CN103254246A - 一种稀土-锌双金属羧酸基化合物及其制备方法与应用 - Google Patents
一种稀土-锌双金属羧酸基化合物及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103254246A CN103254246A CN2012104191615A CN201210419161A CN103254246A CN 103254246 A CN103254246 A CN 103254246A CN 2012104191615 A CN2012104191615 A CN 2012104191615A CN 201210419161 A CN201210419161 A CN 201210419161A CN 103254246 A CN103254246 A CN 103254246A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rare earth
- carboxylic acid
- thf
- acid group
- zinc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- -1 carboxylic acid group compound Chemical class 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- ZWAJLVLEBYIOTI-UHFFFAOYSA-N cyclohexene oxide Chemical compound C1CCCC2OC21 ZWAJLVLEBYIOTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 198
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 95
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 15
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 7
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003808 methanol extraction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- SIEILFNCEFEENQ-UHFFFAOYSA-N dibromoacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Br)Br SIEILFNCEFEENQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JXTHNDFMNIQAHM-UHFFFAOYSA-N dichloroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)Cl JXTHNDFMNIQAHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- HLHNOIAOWQFNGW-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-4-hydroxybenzonitrile Chemical compound OC1=CC=C(C#N)C=C1Br HLHNOIAOWQFNGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960005215 dichloroacetic acid Drugs 0.000 claims description 2
- PBWZKZYHONABLN-UHFFFAOYSA-N difluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)F PBWZKZYHONABLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N ethyl formate Chemical compound CCOC=O WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QEWYKACRFQMRMB-UHFFFAOYSA-N fluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)CF QEWYKACRFQMRMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 abstract description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract 1
