TWI404743B - Organic zinc catalyst and the production method of polyalkylene carbonate using the catalyst - Google Patents
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Description
本發明係關於一種在由二氧化碳與環氧化合物得到聚烷撐碳酸酯的反應中所使用之有機鋅觸媒及使用該觸媒之聚烷撐碳酸酯之製造方法。
產業革命以來人類藉由大量消耗化石燃料而一步步建立了現代社會，但另一方面卻使得在大氣中的二氧化碳濃度增加，並且因為森林破壞等的環境破壞更助長了大氣中二氧化碳濃度的增加。
地球暖化的原因，大氣中的二氧化碳、氟氯碳化物、甲烷等溫室效應氣體的增加被認為是其原因，故減少會大幅助長地球暖化的二氧化碳在大氣中的濃度是極為重要的，二氧化碳的排出規定或是固定化等的各式各樣的研究以世界級規模實行中。
其中，由井上等所發現的二氧化碳和環氧化合物的共聚合反應，被期待擔任做為解決地球暖化問題的反應，不僅是化學性二氧化碳固定的觀點、即使從作為碳資源的二氧化碳的利用的觀點來看也是目前盛行的在研究中(參見非專利文獻1)。
做為二氧化碳和環氧化合物的共聚合反應中有效的觸媒，已揭示有由二乙基鋅和具有複數活性氫的化合物所成之反應產物(參見非專利文獻2)。依據其記載，所謂具有複數活性氫的化合物，意指一分子中擁有兩個以上可和二乙基鉛反應之活性氫的化合物，有例如水、一級胺、二價酚、二價芳香族羧酸、芳香族羥酸等，藉由使用其與二乙基鋅反應所得的產物，可得到各種芳香族聚碳酸聚酯。
又，關於該觸媒，已有人提出一種使得氧化鋅和脂肪族二羧酸在有機溶劑的存在下經由機械式粉碎處理方式接觸所得之含有鋅的固體觸媒(參照專利文獻1)。再者，已有人提出一種使氧化鋅等的金屬氧化合物或氫氧化鈣等的金屬氫氧化物等、鄰苯二甲酸等的二羧酸、以及丙酸等單羧酸反應所得之金屬有機酸鹽(參見專利文獻2)。
然而目前為止所提出的觸媒有各種問題。例如，非專利文獻2中所記載的觸媒，必須使用昂貴且處理困難的二乙基鋅，此觸媒的聚合活性低且在聚合反應後的精製工程中此觸媒混入生成物的危險性高等的問題。又，專利文獻1及專利文獻2也有提及，聚合活性低的問題。
鑑於上述所提及的例子，聚合活性優的觸媒的產生是眾所希望的。
[非專利文獻1]Macromolecular Syntheses,Vol.7,p.87(1969)[非專利文獻2]高分子論文集、Vol.62,p.131(2005)
[專利文獻1]日本專利特開平2－47134號公報[專利文獻2]日本專利特開昭52－151116號公報
本發明的目的在於提供一種新穎之有機鋅觸媒，其在由二氧化碳和環氧化合物得到聚烷撐碳酸酯的反應中，具有極高度聚合活性；並提供一種使用此觸媒的聚烷撐碳酸酯的製造方法。
本發明如以下所表示，是有關於有機鋅觸媒及使用此觸媒之聚烷撐碳酸酯的製造方法。
1、一種有機鋅觸媒，係在由二氧化碳和環氧化合物得到聚烷撐碳酸酯的反應中所使用者；其特徵在於：係鋅化合物、脂肪族二羧酸、以及相對於該脂肪族二羧酸之莫耳比例為0.0001~0.1的脂肪族單羧酸所反應而得者。
2、如前述1之有機鋅觸媒，其中鋅化合物為氧化鋅或是氫氧化鋅。
3、如上述1或2之有機鋅觸媒，其中前述脂肪族二羧酸為選自由丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、和庚二酸所構成群中至少一種。
