KR101767310B1 - Method for synthesizing terpolymer of epoxide containing electon withdrawing group, CO2 and epoxide non-contaning electon withdrawing group - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비균질 촉매를 이용한 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드의 삼원중합체 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 삼원중합체 제조방법은 비균질 촉매를 공중합 촉매로 이용함으로써 반응 후 촉매 회수 및 재사용이 용이하며, 중합체 내에 전자끄는기를 포함하여 가교 형성이 수월하고 내화성이 향상된 친환경 고부가가치 고분자를 합성할 수 있다.The present invention relates to a process for preparing a terpolymer of an epoxide comprising an electron withdrawing group using an asymmetric catalyst, an epoxide having no carbon dioxide and an electron withdrawing group. The method for preparing the terpolymer of the present invention can synthesize an eco-friendly high value-added polymer which facilitates catalyst recovery and reuse after the reaction by using an inhomogeneous catalyst as a copolymerization catalyst and includes an electron withdrawing group in the polymer, .

Description

전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드의 삼원중합체 제조방법 {Method for synthesizing terpolymer of epoxide containing electon withdrawing group, CO2 and epoxide non-contaning electon withdrawing group} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a process for preparing an epoxide containing an electron withdrawing group, an epoxide containing no carbon dioxide and an electron withdrawing group, and an epoxide containing non-electron withdrawing group,

본 발명은 공중합체 제조방법에 관한 것으로 특히 비균질 촉매를 이용한 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드의 삼원중합체 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for preparing copolymers, and more particularly, to a process for preparing terpolymers of epoxides containing an electron withdrawing group using an inhomogeneous catalyst, carbon dioxide and epoxides free of electron withdrawing groups.

화석연료의 사용에 따라 대기 중에 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 황화수소(H2S), 카보닐 설파이드(COS) 등 산성 기체 농도가 증가하여, 이로 인한 지구 온난화가 문제되고 있다. 특히 대기 중 이산화탄소는 1992년 리우 환경회의 이후 그 저감을 위한 여러 방안이 세계적으로 활발히 논의되고 있다. Carbon dioxide (CO 2) to the atmosphere, depending on the use of fossil fuels, methane (CH 4), and hydrogen sulfide (H 2 S), carbonyl sulfide (COS), such as acid gas concentration is increased, there is a global warming and problems resulting. Especially, atmospheric carbon dioxide has been actively discussed worldwide since the 1992 Rio Environment Conference.

이러한 문제의 해결 방법으로 이산화탄소를 대기로부터 격리시키는 이산화탄소 포집 및 저장(CCS; Carbon Dioxide Capture & Storage) 기술 연구와 더불어 이산화탄소를 재활용하는 탄소화합물 생산 기술인 이산화탄소 포집 및 재활용(Carbon Capture and Utilization, CCU)연구가 이루어지고 있다. CCU 기술은 이산화탄소 저장의 한계를 극복하고, 이산화탄소를 단순한 폐기물이 아닌 탄소원으로 활용하여 부가가치가 높은 다른 탄소화합물로 전환 할 수 있기 때문에 현재 다양한 국가들이 기술개발에 많은 투자를 하고 있다. As a solution to this problem, research on Carbon Capture and Utilization (CCU), which is a carbon compound production technology for recycling carbon dioxide, is being carried out along with research on Carbon Dioxide Capture & Storage (CCS) . CCU technology is currently investing heavily in technology development, because it can overcome the limitations of carbon dioxide storage and convert carbon dioxide to other carbon compounds with high added value by using it as a carbon source rather than as a simple waste.

CCU는 크게 화학적 전환과 생물학적 전환으로 구분되며, 화학적 전환은 전기화학적 전환, 광화학적 전환, 촉매 화학적 전환으로 나누어진다. 그중 촉매 화학적 전환은 사용되는 총 에너지의 양을 줄여 주기 때문에 상용화 가능성이 높은 기술이다. 화학적 전환 기술로 요소비료합성, 포름산생산, 재생메탄올생산, 콘크리트양생, 탈탄산광물화, 고분자 생산 등이 가능하며, 이 중 특히 고분자는 다양한 장점으로 인해 식품용기, 투명필름, 자동차 부품, 섬유 등의 광범위한 분야에 활용된다. CCUs are divided into chemical conversion and biological conversion, and chemical conversion is divided into electrochemical conversion, photochemical conversion, and catalytic chemical conversion. Among them, catalytic chemical conversion is a technology that is highly commercialized because it reduces the total amount of energy used. It is possible to synthesize urea fertilizer, chemical form production, regenerated methanol production, concrete curing, decarboxylation mineralization, and polymer production with chemical conversion technology. Especially, polymer has various advantages such as food container, transparent film, Which is used in a wide range of fields.

폴리알킬렌카보네이트는 에폭사이드 화합물과 이산화탄소를 이용하여 제조할수 있는 이산화탄소를 이용한 고부가가치의 원료이다. 이는 에폭사이드 화합물에 이산화탄소기체를 일정압력에서 투입하여 공중합하는 것으로, 유독한 화합물인 포스겐을 사용하지 않는다는 점과 이산화탄소를 저렴하게 얻을 수 있다는 점에서 친환경적인 가치가 높다. 또한 생분해가 용이한 고분자로 성질상 부드러운 고무상의 플라스틱으로 가공성이 우수하고 분해 특성의 조절이 용이하여 생분해성 고분자로서 많이 연구되고 있다. 그러나 유리전이온도(Tg)가 낮고, 200 부근에서 쉽게 분해되어 내열성이 취약한 특성이 있다. 또한, 기계적 물성으로 탄성률이 작고, 박막 제품의 경우 쉽게 깨지는 특성 때문에 사용이 제약되고 있다. The polyalkylene carbonate is a high-value-added raw material using carbon dioxide which can be produced using an epoxide compound and carbon dioxide. This is because the carbon dioxide gas is injected into the epoxide compound at a constant pressure to copolymerize it, and the environmentally friendly value is high because the poisonous compound phosgene is not used and carbon dioxide can be obtained at low cost. In addition, it is a biodegradable polymer, which is soft rubbery in nature and has excellent workability and is easy to control its decomposition characteristics, and thus has been extensively studied as a biodegradable polymer. However, it has a low glass transition temperature (Tg) and is easily decomposed at around 200 to exhibit poor heat resistance. In addition, its use is restricted due to its low elastic modulus due to its mechanical properties and its easily breaking property in thin film products.