- FWFSEYBSWVRWGL-UHFFFAOYSA-N cyclohexene oxide Natural products O=C1CCCC=C1 FWFSEYBSWVRWGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEUMANXWQDHAJV-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[(2-hydroxyphenyl)methylideneamino]ethyliminomethyl]phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=NCCN=CC1=CC=CC=C1O VEUMANXWQDHAJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012648 alternating copolymerization Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000071 diazene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种稀土-锌双金属羧酸基化合物,具体涉及一种稀土-锌双金属羧酸基化合物及其制备方法与应用。
背景技术
近年来,由于大气中二氧化碳浓度的增加而带来的温室效应引起了人们的重视。二氧化碳和环氧化合物共聚制备可生物降解的脂肪族碳酸酯是高效利用和固定二氧化碳的途径之一。由二氧化碳和环氧环己烷共聚得到的聚环己烯碳酸酯(PHPC)不但具备较高的玻璃化转化温度(Tg = 115 oC)和热降解温度(T ≈ 300 oC),还具有优良的隔绝水和氧气的性能,越来越受到人们的关注。开发出新型高效的催化剂是将这种制备聚碳酸酯材料的方法工业化的关键。
⑴ 2005年,丁奎岭课题组发现双金属锌催化剂可以催化二氧化碳和环氧环己烷的共聚,并且显示了较高的催化活性(参见:Xiao, Y. L.; Wang, Z.; Ding, K. L. Chem. Eur. J. 2005, 11, 3668.)。
(2) 2008年,崔冬梅课题组以β-二亚胺基作为辅助配体,合成了一系列稀土金属烷基配合物,并将其运用于二氧化碳和环氧环己烷的交替共聚,结果显示这些化合物具有较好的催化活性(参见:Zhang, Z. C.; Liu, X. L.; Cui, D. M. J. Polym. Sci. Part A 2008, 46, 6810.)。
(3) 2010年,吕小兵课题组成功得到了一系列分子内含有一个季铵盐的(salen)CoX型配合物,此类配合物在催化二氧化碳和环氧环己烷的共聚中表现出了极高的活性(参见:Ren, W. M.; Zhang, X.; Liu, Y.; Li, J. F.; Wang, H.; Lu, X, B. Macromolecules 2010, 43, 1396.)。
(4) 2010年,徐宾等以刚性的邻苯二胺基桥联四芳氧基作为辅助配体,合成了一类五核稀土金属-锌杂双金属簇合物,在无助催化剂的条件下,能以较高活性催化二氧化碳和环氧环己烷的聚合(参见:徐宾 苏州大学硕士学位论文 2010.)。
但是,迄今为止,结构明确的稀土金属-锌杂双金属羧酸基化合物的合成及其催化环氧环己烷和二氧化碳共聚的性能还未见报道。我们设计了一种乙二胺基桥联四芳氧基配体,合成了一系列稀土金属-锌杂双金属羧酸基化合物,发现它们可以有效地催化环氧环己烷和二氧化碳共聚。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种结构明确的稀土-锌双金属羧酸基化合物及其制备方法与应用,可在较温和的条件下高活性地催化二氧化碳和环氧环己烷共聚。
为解决上述技术问题,实现上述技术效果,本发明采用了以下技术方案:
一种稀土-锌双金属羧酸基化合物,通式为:LLn(THF)Zn(OOCR);其中Ln为稀土金属,选自:钕、钐、镱或钇中的一种;L代表乙二胺基桥连四芳氧基配体,L = [{(3-R1-5-R2- 2-O-C6H2)CH2}2NCH2]2,其中文名称为:N,N,N’,N’-四(3-烷基-5-烷基-2-羟基苄基)乙二胺,其中R1和R2选自氢、甲基或叔丁基中的一种;所述稀土-锌双金属羧酸基化合物的化学结构式如下所示:
制备权利要求1所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的方法,包括以下步骤:
步骤1)在100 mL的圆底烧瓶中按1:4:6的投料比加入乙二胺,甲醛和2,4-二烷基苯酚,在无溶剂的条件下,80 ℃的油浴中回流72小时,加入适量甲醇,超声得白色悬浊液,过滤、干燥、得白色粉末,即为乙二胺基桥连四芳氧基配体,其化学结构式如下所示:
步骤2)无水无氧条件下,惰性气氛中,按照摩尔比1:1取乙二胺基桥联四酚与LnCp3(THF),在醚类溶剂中反应10~48小时,反应温度20~50℃,而且不超过溶剂的沸点;除去溶剂,烃类溶剂萃取剩余物,离心除去沉淀,浓缩清液得到H-LLn(THF)的晶体;
所述H-LLn(THF)的化学结构式如下所示:
;
步骤3)无水无氧条件下,按照1:1的摩尔比取H-LLn(THF)与ZnEt2,在醚类溶剂中反应10~48小时,反应温度为-20~0℃;离心除去不溶物,浓缩,冷冻,得到LLn(THF)ZnEt的晶体;
所述LLn(THF)ZnEt的化学结构式如下所示:
步骤4) 无水无氧条件下,按照1:1的摩尔比取LLn(THF)ZnEt与羧酸,在醚类溶剂中反应10~48小时,反应温度为-20~0℃;除去溶剂,剩余物用烃类溶剂萃取,离心取上层清夜,浓缩得到LLn(THF)Zn(OOCR)的晶体。
进一步的,步骤4)中所述羧酸选自:乙酸、三氯乙酸、二氯乙酸、氯乙酸、三氟乙酸、二氟乙酸、氟乙酸、三溴乙酸、二溴乙酸、溴乙酸中的一种;步骤2),3),4)中所述醚类溶剂选自:四氢呋喃、乙醚或乙二醇二甲醚中的一种;烃类溶剂为己烷或者甲苯。
权利要求1所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的应用,所述稀土-锌双金属羧酸基化合物作为单组分催化剂催化二氧化碳和环氧环己烷共聚合,包括以下步骤:
