本发明专利技术涉及一种稀土金属配合物催化剂及其制法和应用，解决现有催化丙交酯高杂同选择性聚合的催化剂在室温下或者活性低或者选择性很难达到95%以上的技术问题。本发明专利技术提供的稀土金属配合物催化剂是一种杂蝎型稀土金属配合物。该配合物可单独用于催化外消旋丙交酯进行立体选择性开环聚合。本发明专利技术还提供了稀土金属配合物的制法及应用。该方法制备得到的配合物用于催化外消旋丙交酯开环聚合制备聚乳酸，具有高杂同选择性和高活性的特点，所得聚乳酸的分子量分布较窄，杂同含量可达98%。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种稀土金属配合物催化剂及其制法和应用，解决现有催化丙交酯高杂同选择性聚合的催化剂在室温下或者活性低或者选择性很难达到95%以上的技术问题。本专利技术提供的稀土金属配合物催化剂是一种杂蝎型稀土金属配合物。该配合物可单独用于催化外消旋丙交酯进行立体选择性开环聚合。本专利技术还提供了稀土金属配合物的制法及应用。该方法制备得到的配合物用于催化外消旋丙交酯开环聚合制备聚乳酸，具有高杂同选择性和高活性的特点，所得聚乳酸的分子量分布较窄，杂同含量可达98%。【专利说明】一种稀土金属配合物催化剂及其制法和应用
本专利技术涉及催化聚合领域，具体涉及一种催化外消旋丙交酯高杂同选择性聚合的稀土金属配合物催化剂及其制法和应用。
技术介绍
随着石油资源的短缺以及环境污染的日益严重，开发环境友好型高分子材料越来越引起人们的关注。聚乳酸具有生物可降解性和生物相容性，并且其单体来源于可再生农作物，如玉米、马铃薯等，是环境友好型高分子材料的典型代表。目前，聚乳酸已被广泛运用于一次性餐具、容器、包装材料、薄膜等。此外，由于具有良好的生物相容和降解性，符合医药用高分子材料的要求，在骨折补丁、手术缝合线、组织工程支架和药物缓释/控释载体材料等方面具有广阔的应用前景。传统合成聚乳酸的方法是缩聚反应，其缺点是能耗高，所得聚合物分子量低、分布较宽，并可能伴有环状副产物，可控性很差。近年来，以金属配合物为基础的丙交酯配位开环聚合越来越引起人们的重视。通过光学纯的丙交酯(L-丙交酯或D-丙交酯)开环聚合可以获得高度立构规整的聚合物，其熔点可达熔点为165~180°C。外消旋丙交酯通过不同催化剂的作用，可以获得多种立体构型的聚合物，包括全同多嵌段、梯度、杂同以及无规。其中杂同结构聚乳酸为无定型聚合物，不结晶，降解周期短，比较适合于生物医用领域，如药物缓释、手术缝合等。目前，具有高杂同选择性的催化剂主要有:双亚胺锌配合物、席夫碱(salan)铝配合物以及双酚型钪/钇配合物，但是这些配合物在室温下或者活性低或者选择性很难达到95%以上。
技术实现思路
本专利技术为解决现有催化丙交酯高杂同选择性聚合的催化剂在室温下或者活性低或者选择性很难达到95%以上的技术问题，提供一种具有高杂同选择性、高活性的稀土金属配合物催化剂及其制法和应用。为了解决 上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下:一种稀土金属配合物催化剂，该催化剂具有式(I )结构的杂蝎型稀土金属配合物；【权利要求】1.一种稀土金属配合物催化剂，其特征在于，该催化剂具有式(I )结构的杂蝎型稀土金属配合物；2.根据权利要求1所述的稀土金属配合物催化剂，其特征在于，所述的R为三甲基硅基、甲氧基或双(二甲基硅基)胺基。3.根据权利要求1所述的稀土金属配合物催化剂，其特征在于，所述的Ar为2，6-二甲基苯基、2，6- 二乙基苯基、2，6- 二异丙基苯基、2，6- 二叔丁基苯基、2，6- 二苯基苯基、邻-甲巯基苯基或邻-二甲膦基苯基。4.根据权利要求1所述的稀土金属配合物催化剂，其特征在于，所述的催化剂为如下的I~21的杂蝎型稀土金属配合物中的任意一个，其中: 杂蝎型稀土金属配合物 1:M=Y，R1=Me, R2=Cy, R=CH2SiMe3, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 2:M=Yb, R1=Me, R2=Cy, R=CH2SiMe3, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 3:M=Lu, R1=Me, R2=Cy, R=CH2SiMe3, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 4:M=Y, R1=Me, R2=Cy, R=N(SiHMe2)2, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 5:M=Nd, R1=Me, R2=Cy, R=N(SiHMe2)2, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 