磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯及其制备方法技术

技术编号:10245809 阅读:219 留言:0更新日期:2014-07-23 22:30
本发明专利技术涉及可生物降解聚酯,特别涉及磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯及其制备方法。本发明专利技术将含有双键的可生物降解聚酯或其共聚酯与亚硫酸氢钠的水溶液在有机溶剂中,于温度为0~200℃下进行加成反应,加成反应完成后产物经溶解-沉淀或超临界二氧化碳萃取纯化,真空干燥,得到具有以下结构通式的磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯。本发明专利技术的磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯的制备工艺简便,易于操作,反应条件温和并且高效,不饱和C=C双键可被亚硫酸氢钠磺化,所得产物离子含量可控。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及可生物降解聚酯,特别涉及。本专利技术将含有双键的可生物降解聚酯或其共聚酯与亚硫酸氢钠的水溶液在有机溶剂中,于温度为0~200℃下进行加成反应,加成反应完成后产物经溶解-沉淀或超临界二氧化碳萃取纯化,真空干燥,得到具有以下结构通式的磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯。本专利技术的磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯的制备工艺简便,易于操作,反应条件温和并且高效,不饱和C=C双键可被亚硫酸氢钠磺化,所得产物离子含量可控。【专利说明】
本专利技术涉及可生物降解聚酯,特别涉及。
技术介绍
生物降解聚酯,如聚乳酸(PLA)、聚ε -己内酯(PCL)、聚羟基丁酸(PHB)、聚丁二酸丁二酯(PBS)及其共聚物,具有良好的生物降解性能、生物相容性和生物安全性,可用作手术缝合线、药物控释载体以及组织工程支架,是一类重要的生物医用材料。然而,此类材料结晶性强,分子链高度疏水,并且缺乏可修饰的功能基团及生物活性,限制了其在生物医药领域的广泛应用。因此,生物降解聚酯的功能化改性具有重要的现实意义和潜在的应用价值。目前,生物降解聚酯功能化的研究主要集中于合成羟基、氨基和羧基等非离子型功能化的脂肪族聚酯,而关于离子型功能化的脂肪族聚酯研究较少。与非离子型活性基团相比,离子基团具有更强的亲水性,将离子基团引入生物降解聚酯中可以显著提高其生物降解速率;离子基团通过离子间相互吸引聚集形成离子簇,可起到物理交联的作用,使热塑性的材料表现出与弹性体类似的性能;另外,离子聚合物还具有良好的离子导电性和离子交换能力。因此,离子聚合物在生物医学材料、自愈合材料、导电材料、微胶囊包装材料、结晶成核剂、表面活性剂、高分子合金等应用领域有着广阔的应用前景。 目前,在专利及其它文献中关于生物可降解聚酯离子功能化改性的报道主要集中于合成磺酸根阴离子功能化的聚丁二酸丁二酯(PBS)基离聚物PBSi和聚己二酸丁二酯基离聚物PBAi,例如:Han Sang II等在专利W02004078826A1中公开了以丁二酸、丁二醇和磺化单体间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠共缩聚反应制备PBSi离聚物。但是磺化单体的反应活性低,难以制备高分子量、高离子含量的聚酯;另外,目前商品化的磺化单体种类较少且价格较高,这些不足限制了其应用。近来,中国科学院化学研究所李春成等在专利CN103059282A和CN103059310A中以及清华大学郭宝华等在专利CN102558521中公布的一种新型的含有双键的脂肪族聚酯,具有性能优异、成本低且分子链中含有丰富的活性双键等优点,为脂肪族聚酯的功能化改性提供了一个崭新的平台。本专利技术利用这种新型聚酯的C = C双键与亚硫酸氢钠的加成反应,制备得到了磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术的磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯具有两亲性的结构,其中亲水性的结构为磺酸根阴离子基团,疏水性的结构为生物可降解的含有双键的脂肪族聚酯或其共聚酯,其结构通式如下:【权利要求】1.一种磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯,其具有两亲性的结构,其中亲水性的结构为磺酸根阴离子基团,疏水性的结构为生物可降解的含有双键的脂肪族聚酯或其共聚酯;其特征是,所述的磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯具有以下结构通式: 2.根据权利要求1所述的磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯,其特征是:所述的含有双键的可生物降解聚酯或其共聚酯的数均分子量为500~500,000,分子量分布为I~5。3.