一种有机催化合成聚酯酰胺材料的方法技术

本发明专利技术提供了一种有机催化合成聚酯酰胺材料的方法，在磷腈催化剂存在下，式I所示的化合物与式II所示的化合物反应，即得。本发明专利技术采用磷腈有机催化剂，在一锅法条件下合成聚酯酰胺材料，使其综合聚酯与聚酰胺的优点，制备方法简单，成本低廉。

A method of organic catalytic synthesis of polyester amide material

【技术实现步骤摘要】
一种有机催化合成聚酯酰胺材料的方法
本专利技术属于合成聚酯酰胺材料领域，特别涉及一种有机催化合成聚酯酰胺材料的方法。
技术介绍
聚酰胺(PA,俗称尼龙)具有优良的力学性能、润滑性和耐摩擦性好、熔点高、对化学试剂(除强酸、强碱外)稳定、耐热好、电绝缘性和耐候性等优点，是世界上产量最大、用途最广的工程塑料，被广泛应用千汽车工业、电子电器工业、交通运输业、机器制造工业、电线电缆通讯业、包装及日常用品等领域。然而，聚酰胺也存在干态或低温下冲击强度低、不透明、溶解性差等缺点，这限制了其应用。脂肪族聚酯包括聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)及其共聚物，是一类具有良好的物理力学性能和加工性能的高分子材料，可生物降解，最终转化为二氧化碳和水，广泛应用日用塑料、纤维和包装材料等领域；在人体生理环境中也可降解和吸收，具有良好的生物相容性，因而又广泛应用于医用领域，如外科植入材料、药物缓释载体和组织工程支架等。许多研究者致力于设计和合成以脂肪族聚酯为基础的功能材料，控制其分子量，分子量分布、组成和链端功能基来达到不同的应用目的。可控的脂肪族聚酯通常通过环状酯类单体用以Al,Zn,Ti,Sn和Ca为基础的金属催化剂催化聚合而得。这些方法可合成出各种不同结构、性能的脂肪族聚酯或共聚酯，以满足不同用途的要求。但由于它们有细胞毒性，且会有金属残留对生物体有害，合成的聚酯类材料不适合于医用材料，同时聚合反应过程需要在加热和减压条件下进行，反应时间长，产物的分子量难以得到有效控制。而且对催化带有功能基团单体的聚合而言，高的反应温度容易引起许多副反应，破坏功能单体的结构，甚至使其失去功能基团，所以寻找不含金属的生物安全性高的催化剂、探索能有效控制分子量且操作工艺简单的合成方法，是医用聚酯类合成领域急待解决的问题。脂肪族聚酌酰胺(PEA)是一种新型的可生物降解高分子材料，与脂肪族聚酯相比，由于引入酰胺基团，酰胺基团间形成氢键，使聚合物具有更好的力学性能和强度，同时酯键的存在又赋予材料良好的生物降解性能，使其具有广泛的应用前景。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术提供了一种有机催化合成聚酯酰胺材料的方法，步骤如下：在磷腈催化剂存在下，式I所示的化合物与式II所示的化合物反应，即得；反应方程式如下：作为改进，反应温度150～200℃，反应时间30～90min。作为改进，所述磷腈催化剂的用量为1～5mol％。作为改进，所述苯甲酰己内酰胺的用量为1～5mol％。有益效果：本专利技术采用磷腈有机催化剂，在一锅法条件下合成聚酯酰胺材料，使其综合聚酯与聚酰胺的优点，制备方法简单，成本低廉。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1对于聚(ε-己内酰胺)的合成，在手套箱中将3gε-己内酰胺与1mol％催化剂磷腈以及1mol％的苯甲酰己内酰胺混合，将混合物配上磁力搅拌子加入经过flamedry的安瓿瓶中。对于聚(L-丙交酯)的合成，按照相同的步骤，将3gL-丙交酯与1mol％催化剂磷腈混合放入安瓿瓶中。将密封的反应容器(安瓿瓶)置于180℃的预热油浴中。反应60min后，用液氮快速冷却终止反应。聚(ε-己内酰胺)在THF中纯化48小时；将聚(L-丙交酯)溶解在THF中并在H2O中沉淀。将所有样品在40℃下真空干燥24小时。实施例2对于ε-己内酰胺和L-丙交酯的本体共聚合，在手套箱中将3gε-己内酰胺、3gL-丙交酯与1mol％催化剂磷腈以及1mol％的苯甲酰己内酰胺混合，将混合物配上磁力搅拌子加入经过flamedry的安瓿瓶中将密封的反应容器(安瓿瓶)置于180℃的预热油浴中。反应60min后，用液氮快速冷却终止反应。通过在THF中洗涤来纯化在ε-己内酰胺中具有高比例的共聚物，并将具有高L-丙交酯比例的共聚物溶解在THF中并在H2O中沉淀。在表征之前，将所有共聚物在40℃下真空干燥24小时。实施例3对于ε-己内酰胺和L-丙交酯的本体共聚合，在手套箱中将3gε-己内酰胺、3gL-丙交酯与5mol％催化剂磷腈以及2.5mol％的苯甲酰己内酰胺混合，将混合物配上磁力搅拌子加入经过flamedry的安瓿瓶中将密封的反应容器(安瓿瓶)置于150℃的预热油浴中。反应90min后，用液氮快速冷却终止反应。通过在THF中洗涤来纯化在ε-己内酰胺中具有高比例的共聚物，并将具有高L-丙交酯比例的共聚物溶解在THF中并在H2O中沉淀。在表征之前，将所有共聚物在40℃下真空干燥24小时。实施例4对于ε-己内酰胺和L-丙交酯的本体共聚合，在手套箱中将3gε-己内酰胺、3gL-丙交酯与2.5mol％催化剂磷腈以及5mol％的苯甲酰己内酰胺混合，将混合物配上磁力搅拌子加入经过flamedry的安瓿瓶中将密封的反应容器(安瓿瓶)置于200℃的预热油浴中。反应30min后，用液氮快速冷却终止反应。通过在THF中洗涤来纯化在ε-己内酰胺中具有高比例的共聚物，并将具有高L-丙交酯比例的共聚物溶解在THF中并在H2O中沉淀。在表征之前，将所有共聚物在40℃下真空干燥24小时。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机催化合成聚酯酰胺材料的方法，其特征在于，在磷腈催化剂以及引发剂苯甲酰己内酰胺存在下，式I所示的化合物与式II所示的化合物反应，即得；反应方程式如下：

【技术特征摘要】
1.一种有机催化合成聚酯酰胺材料的方法，其特征在于，在磷腈催化剂以及引发剂苯甲酰己内酰胺存在下，式I所示的化合物与式II所示的化合物反应，即得；反应方程式如下：2.根据权利要求1所述的一种有机催化合成聚酯酰胺材料的方法，其特征在于，反应温度150～200...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈磊，李振江，方正，朱宁，邱江凯，段金电，
申请(专利权)人：南京先进生物材料与过程装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32