[發明專利]含有手性環己二胺基的鋁化合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711315748.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108570066B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 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;C08G63/84
• 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有手性環己二胺基的鋁化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C1?C6的直鏈烷基。本發明含有手性環己二胺基的鋁化合物由配體和烷基鋁反應而得，制備方法簡單，成本低，產品收率高，該化合物結構特殊，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

本發明涉及一種含有手性環己二胺基的鋁化合物，還涉及該含有手性環己二胺基的鋁化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。

背景技術

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。聚酯作為可生物兼容和可生物可降解的綠色環保型的高分子材料越來越受到人們的關注。在自然生活環境中，廢棄的聚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，因此被廣泛應用于生物醫學和包裝材料，例如手術縫合線、包裝、藥物控制釋放和組織工程支架等。聚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。

聚酯材料可以直接用縮聚方法從相應的單體酸得到或者用均相催化劑催化相應的單體開環聚合得到。最有效和常用的方法是用金屬催化劑催化單體開環聚合得到相應的聚酯。由于金屬催化劑優異得催化效果，能有效的控制聚合的分子量和分子量分布，各式各樣的金屬催化合物被制備出來用作環內酯單體的開環聚合催化劑，最常用的金屬催化劑為金屬中心和配體形成的金屬配合物催化劑，其中，由于金屬鋁配合物催化劑的優異表現，受到人們的廣泛關注，各式各樣的鋁金屬配合物催化劑也隨之被合成出來，被用作內酯開環聚合催化劑。在金屬配合物催化劑中，配體和金屬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

本發明提供了一種含有手性環己二胺基的鋁化合物，該鋁化合物是由含有手性環己二胺基的配體和烷基鋁形成的鋁配合物，該產品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有手性環己二胺基的鋁化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：

本發明含有手性環己二胺基的鋁化合物具有式Ⅰ所述的結構式：

。

上式Ⅰ中，考慮到空間位阻，該取代基R選擇C1-C6的直鏈烷基，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基。選擇這些基團時，該鋁化合物能夠容易的合成，如果選擇其他基團，鋁化合物形成困難或者無法得到。R優選為甲基、乙基或正己基，最優選為正己基。

本發明上述含有手性環己二胺基的鋁化合物是由配體和烷基鋁反應制得，其制備方法包括以下步驟：將化合物A（即配體）加入有機溶劑中，在-10～0 ^oC下加入三烷基鋁，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所述的含有手性環己二胺基的鋁化合物。

上述制備方法中，反應式如下，其中，化合物A的結構式中，R為C1-C6的直鏈烷基，優選為甲基、乙基或正己基：