[發明專利]一種氮雜環卡賓金屬鋁化合物的制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610369322.2
• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN106008946B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 劉紹峰;李志波;張杰;班彥琪
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08G63/84
• 分類號: C08G63/84;C08G63/08;C07F5/06
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 郝團代

技術領域

本發明涉及一類有機鋁化合物的制備方法與應用，特別涉及雙亞甲基苯酚-氮雜環卡賓絡合金屬鋁化合物的制備方法及其在內酯和交酯開環聚合方面的應用。

背景技術

高分子材料具有許多獨特而優異的性能，在工業、農業、國防軍工以及人們日常生活的各個方面都有十分廣泛的應用。這其中，脂肪族聚酯由于具有可降解性、生物相容性、環境友好性等特點，受到人們越來越廣泛地關注，已經成為世界范圍內材料領域研究的熱點。

脂肪族聚酯，如聚ε-己內酯(PCL)、聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)等，是一類含有重復內酯單體單元結構的聚合物，能夠在自然環境或者生理環境條件下完全降解，最終分解成小分子CO₂和H₂O，對環境不產生任何污染。同時，脂肪族聚酯具有優良的生物相容性、滲透性、低毒性，使其在生物醫學領域有很高的應用價值，廣泛地用作手術縫合線、藥物載體、藥物緩釋、組織工程等。

脂肪族聚酯可以通過縮合聚合和環狀單體的開環聚合制備。縮合聚合方法的單體來源廣泛，但反應溫度高，反應時間長。更重要的是，縮合聚合過程中會產生小分子副產物，不容易得到高分子量產物，且分子量分布寬，因此很難得到高品質聚合物。相反地，內酯或交酯單體的開環聚合更容易得到高分子量的聚合物，也更易實現可控聚合，制備高性能、高附加值的高端脂肪族聚酯高分子材料，受到廣泛的關注，是一個十分活躍的研究領域。許多金屬的羧酸鹽、醇鹽、酚鹽以及金屬氧化物是開環聚合的有效催化劑，如異丙醇鋅、辛酸亞錫，但存在活性低，反應時間長以及聚合反應不易控制等問題。近年來，金屬有機化合物作為高效的開環聚合催化劑，發展迅速，如鋁、鋅、鈷、稀土金屬有機化合物，不但具有高活性，還能夠實現可控/活性聚合、立體選擇性聚合(J.Am.Chem.Soc.2013,135,18901-18911；J.Am.Chem.Soc.2011,133,10724-10727；Organometallics,2008,27,5889-5893；Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2006,103,15343-15348；Coord.Chem.Rev.,2006,250,602-626；Chem.Rev.,2004,104,6147-6176；Macromolecules,2000,33,1530-1535；J.Am.Chem.Soc.,1999,121,4072-4073)。

隨著國家“十三五”計劃的全面實施，大力發展可持續發展的、環境友好的、可降解的新材料勢在必行。在可生物降解高分子材料這一領域，我們迫切地需要加大內酯開環聚合催化劑的原始創新和聚合工藝的技術革新的研究力度，以增強企業參與國際技術市場的競爭能力，提高我國生產可降解高分子材料的種類和產能。

本發明報道了一種雙亞甲基苯酚-氮雜環卡賓絡合烷基鋁化合物的制備方法及其在開環聚合中的應用。該催化劑具有制備簡單、成本低、活性高、可控性好的特點，所制備脂肪族聚酯具有微觀結構可控、可降解、生物相容性好的特點。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙亞甲基苯酚-氮雜環卡賓絡合金屬鋁化合物的制備方法及其在開環聚合中的應用。

本發明提供一種式(I)所示雙亞甲基苯酚-氮雜環卡賓絡合金屬鋁化合物：

其中，R¹選自氫，叔丁基，苯基；R²選自氫，叔丁基；R³選自甲基，乙基，異丙基，甲氧基。

優選的，本發明金屬鋁化合物選自如下任意一種：

C1:(L1AlMeCl)₂L1＝1,3-(2-^tBu-4-^tBu-6-亞甲基)苯酚-氮雜環卡賓鹽酸鹽；

C2:(L2AlMeCl)₂L2＝1,3-(2-^tBu-6-亞甲基)苯酚-氮雜環卡賓鹽酸鹽；

C3:(L3AlMeCl)₂L3＝1,3-(6-亞甲基)苯酚-氮雜環卡賓鹽酸鹽；

C4:(L4AlMeCl)₂L4＝1,3-(2-Ph-6-亞甲基)苯酚-氮雜環卡賓鹽酸鹽。

本發明提供了上述雙亞甲基苯酚-氮雜環卡賓絡合金屬鋁化合物的制備方法，其包括以下步驟：