步骤1)在无水无氧的惰性气氛下,将催化剂溶于聚合溶剂或环氧环己烷单体中,剧烈搅拌下均匀通入二氧化碳气体进行共聚反应;
步骤2)用含盐酸的四氢呋喃溶液终止反应,聚合物用甲醇沉淀,然后干燥得到聚环己烯碳酸酯。
进一步的,步骤1)中,开环聚合的反应温度为30~90℃,且不超过溶剂的沸点;其中优先温度为50~70℃,且不超过溶剂的沸点,步骤1)中,环氧环己烷与催化剂的摩尔比为100~1000∶1,聚合的时间为20~36h,步骤1)中,所述溶剂选自:甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种,步骤2)中,所述盐酸的四氢呋喃溶液的体积百分数为4~6%。
本发明的有益效果为:
1、本发明所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物合成方便,结构明确;
2、本发明所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物作为催化剂组分单一,可以在较温和的条件下催化二氧化碳和环氧环己烷的共聚,得到高分子量的聚合物(Mn > 103),催化剂的活性高(每摩尔催化剂得到大于104 g的共聚物)。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
一种稀土-锌双金属羧酸基化合物,通式为:LLn(THF)Zn(OOCR);其中Ln为稀土金属,选自:钕、钐、镱或钇中的一种;L代表乙二胺基桥连四芳氧基配体,L = [{(3-R1-5-R2- 2-O-C6H2)CH2}2NCH2]2,其中文名称为:N,N,N’,N’-四(3-烷基-5-烷基-2-羟基苄基)乙二胺,其中R1和R2选自氢、甲基或叔丁基中的一种;所述稀土-锌双金属羧酸基化合物的化学结构式如下所示:
实施例一: H-LSm(THF)的合成
室温下将配体LH4 (2.80 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液加入到Cp3Sm(THF) (1.25g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中,得浅咖啡色清液。抽干溶剂,用14 mL己烷萃取,往清液中再加入0.5 mL四氢呋喃。室温放置数天后析出浅黄色晶体2.50g,产率为72%。(THF)LSm-H的红外光谱(KBr, cm-1):3423(s), 2960(w), 2904(s), 2869(s), 1603(s), 1477(s), 1440(s), 1414(s), 1362(s), 1301(s), 1276(s), 1240(s), 1202(s), 1167(s), 997(s), 969(s), 959(s), 913(s), 875(s), 833(s), 808(s), 770(s), 741(s), 691(s), 523(s), 435(s); 元素分析:Sm, 13.27%; C, 68.52%; H, 8.69%; N, 2.53%。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例二:H-LY(THF)的合成
室温下将配体LH4 (2.80 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液加入到YCp3(THF) (1.07 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中,得浅黄色清液。抽干溶剂,用13 mL己烷萃取,往清液中再加入0.5 mL四氢呋喃,室温放置数天后析出无色晶体2.59g,产率为79%。(THF)LY-H的红外光谱(KBr, cm-1):3437(s), 2953(w), 2904(s), 2867(s), 1603(s), 1479(s), 1442(s), 1414(s), 1362(s), 1304(s), 1271(s), 1238(s), 1202(s), 1167(s), 1132(s), 1108(s), 974(s), 912(s), 875(s), 837(s), 805(s), 770(s), 744(s), 669(s), 533(s), 457(s); 元素分析:Y, 8.57%; C, 72.59%; H, 9.65%; N, 2.62%; 核磁共振(400 MHz, C6D6): 7.52 (s, 4H, ArH), 6.93 (s, 4H, ArH), 4.32 (s, 4H, ArCH2N), 4.10 (br, 4H, ArCH2N), 2.93 (br, s, 4H, N-CH2-CH2-N), 1.53~1.36 (m, 72H, C(CH3)3)。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例三:H-LYb(THF)的合成