—种权利要求1或2所述的磺酸根离子功能化的可生物降解聚酯的制备方法,其特征是:将含有双键的可生物降解聚酯或其共聚酯与亚硫酸氢钠的水溶液在有机溶剂中,于温度为O~200°C下进行加成反应,加成反应完成后产物经溶解-沉淀或超临界二氧化碳萃取纯化,真空干燥,得到磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征是:所述的加成反应时,加入相转移催化剂促进加成反应的进行; 所述的相转移催化剂与所述的含有双键的可生物降解聚酯或其共聚酯中所含的不饱和C = C双键的摩尔数之比为O~0.3:1。5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征是:所述的含有双键的可生物降解聚酯或其共聚酯中所含的不饱和c = C双键与亚硫酸氢钠的摩尔比为1:0.1~5。6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征是:所述的含有双键的可生物降解聚酯或其共聚酯中所含的不饱和c = C双键与亚硫酸氢钠的摩尔比为1:0.5~1.5。7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征是:所述的相转移催化剂选自四丁基溴化铵、三甲基苄基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三乙基苄基氯化铵、四丁基铵硫酸氢盐、二烷基甲基氯化铵、15-冠-5、18-冠-6、二苯并-18-冠-6、穴醚、环糊精、聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇二甲醚中的一种或几种。8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征是:所述的有机溶剂选自二甲基亚砜、乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇二甲醚、甲醇、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、苯胺、乙腈、乙酸、硝基甲烷、丙酮、吡啶、二恶烷、甲基乙基酮、氯仿、1,1,2, 2-四氯乙烷、异丙醇、四氢呋喃、甲基异丁酮、丙醇、1,2-丙二醇,I, 3-丙二醇,丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、六甲基磷酰胺、正丁醇、二氯化乙烯、二氯甲烷、异丁醇、苯、二乙醚、邻二氯苯、氯苯、对二甲苯、甲苯、丙醚、四氯化碳中的一种或几种。9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征是:所述的含有双键的可生物降解聚酯是含有双键的脂肪族二元酸或者其酯、酰氯或酸酐与C2-C12的脂肪族二元醇反应得到的聚酷; 所述的含有双键的可生物降解聚酯共聚酯是含有双键的脂肪族二元酸或者其酯、酰氯或酸酐与C2-C12的脂肪族二元醇和其它二元酸或者其酯、酰氯或酸酐的共聚酯;或是含有双键的脂肪族二元酸或者其酯、酰氯或酸酐与C2-C12的脂肪族二元醇、其它二元酸或者其酯、酰氯或酸酐和其它C2-C12的脂肪族二元醇的共聚酯;其中所述的C2-C12的脂肪族二元醇与所述的其它C2-C12的脂肪族二元醇中的C2-C12的脂肪族二元醇不能选择同一种C2-C12的脂肪族二元醇。10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征是:所述的含有双键的脂肪族二元酸选自衣康酸、富马酸、马来酸中的任意一种; 所述的含有双键的脂肪族二元酸酯选自衣康酸二甲酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯中的任意一种; 所述的含有 双键的脂肪族二元酸酰氯选自衣康酰氯、富马酰氯、马来酰氯中的任意一种; 所述的含有双键的脂肪族二元酸酸酐选自衣康酸酐、马来酸酐中的任意一种; 所述的C2-C12的脂肪族二元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇(R-l,2-丙二醇和/或S-1, 2-丙二醇)、1,3-丙二醇、2-甲基 _1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、1,2- 丁二醇、1,3- 丁二醇、1,5-戊二醇、1,2-戊二醇、2,2_ 二甲基戊二醇、2,2,4_三甲基戊二醇、1,6-己二醇、.1,2-己二醇、2_乙基-1, 3-己二醇、1,8-羊二醇、1,2-羊二醇、I, 9-壬二醇、1,2-壬二醇、.1,10-癸二醇、1,2-癸二醇、1,12-十二二醇、1,2本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯,其具有两亲性的结构,其中亲水性的结构为磺酸根阴离子基团,疏水性的结构为生物可降解的含有双键的脂肪族聚酯或其共聚酯;其特征是,所述的磺酸根阴离子功能化的可生物降解聚酯具有以下结构通式:其中,a和c独立地为2~12,b为0~10,x为1~300,y和z独立地为0~300。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴绍华郑柳春李春成肖耀南管国虎张栋朱文祥
申请(专利权)人:中国科学院化学研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1