4、如上述1~3中任一有機鋅觸媒，其中前述脂肪族單羧酸為選自由甲酸、乙酸、和丙酸所構成群中至少一種。
5、如上述1或2之有機鋅觸媒，其中，前述有機鋅觸媒具有以通式(1)所表示的構造。
式中，R1
和R3
為各自獨立之氫原子或是甲基，彼此可為相同或相異；n為1~100000的整數；R2
為三亞甲基或為四亞甲基，n為2以上的整數時，n個R2
可為相同或相異。
6、一種聚烷撐碳酸酯之製造方法，係在由鋅化合物、脂肪族二羧酸、以及相對於該脂肪族二羧酸的莫耳比率為0.0001~0.1的脂肪族單羧酸所反應而得的有機鋅觸媒的存在下，使二氧化碳和環氧化合物進行反應。
以下為本發明詳細的說明。
本發明的有機鋅觸媒，可以由鋅化合和脂肪族二羧酸和特定量的脂肪族單羧酸反應而得到，在由二氧化碳和環氧化合物得到聚烷撐碳酸酯之共聚合反應中，是具有極高的聚合活性。
本發明中所使用的鋅化合物並無特別限定，可使用例如：氧化鋅、氫氧化鋅、硝酸鋅和碳酸鋅等無機鋅化合物，和醋酸鋅、二乙基鋅、二丁基鋅等的有機鋅化合物。其中從可以得到呈現高活性的有機鋅觸媒的觀點來看，可適宜使用氧化鋅和氫氧化鋅。另外，這些鋅化合物可以各自單獨使用也可以兩種以上組合使用。
前記鋅化合物可以為一般市售的直接使用亦或經由適當的合成所得到的。前記的鋅化合物之中，舉例來說氧化鋅的合成方法有：將乙二酸鋅加熱到400℃以上之分解法、碳酸氫鋅加熱脫水法、金屬鋅燃燒法、以及將鋅礦石和還原劑一起烘烤所生成的鋅蒸氣予以空氣氧化之方法等。
本發明中所使用的脂肪族二羧酸並無特別限定，可使用例如：丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸和庚二酸。其中從可以得到具有高活性的有機鋅之觀點來看，戊二酸和乙二酸為佳。且，這些脂肪族二羧酸可以各自單獨的使用亦或是兩種以上的組合使用。
脂肪族二羧酸的使用量通常為相對於鋅化合物的莫耳比率為0.1~1.5的範圍較為佳，0.5~1.0的範圍更佳。脂肪族二羧酸的莫耳比率未滿0.1的狀況，反應可能會有進行困難的狀況發生。又，脂肪族二羧酸的莫耳比例超過1.5的狀況下，可能不會有相應於使用量的效果且不符合經濟效益。
本發明中所使用的脂肪族單羧酸並無特別限定，可使用例如：蟻酸、醋酸、和丙酸等。其中，從可以獲得呈現高活性的有機鋅觸媒的觀點來看，蟻酸和醋酸為佳。且，這些脂肪族單羧酸可以單獨使用，也可以兩種以上的組合使用。
於本發明中的脂肪族單羧酸的使用量，相對於脂肪族二羧酸的莫耳比例為0.0001~0.1，0.001~0.05為佳。脂肪族單羧酸的莫耳比例為未滿0.0001的狀況下，得到的觸媒將成為在末端含有羧酸基且活性低者。又，脂肪族單羧酸的莫耳比例超過0.1的狀況，則不會有相應於使用量的效果且所得到的觸媒活性也低。
為了可以得到本發明的有機鋅觸媒，在鋅化合物和脂肪族二羧酸和脂肪族單羧酸的反應中所使用的反應溶劑，並無特別限定，各種的有機溶劑都可以使用。此等有機溶劑，具體來說，可使用例如：苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑，二乙醚、四氫呋喃、二噁烷等醚系溶劑，和碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯等的碳酸系的溶劑，以及乙腈、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、六甲基磷酸三胺等。其中，基於反應溶劑的回收使用容易，苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑為佳。