이산화탄소를 이용한 폴리알킬렌카보네이트 제조방법에서 공중합촉매는 금속착물 균일촉매(homogeneous catalyst) 또는 금속-카르복실레이트 비균질 촉매(heterogeneous catalyst)를 이용한다. 균일촉매는 합성이 어렵고 촉매의 합성부터 반응기 투입까지 수분에 노출되는 것을 피해야 하는 번거로움이 있으며, 또한 회수 및 재사용이 용이하지 않다. In the process for preparing polyalkylene carbonate using carbon dioxide, the copolymerization catalyst uses a metal complex homogeneous catalyst or a metal-carboxylate heterogeneous catalyst. The uniform catalyst is difficult to synthesize, and it is troublesome to avoid exposure to moisture from the synthesis of the catalyst to the introduction of the catalyst, and recovery and reuse are not easy.

미국 공개특허 제2003-0013840호는 자연환경 보호차원에서 가수분해나 미생물에 의한 생분해가 가능한 폴리알킬렌카보네이트 공중합체 및 제조방법에 관하여 개시하고 있다. 상기 폴리알킬렌카보네이트 공중합체는 열분해 온도가 낮고 생분해 특성이 뛰어난 반면, 유연성이 현저히 떨어짐으로써 적용 범위가 제한적인 문제가 있다. U.S. Patent Publication No. 2003-0013840 discloses a polyalkylene carbonate copolymer capable of hydrolysis or biodegradation by microorganisms in a natural environment and a manufacturing method thereof. The polyalkylene carbonate copolymer has a low pyrolysis temperature and an excellent biodegradability, but has a problem that its application range is limited due to its low flexibility.

대한민국 공개특허 제2014-0035927호는 폴리알킬렌카보네이트 조성물 및 방법에 관한 것으로 무기 물질을 습윤시키거나 이에 접착하는 고분자의 증력을 증가시키는 작용기를 함유하는 지방족 폴리카르보네이트 사슬을 포함하는 고분자 조성물 및 제조방법을 개시한다. 그러나 이는 중합 개시제와 리간드가 결합된 금속착물인 균일촉매를 사용한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0035927 relates to a polyalkylene carbonate composition and method, and relates to a polymer composition comprising an aliphatic polycarbonate chain containing a functional group that increases the strength of a polymer to wet or adhere an inorganic material, and A manufacturing method is disclosed. However, this uses a homogeneous catalyst, which is a metal complex with a polymerization initiator and a ligand bound thereto.

따라서 기존 이산화탄소를 원료로 합성된 고분자의 낮은 열적(thermal), 역학적 성질(mechanical properties)을 극복하고, 또한 촉매 사용에 있어서 경제적이며 친환경적인 제조 기술이 요구된다.
Therefore, it is required to overcome the low thermal and mechanical properties of the polymer synthesized from the carbon dioxide as a raw material, and also to provide an economical and environmentally friendly manufacturing technique for the use of the catalyst.

미국 공개특허 제2003-0013840호U.S. Published Patent Application No. 2003-0013840 대한민국 공개특허 제2014-0035927호Korea Patent Publication No. 2014-0035927

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 비균질 촉매를 이용한 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는기를 포함하지 않는에폭사이드의 삼원중합체 제조방법을 제공하고자 한다.
In order to solve the above problems, the present invention is to provide a process for preparing an epoxide, carbon dioxide and an epoxide-containing terpolymer containing an electron withdrawing group, which comprises an electron withdrawing group using an inhomogeneous catalyst.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 비균질 촉매를 이용한 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드의 삼원중합체 제조방법을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present inventors have found a process for producing a terpolymer of an epoxide containing no electron-withdrawing group, carbon dioxide and an electron-withdrawing group using an inhomogeneous catalyst, and accomplished the present invention.

본 발명은 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는 기를 포함하지 않는 에폭사이드의 삼원중합체 제조방법으로, 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매, 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드의 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물에 이산화탄소를 10 내지 30 bar로 주입하고 0℃ 내지 60℃의 온도에서 10시간 내지 50시간 동안 반응을 수행하여 삼원중합체를 합성하는 단계; 및 상기 삼원중합체를 정제하고 상기 공중합 촉매를 회수하는 단계를 포함하는, 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a process for preparing a terpolymer of an epoxide containing no epoxide, carbon dioxide and an electron withdrawing group, including an electron withdrawing group, comprising a metal-dicarboxylate copolymerizing catalyst, an epoxide comprising an electron withdrawing group and an electron withdrawing group ≪ RTI ID = 0.0 > epoxide < / RTI > Introducing carbon dioxide into the mixture at 10 to 30 bar and conducting a reaction at a temperature of 0 ° C to 60 ° C for 10 hours to 50 hours to synthesize a terpolymer; And purifying the terpolymer and recovering the copolymerization catalyst.

본 발명은 또한, 상기 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매는 비균질 촉매이고, 상기 디카복실레이트계 화합물은 옥살레이트(oxalate), 말로네이트(malonate), 숙시네이트(succinate), 글루타레이트(glutarate), 아디페이트(adipate), 피멜레이트(pimelate) 및 헥사플루오로글루타레이트(hexafluroglutarate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 지방족 디카복실레이트; 또는 테레프탈레이트(terephthalate), 이소프탈레이트(isopthalate) 및 호모프탈레이트(homophthalate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방향족 디카복실레이트이며, 상기 금속은 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for preparing a metal-dicarboxylate-based copolymerization catalyst, wherein the metal-dicarboxylate-based copolymerization catalyst is an inhomogeneous catalyst and the dicarboxylate compound is selected from the group consisting of oxalate, malonate, succinate, glutarate, At least one aliphatic dicarboxylate selected from the group consisting of adipate, pimelate, and hexafluroglutarate; Or at least one aromatic dicarboxylate selected from the group consisting of terephthalate, isopthalate and homophthalate, and the metal is at least one selected from the group consisting of sodium (Na), magnesium (Mg), zinc (Zn) Wherein at least one selected from the group consisting of titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) to provide.

