[發(fā)明專利]具有催化丙交酯開環(huán)聚合性能的鋅配位聚合物及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710690880.3
• 申請(qǐng)日: 2017-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN107556465B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳圣春;李楠;田鋒;崔愛軍;何明陽(yáng);陳群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G63/83
• 分類號(hào): C08G63/83;C08G63/08;C07F3/06
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本發(fā)明公開了具有催化丙交酯開環(huán)聚合性能的鋅配位聚合物及制備方法，涉及聚乳酸催化劑領(lǐng)域。本發(fā)明中的催化劑是一種具有三維結(jié)構(gòu)的鋅配位聚合物，其化學(xué)式為[Zn₅(tfbtb)₂(1,4?NDC)₄(μ₃?OH)₂]，式中tfbtb為2,3,5,6?四氟?二(1,2,4?三氮唑?1?甲基)苯配體，1,4?NDC為1,4?萘二甲酸根陰離子，μ₃?OH為羥基橋連。本發(fā)明的合成方法操作方便，產(chǎn)率高，重現(xiàn)性好；所得的晶體純度高，且具有好的熱穩(wěn)定性。所述鋅配位聚合物對(duì)催化丙交酯開環(huán)聚合具有好的催化活性，制備的聚乳酸重均分子量超過(guò)4萬(wàn)，可以應(yīng)用在醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚乳酸催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種鋅配位聚合物及其制備方法和催化丙交酯本體開環(huán)聚合的應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚乳酸(PLA，又稱為聚丙交酯)，是一種以可再生的植物資源為原料化學(xué)合成制備的脂肪族聚酯類高分子材料，制備的各種薄膜和纖維產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在包裝、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和日常生活用品等領(lǐng)域。PLA具有良好生物相容性和生物可降解性，在自然環(huán)境中，能在微生物或者酶的作用下最終降解為二氧化碳和水，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染和損害，是典型的綠色塑料，已成為可再生性環(huán)保型材料的研究熱點(diǎn)(Drumright R.E.,Gruber P.R.,Henton D.E.Adv.Mater.2000,12,1841–1846；Lim L.-T.,Auras R.,RubinoM.Prog.Polym.Sci.2008,33,820–852)。

PLA的制備一般有兩種方法：一種是通過(guò)乳酸直接聚合，另一種是通過(guò)丙交酯開環(huán)聚合。乳酸直接聚合通常只能得到PLA，其分子量低且分子量分布較寬，其性能不能滿足大部分應(yīng)用的需要。到目前為止，高分子量的PLA主要是通過(guò)丙交酯在催化劑引發(fā)下開環(huán)聚合得到(Dechy-Cabaret O.,Martin-Vaca B.,Bourissou D.Chem.Rev.2004,104,6147–6176；Thomas C.M.Chem.Soc.Rev.2010,39,165–173)。辛酸亞錫被認(rèn)為是催化丙交酯本體開環(huán)聚合制備PLA應(yīng)用最廣和效率較高的催化劑。錫類化合物催化開環(huán)聚合的優(yōu)點(diǎn)是單體轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)物代消旋化，但是它們具有一定的細(xì)胞毒性，不利于PLA在醫(yī)用聚合物材料領(lǐng)域的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，鋁、鈣、鎂、鈦、鋯和鑭系金屬配合物具有催化內(nèi)酯開環(huán)聚合的性能(Labet M,Thielemans W.Chem.Soc.Rev.2009,38,3484–3504)，但是這些催化劑體系很難兼顧毒性低、活性高、分子量高且分布窄的特點(diǎn)。因此，研究開發(fā)無(wú)毒、高活性、分子量及分布可控的催化劑，尤其是活性催化劑成為非?；钴S的一個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)也為生物醫(yī)用可降解高分子材料的研究注入強(qiáng)大的生命力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了進(jìn)一步拓展高效、低毒鋅配合物應(yīng)用于催化丙交酯本體開環(huán)聚合制備聚乳酸，公開一種鋅配位聚合物及其制備方法和催化丙交酯開環(huán)聚合制備聚乳酸的應(yīng)用。該鋅配位聚合物熱穩(wěn)定性好，合成方法操作方便，產(chǎn)率高，重現(xiàn)性好，對(duì)丙交酯本體開環(huán)具有較好的催化活性，制備的聚乳酸重均分子量超過(guò)4萬(wàn)，可以應(yīng)用在醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域。

本發(fā)明一種應(yīng)用于催化丙交酯開環(huán)聚合的鋅配位聚合物，其特征在于其化學(xué)式為[Zn₅(tfbtb)₂(1,4-NDC)₄(μ₃-OH)₂]，式中tfbtb為2,3,5,6-四氟-二(1,2,4-三氮唑-1-甲基)苯配體，1,4-NDC為1,4-萘二甲酸根陰離子，μ₃-OH為羥基橋連。