本发明专利技术提供了一种能够合成生物可降解聚碳酸酯的单体材料苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯，上述苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯为白色晶体，分子式C16H20N2O6，分子量为336。该物质的合成路线为：从2，2‑二羟甲基丙酸出发，经缩合反应以及关环反应，制备了新型六元环状碳酸酯单体即苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯。该物质能够用于合成功能化聚碳酸酯材料，由于其侧链上含有苄氧羰基乙二胺，能用于制备侧链带氨基的聚碳酸酯，并进一步和一系列带羧基、酰氯基、异氰酸酯基化合物进行反应，从而实现聚碳酸酯的物理、化学和生物学性能改性。且本发明专利技术原料价格便宜、来源广泛，制备方法简单，具有较高的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种生物可降解聚碳酸酯类化合物及其制备方法和用途，尤其涉及苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯，属于生物医用材料领域。
技术介绍
作为一类人工合成生物可降解高分子材料，脂肪族聚碳酸酯具有良好的生物相容性、生物可降解性和物理机械性能，而且种类很多，在外科手术缝合线、骨固定材料、药物控制释放和组织工程等领域越来越受到重视。脂肪族聚碳酸酯的合成方法主要有酯交换法、光气缩合法、环氧化物和二氧化碳加成聚合法以及环状碳酸酯单体开环聚合法。其中，环状碳酸酯单体开环聚合法具有聚合过程热效应低、聚合速度快和产物分子量高等优点，已经成为合成脂肪族聚碳酸酯最主要的方法。在环状碳酸酯单体中引入不同的功能基团，譬如羧基、氨基、羟基等，能够给脂肪族聚碳酸酯提供进一步的化学修饰。环状碳酸酯单体种类繁多，通过开环聚合可以制备出各种各样脂肪族聚碳酸酯。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够合成生物可降解聚碳酸酯的单体材料苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯，其结构式为：上述苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯为白色晶体，分子式C16H20N2O6，分子量为336。本专利技术还提供了该材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将2，2-二羟甲基丙酸和苄氧羰基乙二胺溶于四氢呋喃中，加入缩合试剂，在室温下反应10～14小时，得到苄氧羰基乙二胺修饰的1，3-丙二醇；(2)然后苄氧羰基乙二胺修饰的1，3-丙二醇和氯甲酸乙酯以三乙胺为催化剂，以四氢呋喃为溶剂，在室温下反应1～3小时，重结晶纯化后得到苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯。步骤(1)中所述缩合试剂为N，N’-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶，或者是1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑。步骤(2)中重结晶所用的溶剂为四氢呋喃和乙醚的混合溶液。步骤(2)中重结晶所用的溶剂为四氢呋喃和乙醚按照1：3体积比混合后的溶液。本专利技术所提供的苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯能够用于合成功能化聚碳酸酯材料，由于其侧链上含有苄氧羰基乙二胺，能用于制备侧链带氨基的聚碳酸酯，并进一步和一系列带羧基、酰氯基、异氰酸酯基化合物进行反应，从而实现聚碳酸酯的物理、化学和生物学性能改性。且本专利技术原料价格便宜、来源广泛，制备方法简单，具有较高的应用价值。附图说明图1为本专利技术所提供的苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯的结构式；图2为本专利技术所提供的苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯的合成路线图。具体实施方式本专利技术实施例中所提供的苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯，其结构式如图1所示，该物质的合成路线如图2所示：从2，2-二羟甲基丙酸出发，经缩合反应以及关环反应，制备了新型六元环状碳酸酯单体即苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯。下面结合具体实施例本上述合成方法做详细具体的说明：实施例1本实施例中所采用的合成步骤如下：(1)、苄氧羰基乙二胺修饰的1，3-丙二醇的制备：将9.78克2，2-二羟甲基丙酸、14.16克苄氧羰基乙二胺、15.04克N，N’-二环己基碳二亚胺、0.89克4-二甲氨基吡啶和40毫升无水四氢呋喃置于100毫升圆底烧瓶中，在室温下搅拌12小时。浓缩除溶剂，加入40毫升乙酸乙酯，用40毫升5％NaHCO3水溶液和饱和盐水各洗一次，无水硫酸镁干燥。过滤，滤液浓缩除溶剂，并用乙酸乙酯和石油醚体积比为1比1的混合溶剂重结晶三次，得到白色固体，产率为75％。红外(FT-IR)：v＝1747cm-1(OH)，v＝1656cm-1(CONHI)，v＝1534cm-1(CONHII)。