[發明專利]利用含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物催化己內酯聚合的方法

有效

• 申請號: 201711315045.8
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108017777B
• 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: C08G63/08
• 分類號: C08G63/08;C08G63/84;C07F5/06
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 賈波

本發明公開了一種利用含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物催化己內酯聚合的方法，包括以下步驟：將催化劑、有機溶劑、芐醇助催化劑和己內酯混合，在無水無氧和惰性氣體保護下進行開環聚合反應，反應后將反應物進行處理得聚己內酯；所述催化劑為含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物。本發明以自行研發的含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物作為催化劑進行己內酯開環聚合反應，含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物催化劑制備方法簡單，成本低，產品收率高，催化劑結構變化多樣，金屬中心鋁與配體的二價N，N，O，O配位，催化活性高、立體選擇性高、反應速率快，得到的聚合產物是芐氧基封端的聚合物，分子量分布窄，分子量可控、產率高，滿足市場需求。

技術領域

本發明涉及一種催化己內酯聚合的方法，具體涉及一種利用含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物催化己內酯聚合的方法。

背景技術

以石油為原料的傳統高分子材料已經滲透到經濟和生活的各個方面，傳統高分子材料在自然條件下降解極慢，它們在給人們生活帶來便利的同時，其使用廢棄物構成了數目巨大的“白色垃圾”，嚴重污染了生態環境，而且在石油作為不可再生資源面臨枯竭的情況下，依賴石油原料的高分子材料的快速發展受到很大制約。傳統高分子材料面臨能源危機及環境污染的兩大難題，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聚合材料發展的趨勢。

聚酯為生物可降解型的綠色環保型的高分子材料，聚酯材料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。乳酸和羥基乙酸是聚丙交酯和聚乙交酯的水解產物，由于乳酸和羥基乙酸都是體內三羧酸循環的中間代謝物，且吸收和代謝機已經明確并具有可靠的生物安全性，因而聚丙交酯、聚乙交酯及其共聚物作為第一批可降解吸收材料被美國 FDA 批準用于臨床，是迄今研究最廣泛、應用最多的可降解生物材料。聚己內酯的結構重復單元上有五個非極性亞甲基-CH₂和一個極性酯基-COO-，這樣的結構使得聚己內酯具有很好的柔韌性和加工性，其力學性能與聚烯烴相似，聚己內酯及己內酯單體都具有良好的組織相容性，聚己內酯在生理環境中可水解降解，低分子量碎片可被巨噬細胞內吞并在細胞內降解。聚己內酯材料在外觀上近似中等密度聚乙烯，可用普通熱塑性塑料加工工藝生產薄膜及其他制品。

便捷的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、可形成共聚聚合物。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。在金屬配合物催化劑中，配體和金屬的選擇催化劑的選擇對于開環聚合反應的快慢、所得產品的性能都十分關鍵，在同一金屬的情況下，往往配體的替換和選擇會表現出意料之外的催化效果，在同一配體的情況下，金屬的替換也會產生不同的催化效果，因此研究新的、性能好的催化劑十分必要。

發明內容

本發明提供了一種利用含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物催化己內酯聚合的方法，該方法操作簡單，以自行研發的含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物為催化劑，反應可控性好，得到的聚己內酯分子量可控、產率高。

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：

本發明提供了一種結構特殊的含有乙酰丙酮衍生物的手性鋁配合物催化劑，該催化劑的結構式如下式（Ⅰ）所示：

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