본 발명은 또한, 상기 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매는 입자 표면에 전이금속염에 의해 형성된 전이금속염 코팅층을 포함하는, 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a process for producing the metal-dicarboxylate copolymerization catalyst, which comprises a transition metal salt coating layer formed on the surface of the particles by a transition metal salt.

본 발명은 또한, 상기 전이금속염은 MX로 표시되는 화합물로, 상기 M은 Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, 및 Ir로 이루어진 군에서 선택된 금속 이온이고, 상기 X는 클로라이드(chloride), 플루오라이드(fluoride), 브로마이드(bromide), 설페이트(sulfate), 나이트레이트(nitrate), 트리플루오로메탄술포네이트(trifluoromethanesulfonate), 트리플루오로아세테이트(trifluoroacetate), PF6-,BF4-,ClO4-,R-SO3- 및 R-PO3-로 이루어진 군에서 선택된 음이온이고, 상기 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬인, 제조방법을 제공한다.The transition metal salt may be selected from the group consisting of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd and Ir. Wherein X is a metal ion selected from the group consisting of chloride, fluoride, bromide, sulfate, nitrate, trifluoromethanesulfonate, trifluoroacetate ), PF 6-, BF 4-, ClO 4-, R-SO 3- , and an anion selected from the group consisting of PO-R 3-, where R is hydrogen or a service of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, the production method do.

본 발명은 또한, 상기 전자끄는기는 할로겐(halogen), 시안기(cyano), 술포닐기(sulfonyl), 카르복실(carboxyl), 아미드(amide), 4차 아민(quarternary amino), 할로겐화 알킬(alkyl halide), 할로겐화아릴(aryl halide), 전자끄는기로 치환된 페닐(phenyl), 니트로실(nitrosyl), 니트로(nitro) 및 카보닐(carbonyl) 중에서 선택되는 하나 이상인, 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to compounds of formula (I) wherein said electron withdrawing group is selected from the group consisting of halogen, cyano, sulfonyl, carboxyl, amide, quaternary amino, alkyl halide Wherein the aryl group is at least one selected from the group consisting of an aryl halide, phenyl substituted with an electron withdrawing group, nitrosyl, nitro, and carbonyl.

본 발명은 또한, 상기 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드는 탄소수 2 내지 20의 알킬렌 옥사이드, 탄소수 4 내지 20의 사이클로 알킬렌옥사이드, 알릴글리시딜에테르(allyl glycidyl ether), 비닐옥시란(vinyl oxirane) 및 글리시드올(glycidol) 중에서 선택되는 하나 이상인, 제조방법을 제공한다.In the present invention, the epoxide not containing the electron withdrawing group may be an alkylene oxide having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene oxide having 4 to 20 carbon atoms, an allyl glycidyl ether, a vinyl (vinyl) oxirane, and glycidol. < / RTI >

본 발명은 또한, 상기 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매는 Zn(glutarate)이고, 상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드는 에피클로로히드린(epichlorohydrin)이며, 상기 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드는 프로필렌옥사이드(propylene oxide)인, 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for preparing an epoxy resin composition, wherein the metal-dicarboxylate-based copolymerization catalyst is Zn (glutarate), the epoxide containing the electron withdrawing group is epichlorohydrin and the epoxide containing no electron withdrawing group is propylene Propylene oxide. ≪ / RTI >

본 발명은 또한, 상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드와 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드는 1:100 내지 100:1의 몰비로 혼합되는, 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a process wherein the epoxide comprising the electron withdrawing group and the epoxide containing no electron withdrawing group are mixed in a molar ratio of 1: 100 to 100: 1.

본 발명은 또한, 상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드와 공중합촉매는 20:1 내지 300:1의 몰비로 혼합되는, 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a process wherein the epoxide comprising the electron withdrawing group and the copolymerization catalyst are mixed in a molar ratio of 20: 1 to 300: 1.

본 발명의 전자 끄는기를 포함하는 삼원중합체 제조방법은 비균질 촉매를 공중합 촉매로 이용함으로써 반응 후 촉매 회수 및 재사용이 용이하며, 중합체 내에 전자끄는기를 포함하여 가교 형성이 수월하고 내화성이 향상된 친환경 고부가가치 고분자를 합성할 수 있다.
The method for producing the terpolymer containing an electron withdrawing group of the present invention is an eco-friendly high value-added polymer which is easy to recover and reuse after catalyst reaction by using an inhomogeneous catalyst as a copolymerization catalyst and includes an electron withdrawing group, Can be synthesized.

도 1은 본 발명의 한 구현예에 따라 합성된 삼원중합체의 1HNMR 분석결과이다.
도 2는 본 발명의 한 구현예에 따라 용매 없이 합성된 삼원중합체의 1HNMR 분석결과이다.
Figure 1 is a 1H NMR analysis of a terpolymer synthesized according to one embodiment of the present invention.
2 shows the 1HNMR analysis results of a terpolymer synthesized without a solvent according to one embodiment of the present invention.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Prior to the detailed description of the present invention, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

한 양태에서 본 발명은 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드의 삼원중합체 제조방법으로, 상기 방법은 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매, 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드 및 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드의 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물에 이산화탄소를 10bar 내지 30bar로 주입하고 25℃ 내지 60℃의 온도에서 10시간 내지 50시간 동안 반응을 수행하여 삼원중합체를 합성하는 단계; 및 상기 삼원중합체를 정제하고 공중합 촉매를 회수하는 단계를 포함한다.In one aspect, the present invention is a process for preparing a terpolymer of an epoxide comprising an epoxide, carbon dioxide and an electron withdrawing group, the process comprising the reaction of a metal-dicarboxylate copolymerization catalyst, an epoxide comprising an electron withdrawing group ≪ / RTI > and an electron withdrawing group; Introducing carbon dioxide into the mixture at 10 to 30 bar and conducting a reaction at a temperature of 25 to 60 DEG C for 10 to 50 hours to synthesize a terpolymer; And purifying the terpolymer and recovering the copolymerization catalyst.

