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N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属胺化物及其催化用途制造技术

技术编号:1580917 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属胺化物,含有两个稀土金属和两个N-芳氧基功能化酮亚胺基配体,可以采用下列通式表示:[{ONArO}Ln{N(SiMe↓[3])↓[2]}(THF)]↓[2];其中Ln为稀土金属,选自:钕(Nd),钐(Sm),镱(Yb)或钇(Y)中的一种;[ONArO]=(2-O-5-R-C↓[6]H↓[3])N=C(CH↓[3])CH=CO(CH↓[3]),其中R选自C↓[1]~C↓[5]的烷基;所述N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属催化剂都可以在温和条件下作为单组分催化剂高活性催化ε-己内酯开环聚合,得到高分子量,分子量分布适中的聚己内酯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种酮亚胺基稀土金属胺化物,具体涉及一种N-芳氧基功能 化酮亚胺基稀土金属胺化物及其催化用途。
技术介绍
脂肪族聚酯是一类可生物降解的髙分子材料,它在生理条件下即可以降 解,而且降解产物无毒。因此,它作为生物组织的相容材料,已经在临床上得 到了应用,例如聚己内酯,因具有髙溶解性,低熔点,而且可与多种聚合物 相容,可以作为聚合物的增塑剂等;聚乳酸,因其特性而被广泛应用于药物控 制释放体系、骨科固定材料、以及组织工程支架材料等方面。鉴于脂肪族聚酯 的一些广泛应用前景,它的研究已经得到了人们的广泛关注。开环聚合是合成脂肪族聚酯的简便方法。人们已经开发出很多催化体系用 于环酯的开环聚合,所用的催化剂可以是主族金属、过渡金属以及稀土金属的 烷氧基化合物、烷基化合物、胺基化合物以及硼氢化合物等,其中的一些稀土 金属配合物因其有确定的结构并且可作为单组分催化剂使用而备受关注,例 如杜邦公司的McLain等人最早发现了单组分烷氧基稀土金属化合物 Ys(0)(CHMe2h3和Y(CH2CH2OEt)3可以在室温下催化己内酯开环聚合,并且 具有活性聚合的特点(参见McLain, S. J.; Drysdale, N. E. Polym. Prepr. 1992 33, 174):沈之荃等报道了三异丙氧基稀土金属化合物Ln((yPr)3是己内酯开环聚合 的有效催化剂(参见Shen, Y. Q.; Shen, Z. Q.; Zhang, F. Y.; Zhang, Y. F. Polym. J. 1995, 27, 59),并发现[CH3C(0)CHC(0)CH2CH32Ln(0'Pr)可以抑制 聚合过程中的酯交换反应,可以催化己内酯的活性聚合(参见Shen, Y. Q.; Shen, Z. Q.; Zhang, Y. F.; Yao, K. M. Macromolecules 1996, 29, 8289);Yasuda等也报道了茂基稀土金属甲基化合物、氢化物和烷基化合物可以催化己内酯活性聚合(参见Yamashita, M.; Takemoto, Y.; Ihara, E.; Yasuda, H. Macromolecules 1996, 29, 1798);其它用于己内酯开环聚合的单组份稀土金属催化剂还有二价稀土金属配 合物(参见Evans, W. J.; Katsumata, H. Macromolecules 1994, 27, 2330; Evans, W. J.; Katsumata, H. Macromolecules 1994, 27, 4011; Nishiura, M.; Hou, Z. M.; Koizumi, T.; Imamoto, T.; Wakatsuki, Y. Maromolecules 1999, 32, 8245)、茂基稀土金属胺化物(参见薛明强,毛礼胜,沈琪,马家乐,应 用化学1999, 16, 102;薛明强,沈琪,张振江,毛礼胜,中国稀土学报1999, 17, 498)、 Ln[N(SiMe3)23 (参见Martin, E.; Dubois, P.; Jerome, R. Macromolecules 2000, 33, 1530)、 Sc(OTf)3 (参见Nomura, N.; Taira, A.; Tomioka, T.; Okuda, M. Macromolecules 2000, 33, 1497)、三脒基稀土配合物 (参见Luo, Y. J.; Yao, Y. M.; Shen, Q.; Sun, J.; Weng, L. H. J. Organomet. Chem. 2002, 662, 144)以及三胍基稀土金属配合物(参见Zhou, L. Y.; Sun, H. M.; Chen, J. L.; Yao, Y. M.; Shen, J. Polym. Sci" Part A: Polym. Chem. 2005, 43, 1778)等o至今为止,文献报道的有关酮亚胺基作为辅助配体的金属配合物在催化酯 类聚合的应用中,中心金属主要集中在主族金属镁、铝,以及过渡金属钛、锆、 镍、铌。