反應溶劑的使用量並無特別限定，從使反應順利進行之觀點及從得到相應於使用量之效果的觀點來看，相對鋅化合物100重量份，500~10000重量份為佳。
反應溫度並無特別限定，20~110℃為佳，50~100℃為更佳。反應溫度未滿20℃的狀況，反應可能需要較長的時間。又，反應溫度超過110℃的狀況，會產生副反應，可能產率會下降。反應的時間會由於反應的溫度而有所不同，所以不能一概而論，但通常的時間為1~20小時。
本發明的有機鋅觸媒，因由鋅化合物和脂肪族二羧酸和特定量的脂肪族單羧酸反應而得，故於由二氧化碳和環氧化合物得到聚烷撐碳酸酯的共聚合反應中，是具有極高的聚合活性的。
本發明的有機鋅觸媒和以往的有機鋅觸媒比較具有極高聚合活性的理由，雖不是很明確，但推測如下。
首先，專利文獻1中記載的有機鋅觸媒，因由氧化鋅和脂肪族二羧酸反應而得，所以具有末端含羧酸基的構造。此羧酸基，在製造聚烷撐碳酸酯的時候對反應活性點供予氫(質子)而使反應停止，因此此觸媒的聚合活性為低者。其次，專利文獻2中記載的有機鋅觸媒，由於為氧化鋅等的金屬氧化物等和間苯二甲酸等的二羧酸和丙酸等的單羧酸反應而得到的觸媒，所以具有來自原料的芳香環基。因為這些芳香族環基之間的相互作用使得此觸媒分子會聚集而造成觸媒活性點的減損，而使得該觸媒為低活性者。又，因單羧酸的使用量較大，二羧酸和單羧酸對於氧化鋅的競爭反應的影響變大，所得到之觸媒的活性點變得較少，因此此觸媒的聚合活性會變低。
然而，本發明的有機鋅觸媒，是使用鋅化合物和脂肪族二羧酸和特定量的脂肪族單羧酸而得，實際上來說，並不具有在末端含羧酸基的構造，且，也不會具有芳香族環基。再者，本發明的有機鋅觸媒，可有效地防止脂肪族二羧酸和脂肪族單羧酸對於氧化鋅的競爭反應所致觸媒的活性點降低。因此本發明的有機鋅觸媒，對於得到聚烷撐碳酸酯的共聚合反應實質上不具有阻礙反應的上述理由，因此具有極高聚合活性。
在本發明中，鋅化合物和脂肪族二羧酸和特定量的脂肪族單羧酸的反應方法，並無特別限定，可使其同時反應，也可先使得脂肪族二羧酸或脂肪族單羧酸與鋅化合物反應之後，其反應生成物再與另一方繼續反應。但是，所得的有機鋅觸媒如前所述，從避免具有末端含羧酸基構造之觀點來看，希望首先使脂肪族二羧酸和鋅化合物反應後，此反應生成物再和脂肪族單羧酸反應。
做為以上述方式所獲得的本發明的有機鋅觸媒，舉例來說，具有下述通式(1)所示構造者。
式中，R1
和R3
為各自獨立之氫原子或是甲基，彼此可為相同或相異；n為1~100000的整數；R2
為三亞甲基或為四亞甲基，n為2以上的整數時，n個R2
可為相同或相異。
像如此的有機鋅觸媒，因末端並沒有含羧酸基，也沒有含芳香族環基，因此是為聚合活性高者。
以上述方式所得的本發明的有機鋅觸媒，利用過濾等的常用方法從反應溶劑離析，可使用在由二氧化碳和環氧化合物得聚烷撐碳酸酯的反應中。又，前述共聚合反應中，亦可不需從此反應溶劑中將本發明的有機鋅觸媒離析，而是包含在反應溶劑中直接繼續使用。但是，該反應溶劑中，可能會含有水分等，其於鋅化合物和脂肪族二羧酸和脂肪族單羧酸的反應中生成，可能會在得到聚烷撐碳酸酯之際對於反應活性點造成不良影響。因此，使用含在反應溶劑中之本發明的有機鋅觸媒時，在使用前，預先利用共沸等的分離操作將水分除去為佳。
