双核胺亚胺锌催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种双核胺亚胺锌催化剂，其结构式如下式（Ⅰ）所示，式中Ar为芳基，R为烷基或氨基。本发明专利技术还公开了该催化剂的制备方法和其在环内酯开环聚合反应中的应用。该催化剂制备方法简单、结构变化多样、催化活性高，可以用于催化环内酯的聚合。由于催化体系的活性高，聚反应可以在室温下发生，条件温和，且获得高分子量的聚合物，通过控制加入的单体的比例，可以调控聚合物的分子量从几千到七十万，特别适合环内酯的开环聚合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型高活性环内酯聚合催化剂，具体的来讲，涉及一种双核胺亚胺锌化合物及其制备方法以及其作为环内酯聚合催化剂的应用。
技术介绍
聚丙交酯(PLA)以及其共聚物(如共聚乙交酯一丙交酯PLGA)等由于具有良好的生物降解性、其在纺织、包装材料等领域有着广泛的应用；由于其具有优秀的生物相容性，它在药物控释、外科缝合线、骨折内固定材料等方面得到广泛的研究。作为可降解高分子材料在生理环境下自行降解、崩溃或代谢，进而被生物体吸收或派出体外。因此当其作手术缝合时，术后无需再行拆线；用作骨内固定材料(如钉、棒等)时，不但无须进行二次手术，减少病人的痛苦，简化手术程序，提高治疗效果；被用作药物载体时，可以通过控制降解速率来调节药物释放速率；用作组织工程支架材料时，随着细胞的繁殖、组织的生长和器官的逐渐形成，支架材料随之降解和被吸收，排出体外，从而达到修复器官功能衰竭和组织缺陷的目 的，在医学领域中受到越来越多的重视。聚酯在有水存在的环境或体液中，能通过化学降解生成羟基脂肪酸，然后参与体内的三羧酸循环而进一步降解为无毒的小分子，排出体外，可以替代传统塑料来彻底解决“白色污染”问题。高分子量的聚酯材料多是通过环酯的开环聚合得到，因此寻找适合开环反应的催化剂非常有意义。双核胺亚胺锌化合物作为催化剂进行内酯和交酯的开环聚合，反应快，反应温度低，在室温下就可以发生聚合反应，得到产物的分子量高，产率高且光学纯度好。由于其反应的高活性，且具备活性聚合的特征，因而能够催化内酯和交酯进行均聚以及无规和嵌段共聚合。
技术实现思路
本专利技术提供了一种双核胺亚胺锌催化剂，该催化剂制备方法简单、催化活性高、特别适合催化环内酯聚合。本专利技术还提供了该催化剂的制备方法，其操作简单，便于实施。本专利技术还提供了该催化剂在环内酯聚合反应中的应用，其反应快，反应温度低，反应时间短，能够作为多种环内酯的催化剂，且可适于手性和非手性丙交酯的聚合，催化范围宽。本专利技术技术方案如下 一种双核胺亚胺锌催化剂，其特征是其结构式如下式(I )所示，式中权利要求1.一种双核胺亚胺锌催化剂，其特征是其结构式如下式(I )所示，式中Ar为芳基，R为烷基或氨基，2.根据权利要求I所述的催化剂，其特征是:Ar为苯基或带有取代基的苯基，苯基的取代基选自烷基或烷氧基，取代基的个数为1-2个；R为甲基、乙基或六甲基二硅基氨基；环己二胺为顺式、反式、外消旋或手性。3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征是:Ar为2，6-二异丙基苯基、2，6-二乙基苯基、2，6_ 二甲基苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、苯基或4-甲氧基苯基。4.一种权利要求I所述的双核胺亚胺锌催化剂的制备方法，其特征是包括以下步骤将四齿胺亚胺配体加入有机溶剂中，然后在-10 0°C下加入二烷基锌或者二氨基锌，加完后使反应液自然升至室温，然后将反应液在室温 120°C下反应O. 3 12小时，反应完后蒸去溶剂得粗产品，粗产品重结晶得双核胺亚胺锌催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是四齿胺亚胺配体结构式如(II)所示，Ar为苯基或带有取代基的苯基；所述有机溶剂为C5 ClO的饱和烷烃或饱和芳香烃有机溶齐U，有机溶剂用量应为反应原料总质量的5 10倍；重结晶所用溶剂为己烷，反应在惰性气体保护下进行；6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是所述有机溶剂为己烷、甲苯或二甲苯。7.—种权利要求I所述的双核胺亚胺锌催化剂的应用，其特征是用于环内酯开环聚合反应的催化剂，所述环内酯为乙交酯、丙交酯、丁内酯、戊内酯和ε-己内酯中的一种或两种。8.根据权利要求7所述的应用，其特征是开环聚合反应在无水无氧和惰性气体保护下进行，反应时，将双核胺亚胺锌催化剂、有机溶剂、醇助催化剂和环内酯单体混合，然后进行聚合开环反应，反应后将产物进行处理得聚酯。9.根据权利要求8所述的应用，其特征是反应所用有机溶剂为甲苯、四氢呋喃，二氯甲烷或二甲苯，醇助催化剂为苄醇或异丙醇；环内酯与双核胺亚胺锌催化剂的摩尔比为20 5000 :1，醇助催化剂与双核胺亚胺锌催化剂中的锌元素的摩尔比为O. 5 2 :1 ;聚合反应温度为20 120°C，时间为1-1440分钟。10.根据权利要求8所述的应用，其特征是反应后将反应物溶解，然后加入沉淀剂将聚丙交酯沉淀出来，将沉淀物洗涤、室温真空干燥得聚酯。全文摘要本专利技术公开了一种双核胺亚胺锌催化剂，其结构式如下式(Ⅰ)所示，式中Ar为芳基，R为烷基或氨基。本专利技术还公开了该催化剂的制备方法和其在环内酯开环聚合反应中的应用。该催化剂制备方法简单、结构变化多样、催化活性高，可以用于催化环内酯的聚合。由于催化体系的活性高，聚反应可以在室温下发生，条件温和，且获得高分子量的聚合物，通过控制加入的单体的比例，可以调控聚合物的分子量从几千到七十万，特别适合环内酯的开环聚合。文档编号C08G63/83GK102627758SQ20121009526公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日专利技术者姚伟, 李巧昤, 李浩生, 高洪远, 高爱红 申请人:济南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟，高爱红，李巧昤，高洪远，李浩生，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：