自从1969年日本井上祥平教授首次利用乙基锌/水复合催化剂催化二氧化碳与环氧化物共聚取得成功以来,二氧化碳与环氧化物聚合成为了众多研究者关注的课题。在这一领域中,最吸引人的莫过于高效催化剂的开发与研制,催化剂在这一反应中占有重要地位。随着研究的深入与发展,诸多类型的催化剂都被用于催化二氧化碳与环氧化物的聚合。其中,Salen金属催化剂,尤其Salen Co催化剂,凭借其高催化活性与高产物选择性,成为目前研究的热点之一。在我们的研究工作中,我们采用了很少被使用和研究的Salph催化剂,用于催化二氧化碳与环氧丙烷的聚合反应。在以往文献报道中,Salph催化剂被认为选择性太差,在聚合中生成较多的环状碳酸酯和聚醚链段,很少被应用在聚碳酸酯的合成中。Salph Co是一个类平面结构,从1H NMR图谱上看具有共轭特征,并且其中的Co(III)表现出了顺磁性。我们认为催化剂的钴中心受到整体共轭结构的影响,使其中的钴实际价态可能是在二价与三价之间。因此,我们通过改变连接在钴中心上的轴向配体,在引入了具有更强的配位能力的轴向配体后,大大改善了催化剂的催化活性和选择性。在60℃下,催化剂表现出了高催化活性,反应速度TOF达到1500h-1,同时碳酸脂的选择性接近100%,链状聚合物的选择性达到95%。更值得注意的是,当反应温度降低到0℃时,该催化剂表现出了优异的立体选择性,聚合物中头尾一致率达到99%。普遍研究认为,只有手性催化剂才会表现出优异的立体选择性,而全对称非手性的Salph Co催化剂表现出这种立体选择性则是难以解释的。同时,在低温反应条件下,单体环氧丙烷的转化率达到了60%。而相关文献报道均认为在低温条件,如果不加入良性溶剂,单体转化率是难以提高的。这说明我们的催化剂在低温下的催化活性是很高的。同时,我们在低温下得到的聚合物分子量达到了100000,这也是相关文献中低温条件下得到的最大分子量。大分子量和高立体规整度的聚合物具有优异的机械性质,聚合物的强度和玻璃化转变温度都将得到提升。我们最终得到的聚合物玻璃化转变温度达到43.5℃,超出普通PPC5-10℃左右。