接著，就鋅化合物、脂肪族二羧酸以及相對於該脂肪族二羧酸之莫耳比例為0.0001~0.1的脂肪族單羧酸反應而得的有機鋅觸媒的存在下，使得二氧化碳和環氧化合物反應之聚烷撐碳酸酯的製造方式詳細說明。
本發明的聚烷撐碳酸酯的製造方式中，由二氧化碳和環氧化合物得聚烷撐碳酸酯的共聚合反應，係在鋅化合物、脂肪族二羧酸、以及相對於該脂肪族二羧酸之莫耳比例為0.0001~0.1的脂肪族單羧酸反應而得的前述有機鋅觸媒存在下進行，此反應效率為非常高者。又，聚合反應之後的精製過程中，觸媒也較為容易分離。
本發明中所使用的環氧化合物並無特別限定，可使用例如：環氧乙烷、環氧丙烷、1－環氧丁烷、2－環氧丁烷、異環氧丁烷、1－環氧戊烷、2－環氧戊烷、1－環氧己烷、1－環氧辛烷、1－環氧癸烷、氧化環戊烯、氧化環己烯、氧化苯乙烯、乙烯基氧化環己烯、3－苯基環氧丙烷、3,3,3－三苯基環氧丙烷、3－萘基環氧丙烷、3－苯氧基環氧丙烷、3－萘氧基環氧丙烷、單氧化丁二烯、3－乙烯氧基氧化環氧丙烷、和3－三甲基烯丙基氧基環氧丙烷。其中，從高反應性之觀點來看，環氧乙烷和環氧丙烷為佳。這些環氧化合物可以單獨使用，也可以兩種以上的組合使用。
本發明中的二氧化碳使用壓力並無特別限定，通常，0.1~20MPa為佳，0.1~10MPa為較佳，0.1~5MPa為更佳。二氧化碳的使用壓力為超過20MPa的狀況，可能不會有相應於使用壓力的效果且不符合經濟效益。
本發明中，前述的有機鋅觸媒的使用量，相對於環氧化合物100重量份為0.001~20重量份為佳，0.01~10重量份更佳。有機鋅觸媒的使用量未滿0.001重量份的狀況，反應可能會進行困難。又，有機鋅觸媒的使用量超過20重量份的狀況，可能不會有相應於使用量的效果且不符合經濟效益。
前述共聚合反應所使用的溶劑並無特別限定，各種的有機溶劑都可使用。此等有機溶劑，具體來說，可使用例如：戊烷、己烷、辛烷、癸烷、環己烷等的脂肪族烴系溶劑；苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑；氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1－二氯乙烷、1,2－二氯乙烷、氯乙烷、三氯乙烷、1－氯丙烷、2－氯丙烷、1－氯丁烷、2－氯丁烷、1－氯－2－甲基丙烷、氯化苯、溴化苯等鹵化烴系溶劑；碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯等的碳酸酯系的溶劑。
前述溶劑的使用量並無特別限定，從使反應順利和可以有相應於使用量的效果之觀點來看，相對於環氧化合物100重量份以500~10000重量份為佳。
且，本發明的聚烷撐碳酸酯的製造方法，會根據這些使用的溶劑的種類和使用量，有溶液聚合和沉澱聚合等不同的聚合形態，不論發生哪種聚合形態，共聚合反應都會沒有問題的進行，該等反應效率是非常高的。
反應溫度並無特別限定，20~100℃為佳，40~80℃更佳。溫度反應未滿20℃的狀況，反應可能會需要比較長的時間。又，反應溫度超過100℃的狀況，會產生副反應，產率可能會下降。反應的時間會由於反應的溫度而有所不同，所以不能一概而論，但通常的時間為2~40小時。
本發明中，前述有機鋅觸媒和二氧化碳和環氧化合物的混合方法並無特別限定，從混合容易度來看，前述有機鋅和環氧化合物混合後再添加二氧化碳為佳。
如此所得到的聚烷撐碳酸酯，可利用過濾或稀酸水溶液或稀鹼水溶液洗淨來除去觸媒等後，利用減壓乾燥法等乾燥方法來離析。
