高分子铝卟啉体系：二氧化碳基多元醇的高效可控合成

作者：卓春伟; 曹瀚; 周振震; 刘顺杰^*; 王献红^*

来源：Acta Polymerica Sinica, 2023, 54(05): 601-611.

• 高分子催化剂
• 二氧化碳基多元醇
• 铝卟啉
• 高选择性
• 结构调控

二氧化碳基多元醇(CO2-polyol)是一种具有经济、环境双效益的聚氨酯前体材料，然而高效催化体系的缺乏制约着该领域的发展.本文将新型高分子铝卟啉(PCAT-Al)催化体系应用于CO2与环氧丙烷的调节聚合反应，采用癸二酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸和二季戊四醇作为链转移剂，实现CO2-polyol的可控合成.在不同链转移剂条件下，PCAT-Al的催化效率均大于3.6 kg/g，可高效地制备分子量为470～5600 g/mol的CO2-polyol.以癸二酸制备二元醇时，PCAT-Al的催化效率可达到6.3 kg/g，并保持高产物选择性(Wpolyol=98.9 wt%,100℃).值得注意的是，PCAT-Al在制备支化多元醇时展现出比传统DMC催化剂更优异的催化性能.在三元醇、四元醇及六元醇合成中的产物选择性分别达到99.3 wt%,98.2 wt%及95.1 wt%，显著高于DMC体系的88.8 wt%,83.0 wt%及75.8 wt%，表明PCAT-Al体系具有优异的聚合反应可控性.此外，鉴于优异的质子耐受性，PCAT-Al在高链转移剂负载量下可有效地制备超低分子量CO2-二元醇(Mn=470 g/mol).在CO2与PO的调节聚合反应中，PCAT-Al表现出高活性、高选择性和优异质子耐受性的催化优势，这对CO2-polyol的持续发展具有重要意义.

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院; 中国科学院长春应用化学研究所