[發明專利]一種聚碳酸酯的制備方法

無效

• 申請號: 201010225565.1
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN101880382A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 廖立瓊;范長江;劉立建
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C08G64/30
• 分類號: C08G64/30;A61K47/34;A61L17/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明涉及一種聚碳酸酯的制備方法，屬于高分子化學領域。

技術背景

生物可降解高分子在生物醫學領域表現出越來越廣泛的應用前景，其研究也越來越受到人們的重視。傳統脂肪族聚酯(聚乳酸、聚己內酯等)是一種本體降解高分子，降解產物呈酸性，容易引起周圍組織的非細菌性炎癥反應。

聚碳酸酯是一類表面溶蝕材料，在生物體內經水解、酶解等過程逐步降解為CO₂和二元醇，基本無毒副作用；具有良好的生物相容性和力學性能，在骨固定材料、藥物控制釋放和組織工程等領域都已得到了一定的應用。

微波加熱時，介質材料的極性分子在電磁場作用下，從原來的隨機分布狀態轉向依照電場的極性排列取向。而在高頻電磁場作用下，這些取向按交變電磁的頻率不斷變化，這一過程造成分子的運動和相互摩擦從而產生熱量。此時交變電場的場能轉化為介質內的熱能，使介質溫度不斷升高。

離子液體是指在室溫或接近室溫下呈現液態的、完全由陰陽離子所組成的鹽，也稱為低溫熔融鹽。離子液體作為離子化合物，其熔點較低的主要原因是因其結構中某些取代基的不對稱性使離子不能規則地堆積成晶體所致。它一般由有機陽離子和無機陰離子組成。離子液體與傳統的有機溶劑相比，也具有很多優點，例如：1.蒸氣壓近似為零，可用于高真空體系，是一種理想的溶劑；2.有較好的熱穩定性、化學穩定性；3.可循環使用、無環境污染。

由于離子液體的這些優點受到越來越多的化學工作者的關注。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種高效、綠色的聚碳酸酯的制備方法。

本發明提供的技術方案是：

在聚合容器中加入離子液體和環狀碳酸酯，離子液體與環狀碳酸酯的質量比為1～50∶100，以乳酸鋅或者氧化鋅為催化劑，抽真空(＜50Pa)，微波輻照加熱5～120分鐘，微波功率80～640W，聚合得到聚碳酸酯。

所述催化劑的用量為環狀碳酸酯的1～50wt％。

所述環狀碳酸酯可選5，5-二甲基三亞甲基碳酸酯(DTC))，則生成聚合物為聚(5，5-二甲基三亞甲基碳酸酯)(PDTC)，其三嵌段共聚物的化學結構符合以下通式：

其中，n大于1；R＝-CH₃。

所述離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽或1-丁基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸鹽。

由于離子液體是由陰陽離子組成的，對微波加熱的響應很快，聚合反應迅速。同時，也是由于離子液體的蒸氣壓幾乎為零，使聚合反應在高真空和加熱條件下進行成為可能。鋅是人體所必需的重要元素之一，微量的鋅參與人體100多種酶的合成，對人體的生長發育、生理功能和健康水平等有著重要的作用。本發明聚碳酸酯的制備方法方便、快速、綠色，制備的材料可生物降解，有望用作藥物控制釋放載體材料、手術縫合線材料和工程塑料。

附圖說明

圖1為反應所得的聚合物的核磁共振氫譜。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明做進一步說明。

實施例一：在玻璃聚合管中加入0.025克1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.5克DTC，25mg乳酸鋅，抽真空(氣壓＜50Pa)，充氬氣，反復三次后封管。然后將封閉的聚合管在微波80W下輻照90分鐘，得到聚(5，5-二甲基三亞甲基碳酸酯)；凝膠滲透色譜(GPC)測試得到數均分子量約為5400Da，分散系數為1.4。

實施例二：在玻璃聚合管中加入0.05克1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.5克DTC，25mg乳酸鋅，抽真空(＜50Pa)，充氬氣，反復三次后封管。然后將封閉的聚合管在微波300W下輻照20分鐘，得到聚(5，5-二甲基三亞甲基碳酸酯)，凝膠滲透色譜(GPC)測試得到數均分子量約為33200Da；分散系數為1.2。

實施例三：在玻璃聚合管中加入0.1克1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.5克DTC，25mg乳酸鋅，抽真空(＜50Pa)，充氬氣，反復三次后封管。然后將封閉的聚合管在微波85W下輻照90分鐘，得到聚(5，5-二甲基三亞甲基碳酸酯)，凝膠滲透色譜(GPC)測試得到數均分子量約為21000Da；分散系數為1.7。

實施例四：在玻璃聚合管中加入0.25克1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.5克DTC，250mg乳酸鋅，抽真空(＜50Pa)，充氬氣，反復三次后封管。然后將封閉的聚合管在微波85W下輻照90分鐘，得到聚(5，5-二甲基三亞甲基碳酸酯)，凝膠滲透色譜(GPC)測試得到數均分子量約為2500Da；分散系數為1.7。