본 발명의 공중합체란 2종 이상의 단량체로 형성된 폴리머로 코폴리머라고도 하며, 공중합체는 분자 중의 단량체 단위의 배열 방법(연쇄 분포)에 따라 임의 공중합체(random copolymer), 교호 공중합체(alternating copolymer), 블록 공중합체(block copolymer), 그래프트 공중합체(graft copolymer) 등으로 분류된다. 본 발명의 공중합체는 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드를 단량체로한 삼원중합체이며, 블록 공중합체, 교호 공중합체 또는 랜덤 공중합체이다. The copolymer of the present invention is a polymer formed of two or more monomers and is also referred to as a copolymer. The copolymer may be a random copolymer, an alternating copolymer, or the like depending on the arrangement method (chain distribution) Block copolymers, graft copolymers, and the like. The copolymers of the present invention are terpolymers of epoxides including electron withdrawing groups, epoxides which do not contain carbon dioxide and electron withdrawing groups, and are block copolymers, alternating copolymers, or random copolymers.

전자끄는기란 분자내에서 수소를 표준으로 할 때 다른 곳의 전자를 끌어당기는 경향을 나타내는 작용기이며, 본 발명에서는 삼원중합체 합성시 단량체로 전자끄는기가 분자내에 포함된 에폭사이드를 사용한다. 상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드는 내화성 성질을 지니는 고분자를 제조할 수 있으며, 또한 고분자 제조 후 쉽게 가교형성이 가능하다. 한 구현예에서 상기 전자끄는기는 할로겐(halogen), 시안기(cyano), 술포닐기(sulfonyl), 카르복실(carboxyl), 아미드(amide), 4차 아민(quarternary amino), 할로겐화 알킬(alkyl halide), 할로겐화아릴(aryl halide), 전자끄는기로 치환된 페닐(phenyl), 니트로실(nitrosyl), 니트로(nitro) 및 카보닐(carbonyl) 중에서 선택되는 하나 이상이다. 페닐은 본래 전자주는기(electron donating group)이지만, 페닐기의 하나 이상의 치환체가 전자끄는기인 경우 전자를 끌어당기는 성질을 나타낼수 있다. 따라서 본 발명의 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드는 전자끄는기로 치환된 페닐이 분자내에 포함된 에폭사이드 화합물을 사용할 수 있다. 상기 페닐에 치환되는 전자끄는기는 예를 들면 할로겐(halogen), 시안기(cyano), 술포닐기(sulfonyl), 카르복실(carboxyl), 아미드(amide), 4차 아민(quarternary amino), 할로겐화 알킬(alkyl halide), 할로겐화아릴(aryl halide)에서 선택되는 3 이하인 것이다. 한 구현예에서 상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드는 에피플루오로히드린, 에피클로로히드린, 에피브로모히드린이다. 상기 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드는 탄소수 2 내지 20의 알킬렌 옥사이드, 탄소수 4 내지 20의 사이클로 알킬렌옥사이드, 알릴글리시딜에테르(allyl glycidyl ether), 비닐옥시란(vinyl oxirane) 및 글리시드올(glycidol)을 포함하며, 바람직하게 프로필렌 옥사이드(propylene oxide)가 사용될 수 있다.The electron withdrawing group is a functional group which tends to attract electrons elsewhere when hydrogen is used as a standard in the molecule. In the present invention, epoxides containing electron-withdrawing groups as monomers are used in the synthesis of the terpolymer. The epoxide containing the electron withdrawing group can produce a polymer having refractory properties and can also be easily crosslinked after the production of the polymer. In one embodiment, the electron withdrawing group is selected from the group consisting of halogen, cyano, sulfonyl, carboxyl, amide, quaternary amino, alkyl halide, Phenyl, substituted by an electron withdrawing group, nitrosyl, nitro, and carbonyl. The term " aryl " Phenyl is originally an electron donating group, but it can exhibit the property of attracting electrons when one or more of the substituents of the phenyl group is an electron withdrawing group. Therefore, the epoxide containing the electron withdrawing group of the present invention can use an epoxide compound in which the phenyl substituted with an electron withdrawing group is contained in the molecule. The electron withdrawing group substituted on the phenyl may be, for example, a halogen, a cyano, a sulfonyl, a carboxyl, an amide, a quarternary amino, a halogenated alkyl alkyl halide, and aryl halide. In one embodiment, the epoxide comprising said electron withdrawing group is epifluorohydrin, epichlorohydrin, epibromohydrin. The epoxide containing no electron withdrawing group may be an alkylene oxide having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene oxide having 4 to 20 carbon atoms, an allyl glycidyl ether, vinyloxirane, Glycidol, preferably propylene oxide may be used.

본 발명의 에폭사이드 화합물 및 이산화탄소를 이용한 삼원중합체 합성 반응은 공중합 촉매 존재 하에 합성되는 것이다. 본 발명의 공중합 촉매는 비균질 촉매(heterogeneous catalyst)를 이용하는 것으로, 비균질 촉매란 화학반응에서 반응물, 생성물과 섞이지 않고 비균질 혼합물을 형성하는 촉매로서 주로 고체이다. 산업적으로 많은 양의 반응물, 생성물을 다루는 경우 촉매의 회수는 매우 중요하며 특히 백금, 이리듐, 팔라듐 등 값비싼 귀금속 촉매를 사용하는 경우 촉매의 회수는 필수적이다. 따라서 본 발명의 비균질 촉매는 반응 후 손쉽게 회수가 가능하며, 재사용이 가능함에 따라 경제성을 확보할 수 있다. 한 구현예에서 본 발명의 상기 공중합 촉매는 금속-디카복실레이트계 화합물인 비균질 촉매이고, 상기 디카복실레이트는 옥살레이트(oxalate), 말로네이트(malonate), 숙시네이트(succinate), 글루타레이트(glutarate), 아디페이트(adipate), 피멜레이트(pimelate) 및 헥사플루오로글루타레이트(hexafluroglutarate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 지방족 디카복실레이트; 또는 테레프탈레이트(terephthalate), 이소프탈레이트(isopthalate) 및 호모프탈레이트(homophthalate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방향족 디카복실레이트이며, 이외에도, 상기 디카르복실레이트는 탄소수 3 내지 20의 다양한 지방족 또는 방향족 디카복실레이트가 사용될 수 있다. 상기 금속은 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다. 바람직하게 본 발명의 비균질 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매는 Zn(glutarate)이다.The terpolymer synthesis reaction using the epoxide compound and carbon dioxide of the present invention is synthesized in the presence of a copolymerization catalyst. The heterogeneous catalyst of the present invention is a heterogeneous catalyst. The heterogeneous catalyst is a solid catalyst which forms a heterogeneous mixture without mixing with reactants and products in a chemical reaction. When dealing with large amounts of reactants and products in industry, recovery of the catalyst is very important and recovery of the catalyst is indispensable especially when expensive noble metal catalysts such as platinum, iridium, and palladium are used. Therefore, the heterogeneous catalyst of the present invention can be easily recovered after the reaction and can be reused, thereby ensuring economical efficiency. In one embodiment, the copolymerization catalyst of the present invention is an inhomogeneous catalyst that is a metal-dicarboxylate compound and the dicarboxylate is selected from the group consisting of oxalate, malonate, succinate, glutarate, at least one aliphatic dicarboxylate selected from the group consisting of glutarate, adipate, pimelate, and hexafluroglutarate; Or at least one aromatic dicarboxylate selected from the group consisting of terephthalate, isopthalate and homophthalate. In addition, the dicarboxylate is at least one selected from the group consisting of various aliphatic or aromatic dicarboxylic acids having 3 to 20 carbon atoms Rate can be used. The metal is selected from the group consisting of Na, Mg, Zn, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni) and copper (Cu). Preferably, the heterogeneous metal-dicarboxylate-based copolymerization catalyst of the present invention is Zn (glutarate).

