一种可生物降解荧光聚酯共聚物的制备方法，属于功能材料领域。本发明专利技术以３，４－二羟基肉桂酸为主单体，不同分子量的聚乙二醇ＰＥＧ４００、ＰＥＧ１０００、ＰＥＧ２０００、ＰＥＧ４０００、ＰＥＧ６０００、乳酸、对羟基苯甲酸、或石胆酸为功能单体，乙酸钠为催化剂，乙酸酐为溶剂，采用两步熔融缩聚法得到了咖啡酸酯类共聚物，所制备的咖啡酸酯类共聚物的分子量、玻璃化转变温度、荧光强度、降解速度等均可控，可作为降解材料或荧光探针应用于组织工程、生物医药以及环保等领域。本发明专利技术为制备可生物降解、具有荧光性能的共聚物提供了一种简便、高效的方法。
【技术实现步骤摘要】
，属于功能材料领域。
技术介绍
随着新技术的发展和应用，各种各样的新的高分子材料异军突起，在各生 产部门和人们的生活领域得到广泛的应用。尽管它们有诸多优点，但是随着应 用时间的增加，越来越多的环境问题也显现出来，世界每年产生的塑料废弃物约是其产量的60% 70%。制造高分子材料用原材料的70%以上来源于石油，以 生产lkg高分子材料平均消耗石油3L估算，年产700万吨高分子材料废弃物意味 着每年浪费了21亿L石油。因此，进行髙分子材料生态设计与再生利用是人类生 存环境的需要，也具有重要的政治和经济意义。因此社会和科技都在呼吁高分 于材料要绿色化。于是高分子领域掀起丫一片绿色浪潮。其中的"绿色"就是 指从高分子材料合成的源头——单体着手，选择对环境友好的单体材料及合成 工艺，并且考虑合成的高分子材料对环境的相容性(即在较短的时间内自然降解 或解聚)。本专利技术所涉及的单体3， 4-二羟基肉桂酸(DHCA，俗称咖啡酸)可从咖 啡豆、木瓜等天然植物中提纯得到，由于咖啡酸其独特的结构，被作为中草药 的活性成分使用，具有利胆，升高白细胞的作用，对多种细菌感染疾病以及由 放疗、化疗所致的白细胞减少症有显著疗效，也可以作为抗氧剂使用，国内关 于咖啡酸的研究主要还集中在医疗药用领域，鲜见其在聚合物制备中的研究报 道。聚乙二醇(PEG400、 PEG 1000、 PEG2000、 PEG4000、 PEG6000)、乳酸 (A丄-LA)、对羟基苯甲酸(p-HA)、石胆酸(LCA)是重要的功能单体，有关聚 合物的制备、结构与性能的研究引起了科研工作者的广泛关注。本专利技术旨在以咖啡酸为主单体合成一种具有优异降解性能的咖啡酸酯类共 聚物，所得共聚物具有以下优点1)可生物降解，具有优异的降解性能；2) 共聚物的降解速度、分子量、玻璃化转变温度可通过调节投料比来实现；3)共 聚物溶液具有较强的内在荧光性能，可作为荧光探针应用于组织工程、生物医 药以及环保等领域。
技术实现思路
本专利技术目的是提供，采用两步 熔融缩聚法得到了咖啡酸酯类共聚物，为制备具有荧光性能的共聚物降解材料 提供了一种简便、高效的方法。本专利技术的技术方案 ，以3， 4-二羟基肉桂酸为主单体，不同分子量的聚乙二醇PEG400、 PEGIOOO、 PEG2000、 PEG4000、 PEG6000、乳酸、对羟基苯甲酸、或石胆酸为功能单体，乙酸钠为催 化剂，乙酸酐为溶剂，采用两步熔融縮聚法得到了咖啡酸酯类共聚物，所得共聚 物数均分子量为1.5xl04-2.5xl04;配比为主单体:功能单体:催化剂的摩尔比为1 : 0.05-1.00 : 0.01 0.05， 溶剂的用量为总单体质量的3~12倍；第一阶段、预縮聚阶段按配比称取主单体、功能单体和催化剂乙酸钠置于三口烧瓶中，加入溶剂乙酸酐，在200 400r/min的搅拌速度下将三口烧瓶升温至100 140。C，反应1~3h;第二阶段、縮聚阶段将预聚物在100 200r/min的搅拌速度下升温，控制反应温度升至180 220 °C，再持续反应6 12小时后，停止加热，让其自然冷却；整个熔融縮聚反应过程要在通氮气或真空条件下避光进行；反应完毕后将产物先用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，除去 未参加反应的单体及催化剂后自然干燥，得黄色或淡黄色粉末产品。当功能单体选用聚乙二醇PEG400、 PEG 1000、 PEG2000、 PEG4000、 PEG6000时，所得共聚物为表示成PDHCA-6-PEG400 、 PDHCA-6-PEG1000 、 PDHCA-6-PEG2000 、 PDHCA-6-PEG4000 、 PDHCA-6-PEG6000 。当功能单体选用乳酸时，所得共聚物为<formula>formula see original document page 5</formula>表示成PDHCA-co-PLA。当功能单体选用对羟基苯甲酸时，所得共聚物为:<formula>formula see original document page 6</formula>表示成PDHCA-co-PHA。