[發明專利]四齒胺亞胺鋁催化劑及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110389657.8
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102516516A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 高愛紅;岳濤;劉麗秀;王灝;紀曉紅;李繼斌
• 申請（專利權）人: 濟南艾孚特科技有限責任公司
• 主分類號: C08G63/84
• 分類號: C08G63/84;C08G63/08;C07F5/06
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本發明涉及一種催化劑及其制備方法和應用，具體的來講，涉及一種四齒胺亞胺鋁金屬化合物催化劑及其制備方法以及其作為丙交酯聚合催化劑的應用。

背景技術

聚丙交酯由于具有良好的生物降解性、其在紡織、包裝材料等領域有著廣泛的應用；由于其具有優秀的生物相容性，它在藥物控釋、外科縫合線、骨折內固定材料等方面得到廣泛的研究。作為可降解高分子材料在生理環境下自行降解、崩潰或代謝，進而被生物體吸收或派出體外。因此當其作手術縫合時，術后無需再行拆線；用作骨內固定材料（如釘、棒等）時，不但無須進行二次手術，減少病人的痛苦，簡化手術程序，提高治療效果；被用作藥物載體時，可以通過控制降解速率來調節藥物釋放速率；用作組織工程支架材料時，隨著細胞的繁殖、組織的生長和器官的逐漸形成，支架材料隨之降解和被吸收，排出體外，從而達到修復器官功能衰竭和組織缺陷的目的，在醫學領域中受到越來越多的重視。

高分子量的聚丙交酯材料多是通過丙交酯的開環聚合得到，普遍采用的催化劑有異丙醇鋁、辛酸亞錫以及稀土環氧化物等。最為被廣泛使用的是辛酸亞錫，它的特點是可以得到產率高和分子量高及光學純度好的聚酯材料，其缺點是反應活性不是很高，反應時間要求比較長，反應需要在較高的溫度下進行。其他兩種催化劑也存在一定的缺點，限制聚合反應的進行，因此尋找更加適合開環反應的催化劑非常有意義。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的不足，提供了一種四齒胺亞胺鋁催化劑，該催化劑穩定性好、催化活性高、特別適合催化L-丙交酯聚合。

本發明還提供了該催化劑的制備方法，其操作簡單，便于實施。

本發明還提供了該催化劑在丙交酯聚合反應中的應用，其反應速率很快，反應溫度低，反應時間短。

本發明技術方案如下：

一種四齒胺亞胺鋁催化劑，其特征是：其結構式如下式（Ⅰ）所示，式中Ar為芳基，

。

上述催化劑中，Ar為苯基或帶有取代基的苯基，其中苯基中的取代基可以選自烷基或烷氧基，取代基的個數為1-2個。

上述催化劑中，優選的，Ar為2，6-二異丙基苯基、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。

本發明還提供了四齒胺亞胺鋁催化劑的制備方法，其特征是包括以下步驟：將四齒胺亞胺配體(II)加入有機溶劑中，然后在-40～0℃下加入三甲基鋁，加完后使反應液自然升至室溫，然后將反應液在室溫～150℃下反應0.1～72小時，反應完后過濾反應液，濾液蒸去溶劑得粗產品，粗產品重結晶得四齒胺亞胺鋁催化劑。

反應式如下：

上述制備方法中，所用的四齒胺亞胺配體具有下具有下式（Ⅱ）的結構式，的結構式，其制備方法已經在已有文獻（姚偉，胺亞胺金屬配合物的合成，表征及催化性能的研究，中國博士學位論文全文數據庫）中有過報道，在此不再詳述。式（Ⅱ）中，?Ar為苯基或帶有取代基的苯基，其中苯基中的取代基可以選自烷基或烷氧基，取代基的個數為1-2個，Ar優選為2，6-二異丙基苯基、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。

上述制備方法中，所述有機溶劑為C1～C10的飽和烷烴或飽和芳香烴有機溶劑，優選為己烷、甲苯或二甲苯，有機溶劑用量應為反應原料總質量的5～50倍。

上述制備方法中，優選的，反應時間為2～24小時。

上述制備方法中，重結晶所用溶劑優選為己烷，反應在惰性氣體保護下進行。

本發明還提供了上述四齒胺亞胺鋁催化劑的應用，其特征是：用于丙交酯開環聚合反應的催化劑。

上述應用中，具體的步驟為：開環聚合反應在無水無氧和惰性氣體保護下進行，反應時，將四齒胺亞胺鋁催化劑、有機溶劑、醇助催化劑和L-丙交酯混合，然后進行聚合開環反應，反應后將產物進行處理得聚丙交酯。

上述開環聚合反應中，反應所用有機溶劑為甲苯、四氫呋喃，二氯甲烷或二甲苯，優選甲苯。

上述開環聚合反應中，醇助催化劑為芐醇或異丙醇。

上述開環聚合反應中，L-丙交酯與四齒胺亞胺鋁催化劑的質量比為30～5000：1，醇助催化劑與四齒胺亞胺鋁催化劑中的鋁元素的摩爾比為0.5～5：1。

上述開環聚合反應中，聚合反應溫度為20～150℃，時間為5-1440分鐘。