상기 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매는 입자 표면에 전이금속염에 의해 형성된 전이금속염 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 전이금속염 코팅층은 상기 금속-디카복실레이트계 촉매 입자 표면의 적어도 일부에 형성된 것일 수 있으며, 바람직하게는 상기 촉매 입자를 감싼 형태로 형성된 것일 수 있다. 특히, 상기 전이금속염 코팅층은 상기 전이금속염에 의해 형성된 단일 분자층(single molecular layer)인 것이 촉매 활성의 향상 측면에서 바람직하다. 한 구현예에서 상기 전이금속염은 MX로 표시되는 화합물로, 상기 M은 Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, 및 Ir로 이루어진 군에서 선택된 금속 이온이고, 상기 X는 클로라이드(chloride), 플루오라이드(fluoride), 브로마이드(bromide), 설페이트(sulfate), 나이트레이트(nitrate), 트리플루오로메탄술포네이트(trifluoromethanesulfonate), 트리플루오로아세테이트(trifluoroacetate), PF6-,BF4-,ClO4-,R-SO3- 및 R-PO3-로 이루어진 군에서 선택된 음이온이고, 상기 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬이다. The metal-dicarboxylate copolymerization catalyst may include a transition metal salt coating layer formed on the surface of the particles by a transition metal salt. The transition metal salt coating layer may be formed on at least a part of the surfaces of the metal-dicarboxylate-based catalyst particles, and may be formed by wrapping the catalyst particles. In particular, the transition metal salt coating layer is preferably a single molecular layer formed from the transition metal salt in view of the improvement of catalytic activity. In one embodiment, the transition metal salt is a compound represented by MX, wherein M is a metal selected from the group consisting of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ion and X is selected from the group consisting of chloride, fluoride, bromide, sulfate, nitrate, trifluoromethanesulfonate, trifluoroacetate, , PF 6-, BF 4-, ClO 4-, R-SO 3- , and an anion selected from the group consisting of R-PO 3-, wherein R is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbon atoms.

본 발명의 삼원중합체는 상기 비균질 촉매 존재 하에 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드, 이산화탄소가 공중합된다. 상기 공중합은 용액중에서 수행되는 것으로, 반응기에 용매, 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매, 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드를 투입하여 혼합물을 제조하고, 여기에 이산화탄소를 주입하여 삼원중합체를 합성한다. 한 구현예에서 상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드와 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드는 1:100 내지 100:1의 몰비로 혼합될 수 있다. 상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드와 공중합 촉매는 20:1 내지 300:1의 몰비로 혼합될 수 있다. 상기 촉매의 비율이 지나치게 작으면 용액 중합시 충분한 촉매활성을 나타내기 어렵고, 반대로 지나치게 커지면 과다한 양의 촉매 사용으로 효율적이지 않고 부산물이 생기거나, 촉매 존재 하에 가열로 인한 수지의 백-바이팅 (back-biting)이 일어날 수 있다. 상기 용매로는 메틸렌 클로라이드, 에틸렌 디클로라이드, 트리클로로 에탄, 테트라클로로에탄, 클로로포름, 아세토나이트릴, 프로피오나이트릴, 디메틸포름아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸 설폭사이드, 니트로메탄, 1,4-다이옥산, 헥산, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란, 메틸에틸케톤, 메틸아민케톤, 메틸 아이소부틸 케톤, 아세톤, 사이클로헥사논, 트리클로로 에틸렌, 메틸 아세테이트, 바이닐 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 부틸로락톤, 카프로락톤, 니트로프로판, 벤젠, 스티렌, 자일렌, 및 메틸프로파졸(methyl propasol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다. 이 중, 메틸렌 클로라이드 또는 에틸렌 디클로라이드를 용매로 사용함에 따라 중합 반응을 보다 효과적으로 진행할 수 있다. 또한 상기 공중합 반응에 사용하는 에폭사이드 중 액체이면 용매 및 반응물로 동시에 사용 할 수 있다.The terpolymer of the present invention is copolymerized with an epoxide containing an electron withdrawing group, an epoxide containing no electron withdrawing group, and carbon dioxide in the presence of the heterogeneous catalyst. The copolymerization is carried out in a solution, and a solvent, a metal-dicarboxylate copolymerization catalyst, an epoxide containing an electron withdrawing group, and an epoxide having no electron withdrawing group are added to the reactor to prepare a mixture, To synthesize a terpolymer. In one embodiment, the epoxide comprising the electron withdrawing group and the epoxide containing no electron withdrawing group may be mixed in a molar ratio of 1: 100 to 100: 1. The epoxide comprising the electron withdrawing group and the copolymerization catalyst may be mixed in a molar ratio of 20: 1 to 300: 1. If the ratio of the catalyst is too small, it is difficult to exhibit sufficient catalytic activity in solution polymerization. On the other hand, if the catalyst is excessively large, by-products may be produced inefficiently due to the use of an excessive amount of catalyst, -biting can occur. Examples of the solvent include methylene chloride, ethylene dichloride, trichloroethane, tetrachloroethane, chloroform, acetonitrile, propionitrile, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, But are not limited to, 1,4-dioxane, hexane, toluene, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, methylamine ketone, methyl isobutyl ketone, acetone, cyclohexanone, trichlorethylene, methyl acetate, vinyl acetate, ethyl acetate, At least one selected from the group consisting of lactone, caprolactone, nitropropane, benzene, styrene, xylene, and methyl propasol may be used. Of these, the use of methylene chloride or ethylene dichloride as a solvent enables the polymerization reaction to proceed more effectively. In addition, if the epoxide used in the copolymerization reaction is a liquid, it can be used simultaneously as a solvent and a reactant.

