[發明專利]一種1,2-加成喹啉基鋰配合物及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 201811405186.3
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109456342B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 陳霞;范子垚;吳晨
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C07F1/02
• 分類號: C07F1/02;C08G63/08;C08G63/83
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

一種1,2?加成喹啉基鋰配合物及其合成方法和應用，屬于催化劑制備技術領域，目的在于提供一種1,2?加成喹啉基鋰配合物及其合成方法，該方法是以喹啉為底物，與烷基金屬鋰作用發生加成反應，這類1,2?加成喹啉基鋰配合物可用于催化ε?己內酯的開環聚合反應。合成方法簡單，且產率較高，該催化劑對ε?己內酯開環聚合反應具有很高的催化活性，不僅可制備出高分子量的聚己內酯，而且能制備出分子量可控聚合物。由于這類催化劑的可降解性強、生物相容性好、毒性小，可以很好地用于催化合成可降解的聚酯材料。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種1,2-加成喹啉基鋰配合物及其合成方法和應用。

背景技術

聚己內酯是一種由人工合成的聚酯類生物高分子材料。近年來，由于金屬配合物催化ε-己內酯開環聚合反應的高效性及所得聚己內酯分子量的可控性，通過金屬配合物引發的ε-己內酯開環聚合反應得到廣泛關注。設計合成高活性、高立體選擇性的金屬配合物催化劑對催化己內酯開環聚合生成分子量可控、分子量分布度窄的聚合物是聚己內酯材料合成中的一個重要課題，對促進 PCL 的廣泛應用有很高的研究價值。

據報道，大部分金屬如鋁、鋅、鎂、錫等的配合物都是優良的己內酯開環聚合的引發劑/催化劑，但若聚酯被用在醫用或食品包裝領域，其中微量的有毒殘余金屬會對人體產生毒副作用，為了解決這一問題，對人體無毒或毒副作用小的金屬配合物如鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鐵的配合物和有機小分子催化劑進入了人們的研究視線。鋰是一種對環境友好的金屬元素，制備其配合物成本較低。與金屬配位的配體的結構是影響聚合反應的關鍵因素。目前，具有較大空間結構的配體可用來穩定金屬鋰中心并減少鋰副產物的生成，從而成為有效的開環聚合反應的引發劑，也使得聚合反應有較好的可控性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種1,2-加成喹啉基鋰配合物及其合成方法，該鋰配合物作為ε-己內酯開環聚合反應的催化劑的應用。

本發明采用如下技術方案：

一種1,2-加成喹啉基鋰配合物，其結構式如下：

，其中，R為Me或n-Bu。

一種1,2-加成喹啉基鋰配合物的合成方法，包括如下步驟：

在無水無氧的氮氣氛圍條件下，將喹啉與四氫呋喃溶劑互溶，然后在0℃冰水浴條件下，逐滴加入烷基鋰的正己烷溶液，攪拌反應15min，恢復至室溫后繼續攪拌反應2h，反應完成后通過減壓蒸發四氫呋喃溶劑的方法使溶液達到飽和狀態，在-20~-30℃的條件下，靜置24h后，有黃色塊狀晶體的產物析出，快速過濾除去溶液，再加入正己烷洗滌黃色晶體固體，過濾除去正己烷溶劑，在真空下干燥后得到1,2-加成喹啉基鋰配合物。

所述四氫呋喃與喹啉的體積比為15:1~20:1。

所述烷基鋰與喹啉的摩爾比為1.2:1。

所述烷基鋰為甲基鋰或正丁基鋰。

一種1,2-加成喹啉基鋰配合物應用于ε-己內酯開環聚合反應，包括如下步驟：

在無水無氧的氮氣氛圍條件下，將1,2-加成喹啉基鋰配合物作為催化劑溶解于四氫呋喃中，按照單體：催化劑：助催劑的摩爾比分別為200:2:2，400:2:2，200:2:0的比例，在25~60℃條件下，加入助催劑苯甲醇和單體ε-己內酯（其中，當溫度為35℃時先加入助催化劑苯甲醇，攪拌反應30 min后，再加入單體），控制溫度在25~60℃條件下攪拌反應6~90min，在反應過程中，監測單體轉化率時，等時間間隔地均勻取反應液6次，用核磁共振氫譜分析計算每次所取反應液中單體的轉化率，且記錄最終轉化率。然后加入1-2 mL猝滅劑（95％甲醇+5%鹽酸）終止反應，再加入50-100 mL甲醇使得白色聚合物完全析出，過濾除去甲醇，再繼續補加甲醇充分洗滌白色聚合物，最后干燥得到精制的聚己內酯產物。

本發明的有益效果如下：