除了我们最近报道的N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属芳氧化物可 以催化丙交酯开环聚合外(参见Peng, H. M.; Yao , Y. M.; Zhang, Y.; Shen, Q. Inorg.Chem. 2008, 47, 9828),未见其他酮亚胺基稀土金属配合物作为单组 分催化剂催化其它酯类单体聚合的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属胺化物,以 提髙s-己内酯开环聚合催化剂的催化活性,使反应条件更温和,并提髙聚合产 物的分子量。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是 一种N-芳氧基功能化酮亚 胺基稀土金属胺化物,含有两个稀土金属和两个N-芳氧基功能化酮亚胺基配 体,可以采用下列通式表示2;其中Ln为稀土金属,选自钕(Nd),钐(Sm),镱(Yb)或钇(Y)中的一种; =(2-0-5-R-C6H3)N=C(CH3)CH=CO(CH3),其中R选自d Cs的烷 基,[ONAr01H2采用下列结构式表达优选的技术方案中,R选自甲基、乙基、丙基或叔丁基中的一种。上述N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属胺化物的制备方法包括以下步骤(1) 无水无氧条件下,将N-芳氧基功能化酮亚胺配体[ONAr01H2与 Ln[N(SiMe3)23(fi-Cl)Li(THF)3溶解在溶剂中,然后在0'C 40"下反应20分 钟;(2) 反应产物即从溶液中析出,离心除去母液,析出的粉末用四氢呋喃溶解, 浓縮后冷却至-5'C ,即可得到[{ONArO}Ln{N(SiMe3)2}(THF)2的晶体。上述技术方案中,N-芳氧基功能化酮亚胺配体H2与 Ln[N(SiMe3)23(p-Cl)Li(THF)3的制备方法均为现有技术,其中N-芳氧基功能 化酮亚胺配体[ONArOH2的制备方法参见Peng, H. M.; Yao , Y. M.; Zhang, Y.; Shen, Q. Inorg. Chem. 2008, 47, 9828; Ln[N(SiMe3)23(fi-Cl)Li(THF)3 的制备方法参见Zhou , S. L.; Wang, S. W.; Yang, G. S.; Liu ,X. Y.; Sheng, E. H.; Zhang, K. H.; Cheng, L.; Huang, Z. X. Polyhedron 2003, 22, 1019;优选的技术方案中,N-芳氧基功能化酮亚胺配体H2与 Ln[N(SiMe3)2l3(n-Cl)Li(THF)3等摩尔;溶剂为四氢呋喃和甲苯的混合溶剂, 混合溶剂中呋喃和甲苯比例为体积比1:1。本专利技术还涉及上述N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属胺化物作为单组分 催化剂在催化s-己内酯开环聚合的应用。催化s-己内酯开环聚合的方法,包括以下步骤无水无氧条件下,混合溶剂和s-己内酯单体,剧烈搅拌下加入催化剂的溶液,s-己内酯和催化剂的摩尔比为50 : 1 800 : 1;聚合完成后,用含体积分 数5%盐酸的酒精终止;本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属胺化物,其特征在于,所述N-芳氧基功能化酮亚胺基稀土金属胺化物采用下列通式表示: [{ONArO}Ln{N(SiMe↓[3])↓[2]}(THF)]↓[2]; 其中Ln为稀土金属;[ONArO ]=(2-O-5-R-C↓[6]H↓[3])N=C(CH↓[3])CH=CO(CH↓[3]),其中R选自C↓[1]~C↓[5]的烷基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姚英明韩祥宗沈琪
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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