室温下将配体LH4 (2.80 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液加入到YbCp3(THF) (1.31g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中,得亮黄色清液。抽干溶剂,用13 mL己烷萃取,往清液中再加入0.5 mL四氢呋喃。室温放置数天后析出浅黄色晶体2.82g,产率为80%。(THF)LYb-H的红外光谱(KBr, cm-1):3437(s), 2956(w), 2904(s), 2868(s), 1604(s), 1479(s), 1442(s), 1414(s), 1362(s), 1304(s)7, 1271(s), 1238(s), 1202(s), 1166(s), 1132(s), 1026(s), 973(s), 912(s), 877(s), 833(s), 806(s), 769(s), 745(s), 671(s), 529(s), 458(s); 元素分析:Yb, 14.48%; C, 67.50%; H, 8.94%; N, 2.47%。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例四:LY(THF)ZnEt的合成
在冰-盐浴(-15 oC)的条件下,按1:1的摩尔比向配合物(THF)LY-H (3.27 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中慢慢加入ZnEt2 的四氢呋喃溶液,在该温度下反应3小时后自然升至室温。在室温下继续反应10小时。离心除去不溶物,然后浓缩至约20 mL。在冰箱中冷冻数天,析出无色晶体2.59 g,产率为72%。LY(THF)ZnEt的红外光谱(KBr,cm-1):3442(s), 2953(s), 2904(s), 2866(s), 1604(s), 1476(s), 1444(s), 1414(s), 1361(s), 1309(s), 1232(s), 1204(s), 1168(s), 1130(s), 1059(s), 1018(s), 972(s), 916(s), 872(s), 836(s), 803(s), 776(s), 745(s), 672(s), 613(s), 524(s), 444(s); 元素分析:Y, 12.99%; C, 68.78%; H, 9.00%; N, 2.37%; 核磁共振(400 MHz, C6D6): 7.55~6.84 (m, 8H, ArH), 4.71~4.15 (m, 4H, ArCH2N), 4.04 (br, s, 4H, α-CH2 THF), 3.65~3.38 (m,2H, ArCH2N), 3.15 (br, s, 4H, N-CH2-CH2-N) 2.74~2.21 (m,2H, ArCH2N), 1.67 (m, 36H, C(CH3)3), 1.51 (br, s, 4H, β-CH2 THF) 1.38~1.23 (m, 36H, C(CH3)3) 0.95 (s, 3H, -CH2-), 0.37 (s, 2H, CH3 )。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例五:LYb(THF)ZnEt的合成
在冰-盐浴(-15 oC)的条件下,按1:1的摩尔比向配合物(THF)LYb-H (3.53 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中慢慢加入ZnEt2 的四氢呋喃溶液,在该温度下反应3小时后自然升至室温。在室温下继续反应10小时。离心除去不溶物,然后浓缩至约20 mL。在冰箱中冷冻数天,析出黄色晶体2.86 g,产率为75%。LYb(THF)ZnEt的红外光谱(KBr, cm-1):3451(s), 2955(s), 2902(s), 2865(s), 1603(s), 1477(s), 1442(s), 1412(s), 1362(s), 1302(s), 1236(s), 1203(s), 1167(s), 1131(s), 1107(s), 1037(s), 987(s), 912(s), 877(s), 838(s), 807(s), 779(s), 743(s), 668(s), 611(s), 527(s),445(s); 元素分析:Yb, 18.40%; C, 64.51%; H, 8.43%; N, 2.25%。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例六:LSm(THF)ZnEt的合成
在冰-盐浴(-15 oC)的条件下,按1:1的摩尔比向配合物(THF)LSm-H (3.46 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中慢慢加入ZnEt2 的四氢呋喃溶液,在该温度下反应3小时后自然升至室温。在室温下继续反应10小时。离心除去不溶物,然后浓缩至约20 mL。在冰箱中冷冻数天,析出浅咖啡色晶体2.92 g,产率为78%。LSm(THF)ZnEt的红外光谱(KBr, cm-1): 3439(s), 2954(s), 2904(s), 2866(s), 1604(s), 1476(s), 1442(s), 1414(s), 1362(s), 1303(s), 1239(s), 1202(s), 1167(s), 1130(s), 1059(s), 1019(s), 987(s), 920(s), 876(s), 833(s), 808(s), 777(s), 740(s), 671(s), 611(s), 525(s), 445(s); 元素分析:Sm, 18.12%; C, 64.95%; H, 8.58%; N, 2.17%。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例七:LY(THF)Zn(OOCCH3)的合成