반응물들을 혼합하여 제조된 혼합물에 이산화탄소를 10 bar 내지 30 bar의 압력으로 주입하고 0℃ 내지 60℃의 온도에서 10시간 내지 50시간 동안 반응시켜 삼원중합체를 합성한다. 본 발명의 합성된 삼원 중합체는 분자내에 전자끄는기를 포함하고 있으며, 이는 내화성 및 생분성을 지니고 또한 전자끄는기로 인해 가교형성이 수월한 장점을 가지고 있다. 한 구현예에서 상기 삼원중합체의 중량 평균분자량은 5,000 내지 350,000이다. 합성된 전자끄는기를 포함하는 삼원 중합체는 반응이 끝난 후 정제과정을 거쳐 회수된다. 상기 정제과정은 합성된 삼원중합체와 공중합촉매를 포함하는 혼합물에서 촉매 회수 및 불순물 제거를 목적으로 하며, 상기 공중합 촉매는 통상의 공지된 고액분리 방법 예를 들면 여과, 중력침강법, 원심분리법등으로 분리 할 수 있으며, 합성된 공중합체는 통상의 고분자 정제방법이면 어느 것으로 제한하지 않는다. 한 구현예에서 상기 공중합 촉매는 반응 용액 내의 비균질 촉매를 여과방법으로 회수 하고, 용액중의 삼원중합체를 미반응물, 부가산물등과 분리 및 정제하기 위해 유기용매의 용해도 차이를 이용하여 침전을 형성하여 분리 및 정제한다. Carbon dioxide is introduced into the mixture prepared by mixing the reactants at a pressure of 10 bar to 30 bar and reacted at a temperature of 0 ° C to 60 ° C for 10 hours to 50 hours to synthesize a terpolymer. The synthesized terpolymer of the present invention contains an electron withdrawing group in the molecule, which has fire resistance and biocompatibility and has an advantage of facilitating crosslinking due to an electron withdrawing group. In one embodiment, the weight average molecular weight of the terpolymer is from 5,000 to 350,000. The terpolymer containing the synthesized electron withdrawing group is recovered after refining after the reaction. The purification process is aimed at recovering the catalyst and removing impurities from the mixture containing the synthesized terpolymer and the copolymerization catalyst. The copolymerization catalyst may be produced by a conventional known solid-liquid separation method such as filtration, gravity sedimentation, And the synthesized copolymer is not limited to any conventional polymer purification method. In one embodiment, the copolymerization catalyst is obtained by recovering the heterogeneous catalyst in the reaction solution by a filtration method, forming a precipitate using the difference in solubility of the organic solvent in order to separate and purify the tertiary polymer in the solution from unreacted materials, Separation and purification.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1  One 비균질Heterogeneity 촉매를 이용한  Catalyzed 전자끄는기를An electron extractor 포함하는  Included 에폭사이드Epoxide , 이산화탄소 및 전자끄는기를 포함하지 않는 , Carbon dioxide and electron withdrawing groups 에폭사이드의Epoxide 삼원중합체Terpolymer 합성 synthesis

100 mL 용량의 오토클레이브(autoclave) 반응기를 100℃에서 12시간동안 진공조건으로 완전히 수분을 제거하였다. 건조된 오토클레이브 반응기를 아르곤으로 충진된 글로브박스에 옮긴후 아연글루타레이트(Zinc glutarate, ZnGA) 0.200g (1.02mmol), 프로필렌 옥사이드 (Propylene oxide, PO) 7.95mL (100.0mmol)과 에피클로로히드린 (Epichlorohydrin) 3.92mL (50.0mmol)과 메틸렌클로라이드 무수물 10.0mL를 반응기에 넣어 밀봉하였다. 반응기를 글로브박스에서 꺼낸 뒤 상온에서 CO2를 용액이 포화되고 반응기 내부 압력이 20 bar가 될 때 까지 투입한 후 상온에서 40시간 동안 교반하여 화학식 1과 같은 반응을 수행하였다. 반응 종료 후 반응기내부의 압력을 낮춰 상압과 같게 하고, 반응기 내의 혼합생성물을 메틸렌클로라이드 50mL에 녹인 후 셀라이트(Celite)를 이용하여 여과하였다. 여과하는 동안 메틸렌클로라이드(~300mL)를 이용하여 연속적으로 세척하였으며 여과된 액체는 2mL 내지 3mL의 부피가 될 때까지 회전식 농축기를 이용하여 농축하였다. 이후 삼원중합체를 정제하기 위해 1.25M의 Methanolic HCl(Sigma-Aldrich 사) 1mL를 첨가하여 5분간 교반하였다. 교반 중에 메탄올 250mL를 천천히 첨가하며 45분간 교반하여 침전을 형성시켰다. 상층액을 제거하고 생성된 침전물을 분리하여 상기와 같은 정제 방법을 1회 반복하여 정제하였다. 정제된 생성물은 50℃ 내지 60℃의 진공조건 에서 12시간 동안 건조시켜 삼원중합체를 수득하였다.A 100 mL autoclave reactor was completely dehydrated under vacuum condition at 100 < 0 > C for 12 hours. The dried autoclave reactor was transferred to a glove box filled with argon and then 0.200 g (1.02 mmol) of zinc glutarate (ZnGA), 7.95 mL (100.0 mmol) of propylene oxide (PO) 3.92 mL (50.0 mmol) of epichlorohydrin and 10.0 mL of methylene chloride anhydride were sealed in the reactor. After withdrawing the reactor from the glove box, CO 2 was added at room temperature until the solution became saturated and the internal pressure of the reactor became 20 bar, followed by stirring at room temperature for 40 hours. After completion of the reaction, the internal pressure of the reactor was lowered to the atmospheric pressure. The mixed product in the reactor was dissolved in 50 mL of methylene chloride, and then filtered using Celite. The filtrate was washed successively with methylene chloride (~300 mL) during filtration and the filtrate was concentrated using a rotary evaporator to a volume of 2 mL to 3 mL. To purify the tertiary polymer thereafter, 1 mL of 1.25M Methanolic HCl (Sigma-Aldrich) was added, and the mixture was stirred for 5 minutes. During the stirring, 250 mL of methanol was added slowly and stirred for 45 minutes to form a precipitate. The supernatant was removed and the resulting precipitate was separated and purified as described above was repeated once. The purified product was dried for 12 hours under a vacuum of 50 < 0 > C to 60 < 0 > C to obtain a terpolymer.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112015066866686-pat00001

