[發明專利]一種雙層放射狀聚己內酯的制備

在審

• 申請號: 201811218823.6
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN111072933A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 張寶昌;劉煥朝;宋曉峰;胡洪濤;夏文龍
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C08G63/08
• 分類號: C08G63/08;C08G63/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明制備了一種雙層放射狀聚己內酯。本文利用化學方法合成了單層放射狀聚己內酯，通過對端基進行羧化反應、酯化反應和開環聚合反應，合成了雙層放射狀聚己內酯。之后通過¹H?NMR表征了每一步反應得到的產物，并證明了最終產品的合成。

技術領域

本發明涉及利用化學方法將生物可降解聚己內酯端基修飾，實現層次分明的放射狀聚己內酯產品的合成，屬于高分子合成和生物可降解材料應用技術領域。

背景技術

隨著環境問題的加劇，越來越多的人研究可替代傳統石油基塑料的可降解高分子材料。聚己內酯由于其優異的性能成為了多種現有生物基塑料增韌劑的首選。傳統增韌即使用簡單的線性聚己內酯進行物理共混，這種增韌方法一般是不可控的。因此放射狀聚己內酯成為了增韌多種材料的首選。本文采用化學方法，在特定條件下，通過四步反應合成了層次分明的放射狀聚己內酯。因此本發明是一種雙層放射狀聚己內酯的制備方法。

發明內容

本發制備出了一種制備雙層放射狀聚己內酯，該方法制備的聚己內酯可以作為多種生物基塑料的增韌劑。

制備雙層放射狀聚酯的方法，包括以下步驟：

A)將季戊四醇和ε-己內酯在第一催化劑作用下，于溶劑甲苯中進行反應，制得第一層放射狀聚己內酯，所述催化劑為辛酸亞錫或無水氯化亞錫；

B)將上述所制得的聚己內酯和丁二酸酐在第二催化劑作用下，于溶劑中進行反應，制得端基為羧基的放射狀聚己內酯,所述催化劑為三乙胺或三亞乙基二胺，所述溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯中的一種；

C)將上述所制得的端基為羧基的放射狀聚己內酯和季戊四醇在第三催化劑和羰基活化試劑作用下，于溶劑N,N-二甲基甲酰胺中進行酯化反應，制得端基為多個羥基的放射狀聚己內酯，所述催化劑為4-二甲氨基吡啶(DMAP)，所述羰基活化試劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基) 碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDCI)；

D)將上述所制得的端基為多羥基的聚己內酯和ε-己內酯在第一催化劑作用下，于溶劑甲苯中進行反應得到雙層放射狀聚己內酯。

本發明的優勢在于合成產物的層次分明，通過改變反應物的比例可以很好的控制每層的聚己內酯的聚合度。所得產物分子量分布均勻。

附圖說明：

圖1雙層放射狀聚己內酯合成反應示意圖；

圖2單層放射狀聚己內酯的核磁共振氫譜(¹H-NMR)解析；

圖3端基羧化聚己內酯的¹H-NMR譜圖解析；

圖4多羥基封端聚己內酯的¹H-NMR譜圖解析；

圖5雙層放射狀聚己內酯的¹H-NMR譜圖解析；

具體實施方式

具體實驗案例步驟如下：

(1)單層放射狀聚己內酯制備。將0.085g季戊四醇和0.025g辛酸亞錫加入干燥的安瓿瓶中，氮氣保護下，將5gε-己內酯和20ml甲苯使用注射器由支管注入，120℃下反應24小時，降溫至30℃，使用大量石油醚沉降得到白色固體，使用甲苯/石油醚進行多次溶解-沉降處理，產率大于95％。

(2)羧基封端聚己內酯的制備。將上步制備的放射狀聚己內酯2.0g溶于20ml的二氯甲烷，依次加入0.11g丁二酸酐，0.10g三乙胺，于30℃下反應48小時，結束后使用旋轉蒸發儀蒸出二氯甲烷，將固體使用甲苯/石油醚進行多次溶解-沉降處理，最終產率大于80％。