6:M=Yb, R1=Me, R2=Cy, R=N(SiHMe2)2, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 7:M=Lu, R1=Me, R2=Cy, R=N(SiHMe2)2, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 8:M=Y, R1=Me, R2=Ph, R=CH2SiMe3, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 9:M=Yb, R1=Me, R2=Ph, R=CH2SiMe3, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 10:M=Lu, R1=Me, R2=Ph, R=CH2SiMe3, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 11:M=Y, R1=Me, R2=Ph, R=N(SiHMe2)2, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 12:M=Nd, R1=Me, R2=Ph, R=N(SiHMe2)2, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 13:M=Yb, R1=Me, R2=Ph, R=N(SiHMe2)2, X=Cl ；杂蝎型稀土金属配合物 14:M=Lu, R1=Me, R2=Ph, R=N(SiHMe2)2, X=Cl ； 杂蝎型稀土金属配合物 15:M=Y, R1=Me, R2=Ph, R=CH2SiMe3, X=Br ； 杂蝎型稀土金属配合物 16:M=Yb, R1=Me, R2=Ph, R=CH2SiMe3, X=Br ； 杂蝎型稀土金属配合物 17:M=Lu, R1=Me, R2=Ph, R=CH2SiMe3, X=Br ； 杂蝎型稀土金属配合物 18:M=Y, R1=Me, R2=Ph, R=N(SiHMe2)2, X=Br ； 杂蝎型稀土金属配合物 19:M=Nd, R1=Me, R2=Ph, R=CH3, X=Br ； 杂蝎型稀土金属配合物 20:M=Yb, R1=Me, R2=Ph, R=OCH3, X=Br ； 杂蝎型稀土金属配合物 21:M=Lu, R1=Me, R2=Ph, R=C10H21, X=Br。5.一种权利要求1所述的稀土金属配合物催化剂的制法，其特征在于，该制法具体包括以下步骤: (O在无水无氧条件下，将具有式(II)结构的杂蝎型配体溶于四氢呋喃并置于-80°c~-30°c，加入I倍量(摩尔)的正丁基锂的正已烷溶液，得到第一反应混合液； 6.应用权利要求1所述的稀土金属配合物催化剂催化外消旋丙交酯开环聚合制备聚乳酸的方法，该方法具体包括以下步骤: 在无水无氧的条件下，称取外消旋丙交酯并用有机溶剂溶解，再加入稀土金属配合物催化剂，在催化剂的催化作用下外消旋丙交酯进行聚合反应，得到高杂同含量的聚乳酸；所述外消旋丙交酯单体与所述稀土金属配合物催化剂的摩尔比为(100~1000):1 ;所述聚合反应的温度为O~60°C ;所述聚合反应的时间为0.5~5小时。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述稀土金属配合物催化剂的稀土金属离子摩尔浓度为0.0001~0.lmol/Lo8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述稀土金属配合物催化剂的稀土金属离子摩尔浓度为0.001~0.01mol/L。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述稀土金属配合物催化剂的稀土金属离子摩尔浓度为0.004mol/Lo10.根据权利要求6-9任意一项所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为氯苯、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种稀土金属配合物催化剂，其特征在于，该催化剂具有式（Ⅰ）结构的杂蝎型稀土金属配合物；其中，R1为氢、甲基、乙基、异丙基或叔丁基；R2为叔丁基、环己基及苯基；Ar为苯基或含有C1～C12直链或支链烷烃取代基团的芳基；X为卤素；R为C1～C10直链或支链的烷基、烷氧基或烷胺基；M为稀土金属元素钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔冬梅，刘新立，牟泽怀，
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：吉林;22
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