当功能单体选用石胆酸时，所得共聚物为:<formula>formula see original document page 6</formula>制得的该类聚酯共聚物聚咖啡酸-6-聚乙二醇、聚咖啡酸-CO-聚乳酸、聚咖 啡酸- -聚对羟基苯甲酸、聚咖啡酸-CO-聚石胆酸，均为可生物降解材料，且具 有荧光性能。本专利技术的有益效果本专利技术方法制备的咖啡酸酯类共聚物的分子量、玻璃 化转变温度、荧光强度、降解速度等均可控，可作为降解材料或荧光探针应用 于组织工程、生物医药以及环保等领域。本专利技术为制备具有荧光性能的共聚物 降解材料提供了一种简便、高效的方法。 附图说明图l聚咖啡酸-6-聚乙二醇(PDHCA-6-PEG400)在波长为401nm光激发下 的荧光光谱图。图2将聚咖啡酸-"-聚乳酸(PDHCA-co-PLA)共聚物压成片材埋在土壤下 降解6个月后其表面形态的扫描电镜(SEM)图。 具体实施例方式实施例1称取3， 4-二羟基肉桂酸(DHCA)1.8012g( lOmmol)，聚乙二醇400(PEG400) 0.3215g(0.8mmo1)，乙酸钠(ACONa) 0.0085g (0.1 mmol)，量取乙酸酐(AC20) 10mL，加入100mL三口烧瓶中，在搅拌转速为200r/min下将三口烧瓶升温至 ll(TC，反应1.5h后升温至190°C，搅拌转速降为120r/min再恒温反应7 h，整个反应过程在N2保护和避光条件下进行。用去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，除去未参加反应的单体及 催化剂后自然干燥，得黄色或淡黄色粉末产品。实施例2称取3， 4-二羟基肉桂酸(DHCA)1.8026 g( 10 mmol)，乳酸(D工-LA)0.3863g (4.3mmo1)，乙酸钠(ACONa) 0.0310g (0.4mmo1)，量取乙酸酐(AC20) 20mL，加入250mL三口烧瓶中，在搅拌转速为360r/min下将三口烧瓶升温至 120°C,反应2h后升温至210'C，搅拌转速降为150r/min再恒温反应6h，整个反应过程在N2保护和避光条件下进行。去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，除去未参加反应的单体及催 化剂后自然干燥，得黄色或淡黄色粉末产品。 实施例3称取3， 4-二羟基肉桂酸(DHCA)3.6042g (20mmo1)，对羟基苯甲酸 (p-HA)0.6909g (5,0mmo1)，乙酸钠(ACONa) 0.0167g (0.2mmo1)，量取乙酸 酐(AC20) 18mL，加入250mL三口烧瓶中，在搅拌转速为400r/min下将三口 烧瓶升温至135。C，反应2h后升温至210。C，搅拌转速降为130r/min再恒温反 应9h，整个反应过程在N2保护和避光条件下进行。去离子水洗涤两次，再用无水乙醇洗涤两次，除去未参加反应的单体及催 化剂后自然干燥，得黄色或淡黄色粉末产品。实施例4称取3， 4-二羟基肉桂酸(DHCA) 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可生物降解荧光聚酯共聚物的制备方法，其特征在于以３，４－二羟基肉桂酸为主单体，不同分子量的聚乙二醇ＰＥＧ４００、ＰＥＧ１０００、ＰＥＧ２０００、ＰＥＧ４０００、ＰＥＧ６０００、乳酸、对羟基苯甲酸、或石胆酸为功能单体，乙酸钠为催化剂，乙酸酐为溶剂，采用两步熔融缩聚法得到了咖啡酸酯类共聚物，所得共聚物数均分子量为１．５×１０↑［４］－２．５×１０↑［４］； 配比为：主单体∶功能单体∶催化剂的摩尔比为１∶０．０５～１．００∶０．０１～０．０５，溶剂的用量为总单体质量的３～ １２倍； 第一阶段、预缩聚阶段： 按配比称取主单体、功能单体和催化剂乙酸钠置于三口烧瓶中，加入溶剂乙酸酐，在２００～４００ｒ／ｍｉｎ的搅拌速度下将三口烧瓶升温至１００～１４０℃，反应１～３ｈ； 第二阶段、缩聚阶段： 将预聚物在１００～２００ｒ／ｍｉｎ的搅拌速度下升温，控制反应温度升至１８０～２２０℃，再持续反应６～１２小时后，停止加热，让其自然冷却； 整个熔融缩聚反应过程要在通氮气或真空条件下避光进行； 反应完毕后将产物先用去离子水洗涤两次 ，再用无水乙醇洗涤两次，除去未参加反应的单体及催化剂后自然干燥，得黄色或淡黄色粉末产品。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明清，徐亚鹏，倪忠斌，李继航，胡娜，李会玲，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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