本發明提供一種新穎之有機鋅觸媒，其在由二氧化碳和環氧化合物得到聚烷撐碳酸酯的反應中，具有極高度聚合活性；並可提供一種使用此觸媒的聚烷撐碳酸酯的製造方法。
以下，以本發明之實施例具體的說明，惟，本發明並非限於下述實施例。
<有機鋅觸媒的製造>備有冷凝管、溫度計、和攪拌機之300mL四口燒瓶中裝入氧化鋅8.1g(100mmol)，戊二酸12.7g(96mmol)、乙酸0.1g(2mmol)和甲苯150mL。接著，於氮氣的環境氣氛下升溫至55℃，並且在同溫度下攪拌4小時使其反應。其後，升溫至110℃並且在同溫下攪拌4小時使其共沸，去除水分之後，冷卻至室溫，則可得含有本發明的有機鋅觸媒的反應液。分取此反應液的一部份並加以過濾，針對得到的本發明的有機鋅觸媒，此觸媒在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，是不被認為具有羧酸基的波峰。
<聚烷撐碳酸酯的製造>備有溫度計和攪拌機之1L高壓鍋中，加入上述的反應溶液8.0mL(含有本發明的有機鋅觸媒1.0g)、己烷200mL、環氧乙烷35.2g(0.80mol)和二氧化碳，於氮氣的環境氣氛下，60℃，1.5MPa的條件下，一邊補給消耗的二氧化碳一邊進行6小時的聚合反應。其後，高壓鍋冷卻降壓，可得白色聚合物的己烷漿料。將其過濾後，用1%鹽酸水溶液0.5L洗淨，且用純水洗淨，減壓乾燥後，可得聚烷撐碳酸酯68.4g。
所得的聚烷撐碳酸酯，因具有下述的物性，所以可以進行鑑定。
IR(KBr)：1740,1447,1386,1217,1029,785(cm－1
)
在實施例1的聚烷撐碳酸酯的製造中，使用環氧丙烷46.4g(0.80mol)代替環氧乙烷35.2g(0.80mol)之外，與實施例1同樣的條件下，得到聚烷撐碳酸酯80.8g。
所得的聚烷撐碳酸酯，因具有下述的物性，所以可以進行鑑定。
IR(KBr)：1742,1456,1381,1229,1069,787(cm－1
)
<有機鋅觸媒的製造>備有冷凝管、溫度計、和攪拌機之300mL四口燒瓶中裝入氧化鋅8.1g(100mmol)，戊二酸12.7g(96mmol)、和甲苯150mL。接著，於氮氣的環境氣氛下升溫至55℃，並且在同溫度下攪拌2小時使其反應。其後，加入乙酸0.1g(2mmol)並且在同溫度下攪拌2小時使其反應。接著，升溫至110℃並且在同溫下攪拌4小時使其共沸，去除水分之後，冷卻至室溫，則可得含有本發明的有機鋅觸媒的反應液。分取此反應液的一部份並加以過濾，針對得到的本發明的有機鋅觸媒，此觸媒在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，是不被認為具有羧酸基的波峰。
<聚烷撐碳酸酯的製造>備有溫度計和攪拌機之1L高壓鍋中，加入上述的反應溶劑8.0mL(含有本發明的有機鋅觸媒1.0g)、己烷200mL、環氧乙烷35.2g(0.80mol)和二氧化碳，於氮氣的環境氣氛下，60℃，1.5MPa的條件下，一邊補給消耗的二氧化碳一邊進行6小時的聚合反應。其後，高壓鍋冷卻降壓，可得白色聚合物的己烷漿料。將其過濾後，用1%鹽酸水溶液0.5L洗淨，且用純水洗淨，減壓乾燥後，可得聚烷撐碳酸酯70.1g。
所得的聚烷撐碳酸酯，因具有下述的物性，所以可以進行鑑定。
IR(KBr)：1741,1447,1385,1218,1028,784(cm－1
)
