本发明专利技术公开了一种N,N-二甲基苯胺-醇基镁催化剂，结构式如下式（Ⅰ）所示，式中R1，R2均从下述基团中选择：C1-C4的直链烷基、C5-C6的环烷基、氢、芳基或带有取代基的芳基，R1与R2相同或不相同，R3为C1-C4的直链烷基。本发明专利技术还公开了其制备方法和应用，本催化剂制备方法简单，所得催化剂结构变化多样、催化活性高，立体选择性高，可以用于催化丙交酯的开环聚合反应，聚合反应工艺简单，采用通常的溶液聚合方法，可以在较低温度下发生，条件温和，所得聚合物产率高、金属残留少，分子量从几千到七十万，选择性广。
【技术实现步骤摘要】
, n-二甲基苯胺-醇基镁催化剂及其制备方法和应用的制作方法
本专利技术涉及一种丙交酯开环聚合用催化剂，具体的来讲，涉及一种，-二甲基苯胺-醇基镁催化剂、其制备方法以及作为丙交酯开环聚合催化剂的应用。
技术介绍
由于聚丙交酯具有优秀的生物相容性且无毒，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，是迄今研究最广泛、应用最多的可降解生物材料。目前聚丙交酯的制备通常采用开环聚合的方法，即丙交酯在引发体系作用下制备高分子量的聚丙交酯。丙交酯有左旋丙交酯，右旋丙交酯和内消旋丙交酯三种立体异构体，因此，聚丙交酯就有多种序列结构，具体包括全同立构、间同立构、无规立构、不均匀有规立构和嵌段立构。不同原料可以得到不同序列结构的聚丙交酯，聚丙交酯的序列结构在很大程度上决定了聚丙交酯的性质:无规立构和不均匀有规立构聚丙交酯是非晶聚合物，它们可以由内消旋丙交酯或者外消旋丙交酯的聚合得到，全同立构、间同立构和嵌段立构的聚丙交酯都是可以结晶的聚合物。其中，全同立构的聚丙交酯可由纯的左旋丙交酯或者纯的右旋丙交酯聚合而成，高分子量的全同立构丙交酯的熔点约180 °C，等量聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯形成的外消旋混合物的熔点约230 °C。间同和嵌段立构聚丙交酯是最近几年才被合成出来的，它们只能通过丙交酯的立体选择性聚合才能得到，而这一聚合反应必须借助具有特殊立体选择性的催化剂。目前已研究的催化剂有很多，例如镁、钙、锗、锡、铝、锌、铁、钛、锆、镧系等的配合物，这些催化剂能在聚合过程中抑制可能发生的酯交换反应，控制聚合物的立体构型以及分子量。此外，由于聚丙交酯材料在生物医药领域应用广泛，所以催化剂在选择时不仅要有好的催化性能，还要无毒，少残留。从上面描述可以看出，催化剂对间同和嵌段立构聚丙交酯的形成有重大影响，催化剂的好坏直接影响着所得产品的优劣程度及聚合难易程度，因此研究催化性能好的催化剂一直是本领域的热点。镁系催化剂由于催化活性比较高，金属残留少，无毒，受到科学家的关注。由于镁的离子半径较小，有机镁与配体反应的时候容易二聚，降低催化剂的催化活性，大空间位阻的配体有利于对中心金属镁进行保护防止二聚失活，所以镁系催化剂的配体需要较大的立体位阻，例如:二亚胺类或者氮硅类配体，因此配体的选择是影响镁系催化剂性能的关键因素之一。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，，- 二甲基苯胺-醇基镁催化剂，该催化剂适于丙交酯开环聚合反应，在较低温度下能快速得到聚合物，催化活性高，可以催化内外消旋丙交酯，立体选择性好。本专利技术还提供了该催化剂的制备方法， 操作简单，便于实施。本专利技术还提供了该催化剂在丙交酯聚合反应中的应用，特别适合催化左旋丙交酯、右旋丙交酯、外消旋丙交酯、内消旋丙交酯的开环聚合。本专利技术以一类具有大空间位阻的，- 二甲基苯胺-醇为配体，合成，- 二甲基苯胺-醇基镁催化剂，该催化剂催化效果好，在催化丙交酯的开环聚合时，在室温下甚至更低的温度就可以发生聚合反应，反应快，收率高；在聚合外消旋丙交酯时可以得到不均匀有规立构为主的聚丙交酯，效果非常好。本专利技术技术方案如下: 一种，- 二甲基苯胺-醇基镁催化剂，其特征是:结构式如下式(I )所示，式中R1,R2均从下述基团中选择:C1-C4的直链烷基、C5-C6的环烷基、氢基、苯基或带有取代基的芳基；R3为C1-C4的直链烷基；其中，R1与R2可以相同也可以不同。权利要求1.一种，-二甲基苯胺-醇基镁催化剂，其特征是:结构式如下式(I)所示，式中R1,R2均从下述基团中选择:C1-C4的直链烷基、C5-C6的环烷基、氢基、苯基或带有取代基的芳基，R1与R2相同或不相同，R3为C1-C4的直链烷基；2.