Figure 112015066866686-pat00001

상기와 같은 방법으로 프로필렌 옥사이드와 에피클로로히드린의 혼합비율, 반응 온도, 용매 첨가량을 달리하여 삼원중합체를 제조하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다. TON = 전환수: 아연촉매 몰수 대비 폴리머의 중량; PO = 프로필렌옥사이드(Propylene oxide); ECH = 에피클로로히드린(Epichlorohydrin); PPC = 폴리프로필렌카보네이트 (Poly(propylene carbonate)) ;PCPC = 폴리클로로프로필렌카보네이트 (Poly(chloropropylene carbonate))이다. A terpolymer was prepared in the same manner as above except that the mixing ratio of propylene oxide and epichlorohydrin, the reaction temperature, and the amount of solvent added were varied. The results are shown in Table 1. TON = number of conversions: weight of polymer relative to zinc catalyst mole number; PO = propylene oxide; ECH = Epichlorohydrin; PPC = poly (propylene carbonate); PCPC = poly (chloropropylene carbonate).

삼원중합체의 합성 결과를 분석하기 위해 1HNMR을 측정하였으며, 도 1을 참조하면 실험예 SUD 287의 조건으로 합성된 삼원중합체의 NMR 측정결과 분자내의 PCPC에서의 유효한 피크 a 및 PPC에서의 유효한 피크 b가 관찰됨에 따라 삼원중합체가 합성된 것으로 판단된다. 또한 도 2를 참조하면 실험예 SUD 241의 조건으로 합성된 삼원중합체의 NMR 측정결과 분자내의 PCPC에서의 유효한 피크 a 및 PPC에서의 유효한 피크 b가 관찰됨에 따라 삼원중합체가 합성된 것으로 판단된다. 1 HNMR was measured in order to analyze the synthesis results of the terpolymer. As shown in FIG. 1, the NMR spectra of the terpolymers synthesized under the conditions of Experimental Example SUD 287 showed that the effective peak a in the PCPC in the molecule and the effective peak b Was observed, indicating that a terpolymer was synthesized. Also, referring to FIG. 2, as a result of NMR measurement of a terpolymer synthesized under the conditions of Experimental Example SUD 241, the effective peak a in the PCPC in the molecule and the effective peak b in the PPC were observed, and it was judged that the terpolymer was synthesized.

실험예 SUD 293 과 SUD 287을 비교해보면 2:1의 몰비의 PO와 ECH을 반응온도를 다르게 하여 반응을 수행하였을때, 반응온도가 60인 실험예 SUD 287에서 TON이 높게 측정된 것으로 보아 공중합 촉매의 활성은 상온보다 높은 온도에서 효율이 증가하는 것으로 판단된다. 또한 상온반응에서는 수득한 고분자 내의 PCPC의 비율이 비교적 높게 나타났으나, 60의 반응에서는 분자내 PCPC의 비율이 비교적 낮게 나타났다. 따라서 분자내의 PCPC는 상온과 가까운 온도에서 반응을 수행할 경우 더 높은 비율로 합성되는 것으로 판단된다. 실험예 SUD 293과 SUD 287의 유리전이 온도는 시차주사열량(DSC) 분석을 통해 각각 36.0와 35.2인 것으로 확인되었다.Experimental Example SUD 293 and SUD 287 were compared with each other at a molar ratio of 2: 1. The reaction temperature was different between PO and ECH, and TON was measured to be high in Experimental Example SUD 287 having a reaction temperature of 60, The activity increased at higher temperature than room temperature. In addition, the ratio of PCPC in the obtained polymer was relatively high in the reaction at room temperature, but the ratio of PCPC in the molecule was relatively low in the reaction of 60. Therefore, PCPC in the molecule is considered to be synthesized at a higher rate when the reaction is performed at a temperature close to room temperature. Experimental Examples Glass transition temperatures of SUD 293 and SUD 287 were found to be 36.0 and 35.2, respectively, by differential scanning calorimetry (DSC) analysis.

실험예 SUD 241은 용매의 첨가없이 PO 및 ECH를 1:1로 혼합하여 중합반응을 수행한 것으로, 이는 수득량과 TON이 다른 실험예에 비해 비교적 높게 측정되었다. 반면 유리전이 온도가 비교적 낮게 측정되었으며, 이는 반응에 참여하는 ECH의 양이 증가함에 따라 합성된 고분자내 PCPC의 비율이 증가하면서 고분자의 신축성이 증가하고 이에 따라 유리전이 온도가 낮아진 것으로 판단된다.Experimental Example SUD 241 was obtained by mixing PO and ECH at a ratio of 1: 1 without addition of a solvent. The yield and TON of the SUD 241 were measured relatively higher than those of the other experimental examples. On the other hand, the glass transition temperature was relatively low, and as the amount of ECH participated in the reaction increased, the ratio of PCPC in the synthesized polymer was increased, and the stretchability of the polymer was increased and the glass transition temperature was lowered accordingly.

[표 1][Table 1]

Figure 112015066866686-pat00002

Figure 112015066866686-pat00002

이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, .

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다. All technical terms used in the present invention are used in the sense that they are generally understood by those of ordinary skill in the relevant field of the present invention unless otherwise defined. The contents of all publications referred to herein are incorporated herein by reference.

