌剂，抗菌性不能持久稳定、有效。
技术实现思路
针对现有技术中小分子Salen型希夫碱金属配合物的在催化方面的应用存在的众多缺点与不足，本专利技术的目的是在于提供一种多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的用途，这种高分子金属配合物分子量高、溶解性好，热稳定性好，将其作为二氧化碳与环氧化物共聚催化剂，表现出优异的稳定性及较高催化效率。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的应用，该应用是将具有式1结构的多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物作为催化剂应用于二氧化碳与环氧化物的共聚反应；其中，为基体聚合物；R1为和中的一种或几种的组合；R2为R3和R4各自独立地选自氢、甲基、叔丁基或卤素；L为含有N或O原子的有机配体；M为三价金属元素；n为0～3。优选的方案，L为8-羟基喹啉、吡啶或邻菲啰啉。优选的方案，M为Al。优选的方案，重均分子量为8000～151000。优选的方案，基体聚合物为乙烯类共聚物。优选的方案，多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物通过如下方法制备得到：(1)含有机配体的烯类单体与共聚烯类单体通过自由基聚合，得到高分子配体；(2)含式2结构Salen型希夫碱配体的溶液滴加到三价金属盐溶液中进行配位反应，得到Salen型希夫碱金属配合物；(3)所述高分子配体与Salen型希夫碱金属配合物进行配体交换反应，即得；其中，R2为R3和R4各自独立地选自氢、甲基、叔丁基或卤素。优选的方案，自由基聚合是在50～90℃的温度条件下，反应8小时～4天；优选的方案，含有机配体的烯类单体与共聚烯类单体的摩尔比为1:5～100；优选的方案，含有机配体的烯类单体为含有8-羟基喹啉配体的烯类单体、含有吡啶的烯类单体或含有邻菲啰啉的烯类单体；优选的方案，共聚单体为带双键的烃类化合物、带双键的醇类化合物、带双键的羧酸类化合物或带双键的酯类化合物。优选的方案，配位反应是在30～80℃温度下，搅拌反应6小时～2天。优选的方案，三价金属盐与Salen型希夫碱配体的摩尔比为0.2～1:0.3～1。优选的方案，配体交换反应是在50～80℃温度下，搅拌6小时～3天。本专利技术的多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的制备方法，包括以下步骤：(1)取1摩尔份含有机配体的烯类单体、5～100摩尔份共聚烯类单体溶于有机溶剂中，加入0.06～0.6摩尔份自由基引发剂，50～90℃下反应8小时～4天，反应产物浓缩后经甲醇沉淀，得到高分子配体；其中，共聚烯类单体为带双键的烃类(包括芳烃)、醇类、羧酸类或酯类，如烯丙醇、苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酸类、丙烯酸羟烷基醚类、丙烯酸羟烷基酯类等，优选苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、N-乙烯基咔唑中的一种；有机溶剂为苯、甲苯、四氢呋喃、丙酮、三氯甲烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的至少一种；自由基引发剂为偶氮类引发剂或过氧化物类引发剂，如偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰等；含有机配体的烯类单体可以为含有8-羟基喹啉配体的烯类单体、含有吡啶的烯类单体和含有邻菲啰啉的烯类单体，这些单体都可以参考现有的文献报道可以直接合成得到，或者通过参考文献替换原料简单合成得到；如含有8-羟基喹啉配体的烯类单体即中国专利“含有8-羟基喹啉金属配合物的线性共聚物及其制法和用途”(申请号200410027706.3)中的8-羟基喹啉配体烯类单体，其制备方法在该专利中有完整记载；含有邻菲啰啉的烯类单体参照文献(JPolymSciPartA:PolymChem2009，47:210–221)制备；(2)取0.2～1摩尔份三价金属盐溶于极性有机溶剂中得到三价金属盐溶液；取0.3～1摩尔份式2结构的Salen型希夫碱配体溶于极性有机溶剂中得到Salen型希夫碱配体溶液；在惰性气体保护下，将Salen型希夫碱配体溶液逐渐滴加到三价金属盐溶液中，30～80℃下搅拌反应6小时～2天，得到Salen型希夫碱金属配合物；其中，R2为R3和R4各自独立地选自氢、甲基、叔丁基或卤素；三价金属盐最好为三价金属的有机盐，优选为三乙基铝、三(异丙基)铝、三(叔丁醇)铝中的一种；极性有机溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种；(3)在惰性气体保护下，取步骤(1)的高分子配体加入到步骤(2)的Salen型希夫碱金属配合物溶液中，于50～80℃下搅拌反应6小时～3天，反应结束后，将反应产物浓缩并经甲醇沉淀，得到多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物。相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益技术效果：1、本专利技术的技术方案提供的Salen型希夫碱金属配合物可以应用于二氧化碳与环氧化物的共聚反应，表现出稳定性好，催化效率持久、有效，选择性高的特点。2、本专利技术的技术方案提供的Salen型希夫碱金属配合物，溶解性好，具有较大的重均分子量Mw＝8000～151000，且具有较好的热稳定性能，玻璃化转变温度Tg＝120～210℃，5％的热失重温度Td＝300～370℃，可以广泛应用。3、本专利技术的技术方案提供的Salen型希夫碱金属配合物合成工艺简单、成本低廉，满足工业生产。附图说明【图1】是本专利技术实施例1所得的高分子金属配合物的热重曲线(TG)和热重微分曲线(DTG)。【图2】是本专利技术实施例1所得的二氧化碳共聚物的结构式与核磁图。【图3】是本专利技术实施例4所得的高分子配体及高分子金属配合物的红外光谱图；A为高分子配体，B为高分子金属配合物。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的权利要求保护范围不限于此。实施例1(1)取0.1mmol乙烯基吡啶和4mmolN-乙烯基咔唑溶于8mLN,N-二甲基甲酰胺，加入0.05mmol过氧化苯甲酰，90℃下反应8小时，倒入甲醇重沉淀3次，得到含有吡啶的高分子配体。(2)在氮气保护下，取0.1mmol三(异丙醇)铝加入带有磁力搅拌子、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的应用，其特征在于：具有式1结构的多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物作为催化剂应用于二氧化碳与环氧化物的共聚反应；

【技术特征摘要】
1.一种多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的应用，其特征在于：具有式1结构的多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物作为催化剂应用于二氧化碳与环氧化物的共聚反应；其中，为基体聚合物；R1为中的一种或几种的组合；R2为R3和R4各自独立地选自氢、甲基、叔丁基或卤素；L为8-羟基喹啉、吡啶或邻菲啰啉；M1为Al；n为0～3。2.根据权利要求1所述的多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的应用，其特征在于：重均分子量为8000～151000。3.根据权利要求1或2所述的多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物的应用，其特征在于：所述的多功能Salen型希夫碱类高分子金属配合物通过如下方法制备得到：(1)含有机配体的烯类单体与共聚烯类单体通过自由基聚合，得到高分子配体；(2)含式2结构Salen型希夫碱配体的溶液滴加到三价金属盐溶液中进行配位反应，得到Salen型希夫碱金属配合物；(3)所述高分子配体与Salen型希夫碱金属配合物进行配...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建新，张春燕，
申请(专利权)人：湖南工学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43