质子核磁共振谱(1HNMR)(CDCl3，ppm)：7.35(s，5H，Ph)，5.02(s，2H，PhCH2)，3.63(s，4H，CH2OH)，3.59(s，2H，CH2N)，3.41(s，2H，CH2N)，1.27(s，3H，CH3)。(2)、苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯的制备：将3.1克苄氧羰基乙二胺修饰的1，3-丙二醇、2.4克氯甲酸乙酯和30毫升无水四氢呋喃置于50毫升圆底烧瓶中，冰浴中搅拌，1.2克三乙胺逐滴滴加，约10分钟滴加完。撤走冰浴，室温下反应2小时。过滤，滤液浓缩后加入过量无水乙醚，析出白色晶体，并用四氢呋喃和无水乙醚体积比为1比2的混合溶剂重结晶三次，得到白色晶体，产率为43％。通过红外(FT-IR)、核磁共振谱(1HNMR和13CNMR)和元素分析(EA)表征分析，证实该白色晶体为苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯。FT-IR：v＝1748cm-1(C＝O)，v＝1663cm-1(CONHI)，v＝1527cm-1(CONHII)。1HNMR(CDCl3，ppm)：7.34(s，5H，Ph)，5.04(s，2H，PhCH2)，4.55(d，2H，CH2O)，4.39(d，2H，CH2O)，3.58(s，2H，CH2N)，3.43(s，2H，CH2N)，1.26(s，3H，CH3)。13CNMR(CDCl3，ppm)：177.1，155.1，149.6，136.0，127.3，126.9，80.1，66.3，40.3，37.8，33.9，19.2。C16H20N2O6336.13：Calad.C57.14，H5.99，N8.33；FoundC58.82，H6.39，N8.53。实施例2本实施例中所采用的合成步骤如下：(1)、苄氧羰基乙二胺修饰的1，3-丙二醇的制备：将9.78克2，2-二羟甲基丙酸、14.16克苄氧羰基乙二胺、14.04克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、9.92克1-羟基苯并三唑和40毫升无水四氢呋喃置于100毫升圆底烧瓶中，在室温下搅拌12小时。浓缩除溶剂，加入40毫升乙酸乙酯，用40毫升5％NaHCO3水溶液和饱和盐水各洗一次，无水硫酸镁干燥。过滤，滤液浓缩除溶剂，并用乙酸乙酯和石油醚体积比为1比1的混合溶剂重结晶三次，得到白色固体，产率为78％。其红外(FT-IR)、核磁共振谱(1HNMR和13CNMR)和元素分析(EA)数据同实施例1。(2)、苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯的制备：将3.1克苄氧羰基乙二胺修饰的1，3-丙二醇、2.4克氯甲酸乙酯和30毫升无水四氢呋喃置于50毫升圆底烧瓶中，冰浴中搅拌，1.2克三乙胺逐滴滴加，约10分钟滴加完。撤走冰浴，室温下反应2小时。过滤，滤液浓缩后加入过量无水乙醚，析出白色晶体，并用四氢呋喃和无水乙醚体积比为1比3的混合溶剂重结晶三次，得到白色晶体，产率为57％。其红外(FT-IR)、核磁共振谱(1HNMR和13CNMR)和元素分析(EA)数据同实施例1。实施例3将以上实施例中所制备的苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯进行聚合，制得具有生物可降解性的聚碳酸酯材料，制备方法如下：将0.336克苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯和4.6毫克二氮杂二环溶于2毫升二氯甲烷中，室温下反应5小时。用50毫升正己烷沉淀，所得聚合物在40℃下真空干燥24小时，产率为96.2％。数均分子量为8200，多分散指数为1.24。FT-IR：v＝1753cm-1(C＝O)，v＝1654cm-1(CONHI)，v＝1536cm-1(CONHII)。1HNMR(CDCl3，ppm)：7.37(s，5H，Ph)，5.05(s，2H，PhCH2)，4.45-4.25(m，4H，CH2O)，3.55-3.38(m，本文档来自技高网...
【技术保护点】
苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯，其结构式为：
【技术特征摘要】
1.苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯，其结构式为：2.权利要求1所述的苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将2，2-二羟甲基丙酸和苄氧羰基乙二胺溶于四氢呋喃中，加入缩合试剂，在室温下反应10～14小时，得到苄氧羰基乙二胺修饰的1，3-丙二醇；(2)然后苄氧羰基乙二胺修饰的1，3-丙二醇和氯甲酸乙酯以三乙胺为催化剂，以四氢呋喃为溶剂，在室温下反应1～3小时，重结晶纯化后得到苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯。3.根据权利要求2所述的苄氧羰基乙二胺三亚甲基碳酸酯的制备方法，其特征在于：步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：张孝进，戴煜，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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