在實施例3的有機鋅觸媒的製造中，使用甲酸0.1g(2mmol)代替乙酸0.1g(2mmol)之外，與實施例3同樣的條件下，得含有本發明有機鋅觸媒反應液。又針對此反應液在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，是不被認為具有羧酸基的波峰。
接著，在實施例3的聚烷撐碳酸酯的製造中，使用上述的反應溶劑8.0mL(含有本發明的有機鋅觸媒1.0g)之外，與實施例3同樣條件下，得到聚烷撐碳酸酯69.2g。
所得的聚烷撐碳酸酯，因具有下述的物性，所以可以進行鑑定。
IR(KBr)：1739,1447,1386,1219,1029,783(cm－1
)
在實施例3的有機鋅觸媒的製造中，使用氫氧化鋅9.9g(100mmol)取代氧化鋅8.1g(100mmol)之外，與實施例3同樣的條件下，得含有本發明有機鋅觸媒的反應液。又，針對此有機鋅觸媒，在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，是不被認為具有羧酸基的波峰。
接著，在實施例3的聚烷撐碳酸酯的製造中，使用上述的反應液8.0mL(含有本發明的有機鋅觸媒1.0g)之外，與實施例3同樣條件下，得到聚烷撐碳酸酯65.1g。
所得的聚烷撐碳酸酯，因具有下述的物性，所以可以進行鑑定。
IR(KBr)：1740,1445,1385,1220,1026,783(cm－1
)
在實施例3的有機鋅觸媒的製造中，使用己二酸14.0g(96mmol)代替戊二酸12.7g(96mmol)之外，與實施例3同樣的條件下，得含有本發明有機鋅觸媒的反應液。又，針對此有機鋅觸媒，在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，是不被認為具有羧酸基的波峰。
接著，在實施例3的聚烷撐碳酸酯的製造中，使用上述的反應液8.0mL(含有本發明的有機鋅觸媒1.0g)之外，與實施例3同樣條件下，得到聚烷撐碳酸酯59.2g。
所得的聚烷撐碳酸酯，因具有下述的物性，所以可以進行鑑定。
IR(KBr)：1737,1442,1386,1220,1024,783(cm－1
)
<有機鋅觸媒的製造>備有冷凝管、溫度計、和攪拌機之300mL四口燒瓶中裝入氧化鋅8.1g(100mmol)，戊二酸13.0g(98mmol)和甲苯150mL。接著，於氮氣的環境氣氛下升溫至55℃，並且在同溫度下攪拌4小時使其反應。其後，升溫至110℃並且在同溫下攪拌2小時使其共沸，去除水分之後，冷卻至室溫，則可得含有本發明的有機鋅觸媒的反應液。分取此反應液的一部份並加以過濾，針對得到的本發明的有機鋅觸媒，此觸媒在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，在3000~3600 cm－1
是不被認為具有羧酸基的波峰。
<聚烷撐碳酸酯的製造>備有溫度計和攪拌機之1L高壓鍋中，加入上述的反應液8.0mL(含有本發明的有機鋅觸媒1.0g)、己烷200mL、環氧乙烷35.2g(0.80mol)和二氧化碳，於氮氣的環境氣氛下，80℃，1.5MPa的條件下，一邊補給消耗的二氧化碳一邊進行6小時的聚合反應。其後，高壓鍋冷卻降壓，可得白色聚合物的己烷漿料。將其過濾後，用1%鹽酸水溶液0.5L洗淨，且用純水洗淨，減壓乾燥後，可得聚烷撐碳酸酯29.2g。