在冰-盐浴(-15 oC)的条件下,将乙酸溶液(3 ml, 3.00 mmol)缓慢滴加至配合物LY(THF)ZnEt (3.60 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中,反应2小时后缓慢升至室温,继续搅拌反应12 h。减压除去四氢呋喃,所得固体用甲苯萃取,离心除去沉淀。浓缩清夜,冷冻,析出无色晶体1.68 g,产率为46%。LY(THF)Zn(OOCCH3)的红外光谱(KBr, cm-1): 3443(s), 2957(s), 2905(s), 2868(s), 1577(s), 1478(s), 1442(s), 1413(s), 1362(s), 1304(s), 1237(s), 1203(s), 1167(s), 1132(s), 1025(s), 1018(s), 912(s), 877(s), 835(s), 806(s), 743(s), 671(s), 614(s), 528(s), 446(s); 元素分析:Y, 13.01%; C, 67.08%; H, 8.66%; N, 2.22%;核磁共振(400 MHz, C6D6): 7.52~6.77(m, 8H, ArH), 4.71~4.01 (m, 4H, ArCH2N ), 3.61~3.29 (m, 2H, ArCH2N), 2.79~2.66 (m, 4H, N-CH2-CH2-N), 2.36~2.33 (m, 2H, ArCH2N), 1.86 (s, 3H, CH3), 1.78 (s, 36H, C(CH3)3) 1.54~1.32 (m, 36H, C(CH3)3)。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例八:LYb(THF)Zn(OOCCH3)的合成
在冰-盐浴(-15 oC)的条件下,将乙酸溶液(3 ml, 3.00 mmol)缓慢滴加至配合物LYb(THF)ZnEt (3.81 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中,反应2小时后缓慢升至室温,继续搅拌反应12 h。减压除去四氢呋喃,所得固体用甲苯萃取,离心除去沉淀。浓缩清夜,冷冻,析出黄色晶体1.64 g,产率为42%。LYb(THF)Zn(OOCCH3)的红外光谱(KBr, cm-1): 3437(s), 2959(s), 2903(s), 2866(s), 1590(s), 1479(s), 1441(s), 1413(s), 1362(s), 1300(s), 1235(s), 1202(s), 1168(s), 1132(s), 1110(s), 1045(s), 913(s), 876(s), 831(s), 805(s), 741(s), 682(s), 606(s), 528(s),446(s); 元素分析:Yb, 18.10%; C, 62.39%; H, 8.27%; N, 2.08%。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例九:LSm(THF)Zn(OOCCH3)的合成
在冰-盐浴(-15 oC)的条件下,将乙酸溶液(3 ml, 3.00 mmol)缓慢滴加至配合物LSm(THF)ZnEt (3.74 g, 3.00 mmol)的四氢呋喃溶液中,反应2小时后缓慢升至室温,继续搅拌反应12 h。减压除去四氢呋喃,所得固体用甲苯萃取,离心除去沉淀。浓缩清夜,冷冻,析出浅咖啡色晶体1.69 g,产率为44%。LSm(THF)Zn(OOCCH3)的红外光谱(KBr, cm-1): 3433(s), 2957(s), 2905(s), 2869(s), 1583(s), 1478(s), 1440(s), 1413(s), 1362(s), 1299(s), 1237(s), 1203(s), 1167(s), 1132(s), 1109(s), 1047(s), 912(s), 877(s), 831(s), 803(s), 739(s), 681(s), 607(s), 527(s), 443(s); 元素分析:Sm, 17.20%; C, 62.16%; H, 8.01%; N, 2.35%。以上数据证明目标化合物制备成功。
实施例十:LYb(THF)Zn(OOCCH3)催化CO2与环氧环己烷的共聚
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中,在氩气保护下加入催化剂0.1195克 (0.0919毫摩尔),用注射器加入4.7毫升(45.85毫摩尔,500:1)环氧环己烷单体,在70 oC油浴恒温3分钟后,均匀地通入一个大气压的二氧化碳气体。聚合22小时后,用含5%盐酸的四氢呋喃终止反应,聚合物用甲醇沉淀,真空干燥至恒重,得聚环己烯碳酸酯3.50克,产率57%,活性为2.77 X 104克共聚物每摩尔催化剂,GPC测共聚物的数均分子量(Mn)为1.44万,分子量分布(Mw/Mn)为3.20。
实施例十一:LYb(THF)Zn(OOCCH3)催化CO2与环氧环己烷的共聚
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中,在氩气保护下加入催化剂0.1919克 (0.1477毫摩尔),用注射器加入7.5毫升(73.85毫摩尔,500:1)环氧环己烷单体,在70 oC油浴恒温3分钟后,均匀地通入二十个大气压的二氧化碳气体。聚合22小时后,用含5%盐酸的四氢呋喃终止反应,聚合物用甲醇沉淀,真空干燥至恒重,得聚环己烯碳酸酯5.81克,产率55%,活性为2.72 X 104克共聚物每摩尔催化剂,GPC测共聚物的数均分子量(Mn)为0.87万,分子量分布(Mw/Mn)为4.36。
