【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚酯合成，具体涉及一种咪唑衍生物的应用和聚酯及其制备方法。
技术介绍
1、面对日益严重的环境问题和能源危机，利用可再生资源合成可降解的聚合物材料来逐渐替代难降解的石油基塑料具有重大的战略意义。聚酯是一种可持续可降解的聚合物材料，可应用于从食品包装到特殊生物医用器件。与传统方法利用二醇与二酸(二酯)的缩聚反应制备聚酯相比较，通过环氧化物和环状酸酐的开环共聚合来合成聚酯是一种极具前景的方法。因为这一方法具有原子经济性好，能耗低，可控性强等优势，尤其是可以灵活地改变环氧化物和环状酸酐的结构来调节聚酯的性能，以满足聚酯不同应用场景的需求。此外，这一方法单体种类多、来源广，大多数的环氧化物和环状酸酐还可从可再生资源中获得，如氧化环己烯(cho)、缩水甘油苯基醚、邻苯二甲酸酐(pa)等。
2、到目前为止，金属催化和有机催化环氧化物与环状酸酐的开环共聚合已取得了巨大的研究进展，但是仍面临诸多挑战。其中一个极为关键的挑战是难以合成高分子量的聚酯，因为在材料的潜在应用中，分子量的提高通常能够改善材料的性能。而由金属催化剂合成的聚酯，存在金属残留的问题，这不利于聚酯的性能，尤其是聚酯的光电和生物医用性能。鉴于有机催化具有无金属残留的优势，近年来有机催化环氧化物与环状酸酐的开环共聚合来制备高分子量的聚酯逐渐受到关注。
3、2020年，李志波等人(j.polym.sci.,2020,58,803-810.)采用环状三聚体磷腈碱和三乙基硼作为催化剂用于pa与环氧化物的开环共聚，能得到分子量高达118.5kda的聚合物
4、因此，开发通用的空气中稳定的有机催化剂以实现环氧化物和环状酸酐的可控开环共聚合来合成结构多样的高分子量聚酯是极具价值的工作。
技术实现思路
1、为了实现环氧化物和环状酸酐的可控开环共聚合来合成结构多样的高分子量聚酯，本专利技术提出了一种咪唑衍生物的应用和聚酯及其制备方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术首先提供一种咪唑衍生物的应用，所述咪唑衍生物的结构通式如下：
4、
5、所述咪唑衍生物作为催化剂参与合成聚酯。
6、本专利技术还提供一种聚酯，所述聚酯以上述咪唑衍生物为催化剂制备而成，所述聚酯的数均分子量为0.32万～25.72万，分子量分布为1.15～1.65。
7、优选地，所述咪唑衍生物的结构式为如下所示c1～c7中的一种：
8、
9、更优选地，所述咪唑衍生物的结构式为：
10、
11、所述聚酯的数均分子量为8.03万～25.72万。
12、本专利技术还提供一种如上所述的聚酯的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
13、s1、在无水无氧条件下，向反应容器中加入咪唑衍生物、环状酸酐和环氧化物，在特定温度下反应；
14、s2、反应结束后，将反应产物通过醇沉法进行纯化，得到聚酯。
15、优选地，所述环氧化物选自氧化环己烯、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、4-乙烯基环氧环己烷、氧化苯乙烯、缩水甘油苯基醚、环氧氯丙烷中的一种或者至少两种的组合。
16、优选地，所述环状酸酐选自邻苯二甲酸酐、丁二酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、降冰片烯二酸酐中的一种或者至少两种的组合。
17、优选地，所述催化剂与环状酸酐和环氧化物的物质的量比为1：100～50000：200～75000。
18、优选地，所述特定温度为40℃～180℃，所述反应时间为1h～200h。
19、优选地，所述步骤s2具体为将反应产物以二氯甲烷稀释，加入过量乙醇沉析，沉淀聚合物经过滤，干燥得到聚酯；
20、所述干燥的时间为24h～48h，所述干燥的温度为30℃～80℃。
21、与现有技术相比，本专利技术的具体有益效果为：
22、本专利技术提供的咪唑衍生物，能够同时起催化剂和引发剂的作用，引发和催化环状酸酐和环氧化物的开环共聚合；该化合物合成简单，与现有有机硼催化剂相比，在空气中性能更稳定；与金属催化剂相比，避免了金属的残留，并且解决了现有技术单体种类应用受限的问题，通过催化环氧化物和环状酸酐的开环共聚合，可实现结构多样的高分子量聚酯的合成。
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1.一种咪唑衍生物的应用，其特征在于，所述咪唑衍生物的结构通式如下：
2.一种聚酯，其特征在于，所述聚酯以权利要求1中所述的咪唑衍生物为催化剂制备而成，所述聚酯的数均分子量为0.32万～25.72万，分子量分布为1.15～1.65。
3.根据权利要求2所述的聚酯，其特征在于，所述咪唑衍生物的结构式为如下所示C1～C7中的一种：
4.根据权利要求2所述的聚酯，其特征在于，所述咪唑衍生物的结构式为：
5.一种如权利要求2-4中任一种所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述环氧化物选自氧化环己烯、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、4-乙烯基环氧环己烷、氧化苯乙烯、缩水甘油苯基醚、环氧氯丙烷中的一种或者至少两种的组合。
7.根据权利要求2所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述环状酸酐选自邻苯二甲酸酐、丁二酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、降冰片烯二酸酐中的一种或者至少两种的组合。
8.根据权利要求2所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述催
9.根据权利要求2所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述特定温度为40℃～180℃，所述反应时间为1h～200h。
10.根据权利要求2所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体为将反应产物以二氯甲烷稀释，加入过量乙醇沉析，沉淀聚合物经过滤，干燥得到聚酯；
...【技术特征摘要】
1.一种咪唑衍生物的应用，其特征在于，所述咪唑衍生物的结构通式如下：
2.一种聚酯，其特征在于，所述聚酯以权利要求1中所述的咪唑衍生物为催化剂制备而成，所述聚酯的数均分子量为0.32万～25.72万，分子量分布为1.15～1.65。
3.根据权利要求2所述的聚酯，其特征在于，所述咪唑衍生物的结构式为如下所示c1～c7中的一种：
4.根据权利要求2所述的聚酯，其特征在于，所述咪唑衍生物的结构式为：
5.一种如权利要求2-4中任一种所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的聚酯的制备方法，其特征在于，所述环氧化物选自氧化环己烯、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、4-乙烯基环氧环己...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞烜，谢振彪，杨振杰，胡晨阳，梁僮僮，牛明鑫，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：
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