在實施例3的有機鋅觸媒的製造中，分別使用戊二酸11.6g(88mmol)代替戊二酸12.7g(96mmol)、乙酸0.6g(10mmol)代替乙酸0.1g(2mmol)之外，與實施例3同樣的條件下，得含有本發明有機鋅觸媒的反應液。又，針對此有機鋅觸媒，在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，是不被認為具有羧酸基的波峰。
接著，在實施例3的聚烷撐碳酸酯的製造中，使用上述的反應液8.0mL(含有本發明的有機鋅觸媒1.0g)之外，與實施例3同樣條件下，得到聚烷撐碳酸酯3.2g。
在實施例3的有機鋅觸媒的製造中，分別使用戊二酸13.0g(98mmol)代替戊二酸12.7g(96mmol)、乙酸0.5mg(0.009mmol)代替乙酸0.1g(2mmol)之外，與實施例3同樣的條件下，得含有本發明有機鋅觸媒的反應溶劑。又，針對此有機鋅觸媒，在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，是不被認為具有羧酸基的波峰。
接著，在實施例3的聚烷撐碳酸酯的製造中，使用上述的反應液8.0mL(含有本發明的有機鋅觸媒1.0g)之外，與實施例3同樣條件下，得到聚烷撐碳酸酯31.2g。
<有機鋅觸媒的製造>備有冷凝管、溫度計、和攪拌機之300mL四口燒瓶中裝入氧化鋅16.28g(100mmol)，間苯二甲酸16.16g(100mmol)和1,4－二噁烷100mL。接著，於氮氣的環境氣氛下升溫至100℃，並且在同溫度下攪拌2小時使其反應。其後，再加入丙酸14.82g(200mmol)，在同溫度下攪拌3小時使其反應。反應結束後，將反應液冷卻至室溫，過濾得有機鋅觸媒43.5g。針對此觸媒，在IR測定(Thermal Nicolet Japan Corp.，商品名AVATAR 360)，是不被認為具有羧酸基的波峰。
<聚烷撐碳酸酯的製造>備有溫度計和攪拌機之1L高壓鍋中，加入上述的有機鋅觸媒3g、己烷200mL、環氧乙烷35.2g(0.80mol)和二氧化碳，於氮氣的環境氣氛下，80℃，1.5MPa的條件下，雖一邊補給消耗的二氧化碳一邊進行6小時的聚合反應，但聚合反應並未進行，因此並未得到聚烷撐碳酸酯。
使用本發明的有機鋅觸媒，便可從二氧化碳和環氧化合物以極高的效率製造聚烷撐碳酸酯。
Claims (6)
- 一種有機鋅觸媒，係在由二氧化碳和環氧化合物得到聚烷撐碳酸酯的反應中所使用者；其特徵在於：係鋅化合物、脂肪族二羧酸、以及相對於該脂肪族二羧酸之莫耳比例為0.0001~0.1的脂肪族單羧酸所反應而得者。
- 如申請專利範圍第1項之有機鋅觸媒，其中鋅化合物為氧化鋅或是氫氧化鋅。
- 如申請專利範圍第1或2項之有機鋅觸媒，其中該脂肪族二羧酸為選自由丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、和庚二酸所構成群中至少一種。
- 如申請專利範圍第1或2項之有機鋅觸媒，其中該脂肪族單羧酸為選自由甲酸、乙酸、和丙酸所構成群中至少一種。
- 如申請專利範圍第1或2項之有機鋅觸媒，其中，該有機鋅觸媒具有以通式(1)所表示的構造：
- 一種聚烷撐碳酸酯之製造方法，係在由鋅化合物、脂肪族二羧酸、以及相對於該脂肪族二羧酸的莫耳比率為 0.0001~0.1的脂肪族單羧酸所反應而得的有機鋅觸媒的存在下，使二氧化碳和環氧化合物進行反應。
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