实施例十二:LYb(THF)Zn(OOCCH3)催化CO2与环氧环己烷的共聚
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中,在氩气保护下加入催化剂0.1437克 (0.1106毫摩尔),用注射器加入5.6毫升(55.30毫摩尔,500:1)环氧环己烷单体,在70 oC油浴恒温3分钟后,均匀地通入三十个大气压的二氧化碳气体。聚合22小时后,用含5%盐酸的四氢呋喃终止反应,聚合物用甲醇沉淀,真空干燥后至恒重,得聚环己烯碳酸酯3.96克,产率51%,活性为1.55 X 104克共聚物每摩尔催化剂,GPC测共聚物的数均分子量(Mn)为0.75万,分子量分布(Mw/Mn)为5.26。
实施例十三:LYb(THF)Zn(OOCCH3)催化CO2与环氧环己烷的共聚
在经过脱水脱氧处理过的反应瓶中,在氩气保护下加入催化剂0.2080克 (0.1601毫摩尔)的四氢呋喃溶液,用注射器加入8.1毫升(80.05毫摩尔,500:1)环氧环己烷单体,在70 oC油浴恒温3分钟后,均匀地通入三十个大气压的二氧化碳气体。聚合22小时后,用含5%盐酸的四氢呋喃终止反应,聚合物用甲醇沉淀,真空干燥至恒重,得聚环己烯碳酸酯2.32克,产率50%,活性为2.46 X 104克共聚物每摩尔催化剂,GPC测共聚物的数均分子量(Mn)为0.50万,分子量分布(Mw/Mn)为1.72。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
2.制备权利要求1所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)在100 mL的圆底烧瓶中按1:4:6的投料比加入乙二胺,甲醛和2,4-二烷基苯酚,在无溶剂的条件下,80 ℃的油浴中回流72小时,加入适量甲醇,超声得白色悬浊液,过滤、干燥、得白色粉末,即为乙二胺基桥连四芳氧基配体,其化学结构式如下所示:
步骤2)无水无氧条件下,惰性气氛中,按照摩尔比1:1取乙二胺基桥联四酚与LnCp3(THF),在醚类溶剂中反应10~48小时,反应温度20~50℃,而且不超过溶剂的沸点;除去溶剂,烃类溶剂萃取剩余物,离心除去沉淀,浓缩清液得到H-LLn(THF)的晶体;
所述H-LLn(THF)的化学结构式如下所示:
步骤3)无水无氧条件下,按照1:1的摩尔比取H-LLn(THF)与ZnEt2,在醚类溶剂中反应10~48小时,反应温度为-20~0℃;离心除去不溶物,浓缩,冷冻,得到LLn(THF)ZnEt的晶体;
所述LLn(THF)ZnEt的化学结构式如下所示:
步骤4) 无水无氧条件下,按照1:1的摩尔比取LLn(THF)ZnEt与羧酸,在醚类溶剂中反应10~48小时,反应温度为-20~0℃;除去溶剂,剩余物用烃类溶剂萃取,离心取上层清夜,浓缩得到LLn(THF)Zn(OOCR)的晶体。
3.根据权利要求2所述的制备稀土-锌双金属羧酸基化合物的方法,其特征在于:步骤4)中所述羧酸选自:乙酸、三氯乙酸、二氯乙酸、氯乙酸、三氟乙酸、二氟乙酸、氟乙酸、三溴乙酸、二溴乙酸、溴乙酸中的一种;步骤2),3),4)中所述醚类溶剂选自:四氢呋喃、乙醚或乙二醇二甲醚中的一种;烃类溶剂为己烷或者甲苯。
4.权利要求1所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的应用,其特征在于:所述稀土-锌双金属羧酸基化合物作为单组分催化剂催化二氧化碳和环氧环己烷共聚合。
5.根据权利要求4所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的应用,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)在无水无氧的惰性气氛下,将催化剂溶于聚合溶剂或环氧环己烷单体中,剧烈搅拌下均匀通入二氧化碳气体进行共聚反应;
步骤2)用含盐酸的四氢呋喃溶液终止反应,聚合物用甲醇沉淀,然后干燥得到聚环己烯碳酸酯。
6.根据权利要求5所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的应用,其特征在于:步骤1)中,开环聚合的反应温度为30~90℃,且不超过溶剂的沸点。
7.根据权利要求5所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的应用,其特征在于:步骤1)中,环氧环己烷与催化剂的摩尔比为100~1000∶1,聚合的时间为20~36h。
8.根据权利要求5所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的应用,其特征在于:步骤1)中,所述溶剂选自:甲苯、苯、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种。
9.根据权利要求5所述的稀土-锌双金属羧酸基化合物的应用,其特征在于:步骤2)中,所述盐酸的四氢呋喃溶液的体积百分数为4~6%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210419161.5A CN103254246B (zh) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | 一种稀土-锌双金属羧酸基化合物及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210419161.5A CN103254246B (zh) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | 一种稀土-锌双金属羧酸基化合物及其制备方法与应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103254246A true CN103254246A (zh) | 2013-08-21 |