根据权利要求1所述的，-二甲基苯胺-醇基镁催化剂，其特征是:芳基的取代基选自C1-C4的烷基、C1-C4的烷氧基或卤素，取代基的个数为1-2个；带有取代基的芳基优选为邻氣苯基、邻漠苯基、邻甲基苯基、对甲基苯基或对甲氧基苯基。3.根据权利要求1所述的，-二甲基苯胺-醇基镁催化剂，其特征是:R1;R2均从下述基团中选择:氣基、甲基、乙基、环戍基、环己基、苯基、邻氣苯基、邻漠苯基、邻甲基苯基、对甲基苯基或对甲氧基苯基，Rl与R2相同或者不同。4.一种权利要求1、2或3所述的，- 二甲基苯胺-醇基镁催化剂的制备方法，其特征是包括以下步骤: (1)配体的制备:将，-二甲基苯胺溶解在干燥的乙醚中，加入与，-二甲基苯胺等摩尔量的正丁基锂，然后在低温下加入四甲基乙二胺，室温反应12小时，反应后再加入与，- 二甲基苯胺等摩尔量的醛或酮，室温反应12小时，反应后加入氯化铵的水溶液停止反应，分液，收集有机相，有机相经无水硫酸钠干燥，旋干溶剂得到粗品，粗品用己烷重结晶得到，-二甲基苯胺-醇配体，结构式如式(II)所示，其中，R1, R2SC1-C4的直链烷基、C5-C6的环烷基、氢基、苯基或带有取代基的芳基； (2)催化剂的制备:将，-二甲基苯胺-醇配体加入有机溶剂中，然后在-10 0°C下加入与配体等摩尔量的二烷基镁，加完后使反应液自然升至室温，然后将反应液在20 110°C下反应I 12小时，反应完后蒸去溶剂得粗产品，粗产品重结晶得，-二甲基苯胺基-醇基镁催化剂；5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是:反应在惰性气体保护下进行；所述二烷基镁分子式为(R3) 2Mg ;所述有机溶剂为C5 ClO的饱和烷烃、C5 ClO的卤代烷烃或者是C5 ClO的芳香烃；所述重结晶试剂为己烷。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是:所述有机溶剂为己烷、甲苯、二氯甲烷或氯仿。7.—种权利要求1、2或3所述的，-二甲基苯胺-醇基镁催化剂的应用，其特征是:用作丙交酯开环聚合反应的催化剂，所述丙交酯为左旋丙交酯、右旋丙交酯、外消旋丙交酯、内消旋丙交酯中的一种或两种。8.根据权利要求7所述的应用，其特征是，丙交酯开环聚合反应包括以下步骤:将，- 二甲基苯胺-醇基镁催化剂、有机溶剂、醇助催化剂和丙交酯混合，在无水无氧和惰性气体保护下进行聚合开环反应，反应后将反应物进行处理得聚丙交酯。9.根据权利要求8所述的应用，其特征是:聚合反应所用有机溶剂为甲苯、二氯甲烷或四氢呋喃，醇助催化剂为苄醇或异丙醇；丙交酯与，-二甲基苯胺-醇基镁催化剂摩尔比为30 2000:1，醇助催化剂与，- 二甲基苯胺-醇基镁催化剂的摩尔比为I 4:1 ;聚合反应温度为-20 110°C，时间为0.1-600分钟。10.根据权利要求9所述的应用，其特征是:聚合反应温度为O 70°C，反应时间为0.1-30 分钟。全文摘要本专利技术公开了一种,-二甲基苯胺-醇基镁催化剂，结构式如下式(Ⅰ)所示，式中R1，R2均从下述基团中选择C1-C4的直链烷基、C5-C6的环烷基、氢、芳基或带有取代基的芳基，R1与R2相同或不相同，R3为C1-C4的直链烷基。本专利技术还公开了其制备方法和应用，本催化剂制备方法简单，所得催化剂结构变化多样、催化活性高，立体选择性高，可以用于催化丙交酯的开环聚合反应，聚合反应工艺简单，采用通常的溶液聚合方法，可以在较低温度下发生，条件温和，所得聚合物产率高、金属残留少，分子量从几千到七十万，选择性广。文档编号C08G63/83GK103193969S本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种N,?N?二甲基苯胺?醇基镁催化剂，其特征是：结构式如下式（Ⅰ）所示，式中R1，R2均从下述基团中选择：C1?C4的直链烷基、C5?C6的环烷基、氢基、苯基或带有取代基的芳基，?R1与R2相同或不相同，R3为C1?C4的直链烷基；。201310124575X100001dest_path_image001.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐征和，曲华明，姚伟，高爱红，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：
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