Claims (9)

전자끄는기를 포함하는 에폭사이드, 이산화탄소 및 전자끄는 기를 포함하지 않는 에폭사이드의 삼원중합체 제조방법으로,
금속-디카복실레이트계 공중합 촉매, 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드 및 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드의 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합물에 이산화탄소를 10 내지 30 bar로 주입하고 0℃ 내지 60℃의 온도에서 10시간 내지 50시간동안 반응을 수행하여 삼원중합체를 합성하는 단계;
상기 삼원중합체를 정제하고 상기 공중합 촉매를 회수하는 단계를 포함하고,
상기 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매는 입자 표면에 전이금속염에 의해 형성된 전이금속염 코팅층을 포함하는, 제조방법.
A process for preparing a terpolymer of an epoxide comprising an electron withdrawing group, an epoxide containing no carbon dioxide and an electron withdrawing group,
Preparing a mixture of a metal-dicarboxylate-based copolymerization catalyst, an epoxide containing an electron withdrawing group and an epoxide containing no electron withdrawing group;
Introducing carbon dioxide into the mixture at 10 to 30 bar and conducting a reaction at a temperature of 0 ° C to 60 ° C for 10 hours to 50 hours to synthesize a terpolymer; And
Purifying the terpolymer and recovering the copolymerization catalyst,
Wherein the metal-dicarboxylate copolymerization catalyst comprises a transition metal salt coating layer formed on the surface of the particles by a transition metal salt.
제 1 항에 있어서,
상기 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매는 비균질 촉매이고,
상기 디카복실레이트계 화합물은 옥살레이트(oxalate), 말로네이트(malonate), 숙시네이트(succinate), 글루타레이트(glutarate), 아디페이트(adipate), 피멜레이트(pimelate) 및 헥사플루오로글루타레이트(hexafluㅐroglutarate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 지방족 디카복실레이트; 또는 테레프탈레이트(terephthalate), 이소프탈레이트(isopthalate) 및 호모프탈레이트(homophthalate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방향족 디카복실레이트이며,
상기 금속은 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 제조방법.
The method according to claim 1,
The metal-dicarboxylate-based copolymerization catalyst is an inhomogeneous catalyst,
The dicarboxylate compound may be selected from the group consisting of oxalate, malonate, succinate, glutarate, adipate, pimelate, and hexafluoroglutarate at least one aliphatic dicarboxylate selected from the group consisting of hexafluroglutarate; Or at least one aromatic dicarboxylate selected from the group consisting of terephthalate, isopthalate and homophthalate,
The metal is selected from the group consisting of Na, Mg, Zn, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni), and copper (Cu).
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 전이금속염은 MX로 표시되는 화합물로,
상기 M은 Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, 및 Ir로 이루어진 군에서 선택된 금속 이온이고,
상기 X는 클로라이드(chloride), 플루오라이드(fluoride), 브로마이드(bromide), 설페이트(sulfate), 나이트레이트(nitrate), 트리플루오로메탄술포네이트(trifluoromethanesulfonate), 트리플루오로아세테이트(trifluoroacetate), PF6-,BF4-,ClO4-,R-SO3- 및 R-PO3-로 이루어진 군에서 선택된 음이온이고,
상기 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬인, 제조방법.
The method according to claim 1,
The transition metal salt is a compound represented by MX,
Wherein M is a metal ion selected from the group consisting of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd,
Wherein X is selected from the group consisting of chloride, fluoride, bromide, sulfate, nitrate, trifluoromethanesulfonate, trifluoroacetate, PF 6 - , BF 4 - , ClO 4 - , R - SO 3 - and R - PO 3 -
Wherein R is hydrogen or alkyl having 1 to 10 carbon atoms.
제 1 항에 있어서,
상기 전자끄는기는 할로겐(halogen), 시안기(cyano), 술포닐기(sulfonyl), 카르복실(carboxyl), 아미드(amide), 4차 아민(quarternary amino), 할로겐화 알킬(alkyl halide), 할로겐화아릴(aryl halide), 전자끄는기로 치환된 페닐(phenyl), 니트로실(nitrosyl), 니트로(nitro) 및 카보닐(carbonyl) 중에서 선택되는 하나 이상인, 제조방법.
The method according to claim 1,
The electron withdrawing group may be a halogen, a cyano, a sulfonyl, a carboxyl, an amide, a quarternary amino, an alkyl halide, a halogenated aryl aryl halide, phenyl substituted with an electron withdrawing group, nitrosyl, nitro, and carbonyl.
제 1 항에 있어서,
상기 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드는 탄소수 2 내지 20의 알킬렌 옥사이드, 탄소수 4 내지 20의 사이클로 알킬렌옥사이드, 알릴글리시딜에테르(allyl glycidyl ether), 비닐옥시란(vinyl oxirane) 및 글리시드올(glycidol) 중에서 선택되는 하나 이상인, 제조방법.
The method according to claim 1,
The epoxide containing no electron withdrawing group may be an alkylene oxide having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene oxide having 4 to 20 carbon atoms, an allyl glycidyl ether, vinyloxirane, Glycidol. ≪ / RTI >
제 1 항에 있어서,
상기 금속-디카복실레이트계 공중합 촉매는 Zn(glutarate)이고,
상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드는 에피클로로히드린(epichlorohydrin)이며,
상기 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드는 프로필렌옥사이드(propylene oxide)인, 제조방법.
The method according to claim 1,
The metal-dicarboxylate-based copolymerization catalyst is Zn (glutarate)
The epoxide comprising said electron withdrawing group is epichlorohydrin,
Wherein the epoxide containing no electron withdrawing group is propylene oxide.
제 1 항에 있어서,
상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드와 전자끄는기를 포함하지 않는 에폭사이드는 1:100 내지 100:1의 몰비로 혼합되는, 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the epoxide comprising the electron withdrawing group and the epoxide containing no electron withdrawing group are mixed in a molar ratio of 1: 100 to 100: 1.
제 1 항에 있어서,
상기 전자끄는기를 포함하는 에폭사이드와 공중합촉매는 20:1 내지 300:1의 몰비로 혼합되는, 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the epoxide comprising the electron withdrawing group and the copolymerization catalyst are mixed in a molar ratio of 20: 1 to 300: 1.
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