CN103254246B CN103254246B (zh) | 2015-09-02 |
Family
ID=48958502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210419161.5A Expired - Fee Related CN103254246B (zh) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | 一种稀土-锌双金属羧酸基化合物及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103254246B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103641811A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-19 | 苏州大学张家港工业技术研究院 | 一种制备环碳酸酯的方法 |
CN107674191A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-09 | 河南工程学院 | 一种聚碳酸环己烯酯合成用Schiff碱配合物催化剂 |
WO2019104841A1 (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 苏州大学 | 制备环碳酸酯的方法 |
CN115746029A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-03-07 | 苏州大学 | 一种苯并噁嗪功能化氨基桥联多芳氧基稀土金属配合物及其制备方法与催化应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050033040A1 (en) * | 2003-08-08 | 2005-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Self-dispersible bipyridine-based metal complex and ink composition comprising the same |
CN102050842A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-05-11 | 苏州大学 | 一种双金属配合物及其应用 |
CN102558246A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-11 | 苏州大学 | 一种双金属苄氧基化合物及其制备方法与应用 |
-
2012
- 2012-10-29 CN CN201210419161.5A patent/CN103254246B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050033040A1 (en) * | 2003-08-08 | 2005-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Self-dispersible bipyridine-based metal complex and ink composition comprising the same |
CN102050842A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-05-11 | 苏州大学 | 一种双金属配合物及其应用 |
CN102558246A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-11 | 苏州大学 | 一种双金属苄氧基化合物及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
CHRISTINE S. HIGHAM等,: "Multidentate aminophenol ligands prepared with Mannich condensations", 《TETRAHEDRON LETTERS》, vol. 47, 31 December 2006 (2006-12-31), pages 4419 - 4423 * |
FANG XIAO-HONG等,: "Characterization of Optical and Electronic Properties of (N,N’-bis(salicylidene)-ethylenediamine) zinc as an Organic Electroluminescent Materials", 《发光学报》, vol. 29, no. 1, 29 February 2008 (2008-02-29), pages 27 - 31 * |
