[發明專利]含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711314942.7
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108503661B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 姚偉;高愛紅;張永芳;王洪賓
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C07F5/06
• 分類號: C07F5/06;C08G63/08;C08G63/84
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 賈波

本發明公開了一種含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物及其制備方法和應用，其具有式Ⅰ所述的結構式，其中，R為氫、C1?C4的烷烴或鹵素。本發明含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物催化劑由配體和三甲基鋁反應而得，制備方法簡單，成本低，產品收率高，該化合物結構特殊，結構變化多樣，金屬中心鋁與配體的二價N，N，O，O配位，可作為環內酯開環聚合反應的催化劑，催化活性高、立體選擇性好、反應速率快，聚合反應操作簡單，得到的聚合產物分子量分布窄、分子量可控、產率高，可以廣泛用于環內酯開環聚合，是一種十分理想的催化劑。

技術領域

本發明涉及一種含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物，還涉及該含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物及其制備方法和作為環內酯開環聚合反應的催化劑的應用。

背景技術

以石油為原料的傳統高分子塑料在給人們的生產和生活帶來便利的同時，也有兩個致命的缺點：不可再生性和不可降解性。因為石油為不可再生資源，所以依賴石油原料的高分子塑料材料的快速發展受到很大制約，而且高分子塑料材料難以降解，大量的高分子塑料材料廢棄物長期積存在現實生活中對人類生存環境造成的污染也逐漸加重。尋找代替石油的可再生資源，開發環境友好型、可生物降解型的新材料成為未來高分子塑料材料發展的趨勢。

聚酯為生物可降解型的綠色環保型的高分子材料，其作為石油產品的替代物越來越受到人們的關注。在自然生活環境中，廢棄的聚內酯材料能被土壤中的微生物徹底的分解成水和二氧化碳，環保并且可再生。因為聚酯無毒、無刺激性，且具有良好的生物相容性，因此被廣泛應用于醫學和環保領域，例如手術縫合線、包裝、藥物控制釋放和組織工程支架等。聚內酯優良的生物相容性、生物降解性以及可持續發展利用的性能，使其已經成為21世紀最具有發展前景的高分子材料。

便捷的合成聚酯的方法是環內酯的開環聚合法，這種合成方法的優點是：聚合的可控性、較窄的分子量分布。目前常用的催化劑多是配體和金屬形成的配合物，催化劑中的金屬包括鎂、鈣、鍺、錫、鋁、鋅、鐵、鈦、鋯、鑭系等。催化劑的選擇對于開環聚合反應的快慢、所得聚合物的立體規整度和分子量所得產品的性能都具有重要影響，而催化劑的配體和配位金屬的選擇對于開環聚合反應的快慢、聚合物的立體規整度和分子量都十分關鍵，因此研究新的性能好的催化劑配體以及配合物催化劑十分必要。

發明內容

本發明提供了一種含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物，該鋁配合物能夠作為環內酯開環聚合反應的催化劑，其催化活性高、立體選擇性好，所得聚合物分子量可控性好，具有很好的應用前景。

本發明還提供了該含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物的制備方法和作為環內酯開環聚合反應的催化劑的應用。

本發明是在國家自然基金委青年項目（No 21104026）的資助下完成的，本發明技術方案如下：

本發明含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物具有式Ⅰ所述的結構式：

。

本發明含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物為配合物，通過對配體結構的選擇和與金屬鋁的配位具有優異的性能，本發明配體結構特殊，配體中取代基的選擇對于該鋁配合物作為環內酯開環聚合反應催化劑的催化性能有較大影響。其中，R為氫、C1-C4的烷烴或鹵素，所述鹵素為氟、氯、溴或碘。進一步的，R為叔丁基時立體選擇性最佳，R為溴時催化活性最佳。

本發明含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物是由配體和三甲基鋁反應得到，其制備方法包括以下步驟：將配體A加入有機溶劑中，在-10～0 ^oC下加入三甲基鋁，加完后使反應溫度自然升至室溫，然后將溫度升至30～110^oC進行反應，反應后真空抽干溶劑、洗滌、過濾，得式Ⅰ所述的含鄰苯二胺基的非對稱鋁配合物。

配體A與三甲基鋁反應的方程式如下，其中配體A的結構式如下式所示，R為氫、C1-C4的烷烴或鹵素，所述鹵素為氟、氯、溴、碘；R優選為叔丁基或溴；