QINGYAN LI等,: "Synthesis, characterization and reactivity of a zwitterionic amine bridged bis(phenolate) lanthanide complex", 《POLYHEDRON》, vol. 31, 10 September 2011 (2011-09-10), pages 58 - 63 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103641811A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-19 | 苏州大学张家港工业技术研究院 | 一种制备环碳酸酯的方法 |
CN103641811B (zh) * | 2013-12-20 | 2015-05-20 | 苏州大学张家港工业技术研究院 | 一种制备环碳酸酯的方法 |
CN107674191A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-09 | 河南工程学院 | 一种聚碳酸环己烯酯合成用Schiff碱配合物催化剂 |
WO2019104841A1 (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 苏州大学 | 制备环碳酸酯的方法 |
US11292777B2 (en) | 2017-11-30 | 2022-04-05 | Soochow University | Method for preparing cyclic carbonate |
CN115746029A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-03-07 | 苏州大学 | 一种苯并噁嗪功能化氨基桥联多芳氧基稀土金属配合物及其制备方法与催化应用 |
CN115746029B (zh) * | 2022-10-25 | 2024-05-31 | 苏州大学 | 一种苯并噁嗪功能化氨基桥联多芳氧基稀土金属配合物及其制备方法与催化应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103254246B (zh) | 2015-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102558199B (zh) | 四齿席夫碱金属配合物、金属卟啉配合物和制备聚碳酸酯的方法 | |
CN102190674B (zh) | 氨基芳氧基稀土金属配合物及其制备和应用 | |
CN107417899B (zh) | 一种环状化合物开环聚合的方法 | |
CN103254246B (zh) | 一种稀土-锌双金属羧酸基化合物及其制备方法与应用 | |
CN101412727B (zh) | 咪唑烷基桥联双芳氧基稀土金属胺化物及其催化用途 | |
CN102050842B (zh) | 一种双金属配合物及其应用 | |
US20130281681A1 (en) | Group 3 Post-Metallocene Complexes Based on Bis(Naphthoxy)Pyridine and Bis(Naphthoxy)ThioPhene Ligands for the Ring-Opening Polymerisation of Polar Cyclic Monomers | |
KR100722380B1 (ko) | 지방족 폴리카보네이트 중합용 촉매의 제조 방법 및 이를사용한 지방족 폴리카보네이트의 중합 방법 | |
CN104311582B (zh) | 一种席夫碱锌化合物、其制备方法及聚乳酸的制备方法 | |
CN102702241B (zh) | 一种胺基桥联双芳氧基稀土金属烷氧基配合物及其制备和应用 | |
CN102558246B (zh) | 一种双金属苄氧基化合物及其制备方法与应用 | |
CN101602784B (zh) | 氨基芳氧基稀土金属胺化物及其应用 | |
CN103936974B (zh) | 一种稀土金属配合物催化剂及其制法和应用 | |
CN107573490B (zh) | 制备L-丙交酯和ε-己内酯无规共聚物的方法 | |
CN107383351B (zh) | 一种制备L-丙交酯和ε-己内酯无规共聚物的方法 | |
CN103254247B (zh) | 对苯二胺基桥联四芳氧基双金属稀土胺化物的制备及应用 | |
CN102898637B (zh) | 一种聚醚的制备方法 | |
CN116535441B (zh) | 一种催化剂配体及其制备方法和用途 | |
CN102617841B (zh) | 催化剂及其制备方法、催化剂的应用及应用方法 | |
CN102206228A (zh) | 一种铝双金属烷基化合物及其制备方法和应用 | |
CN101613469B (zh) | 一种咪唑烷基桥联双芳氧基稀土金属胺化物的应用 | |
TWI586641B (zh) | 雙鑭系金屬錯合物、其製備方法、其用途、聚碳酸酯及聚碳酸酯的製造方法 | |
CN106633020B (zh) | 一种大位阻水杨醛亚胺锌类ε-己内酯开环聚合催化剂及其制备方法和用途 | |
Mapetla | Molecular Science Institute, School of Chemistry | |
CN104725614A (zh) | 一种用稀土配合物催化丙交酯聚合的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150902 Termination date: 20181029 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |