[發明專利]一種聚酯的制備方法

有效

• 申請號: 202010195243.0
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111234184B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 郭凱;羅子堃;李振江;王海鑫;劉博;高羅玉
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08G63/08
• 分類號: C08G63/08;C08G63/87
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 萬婧

本發明屬于有機高分子材料技術領域，具體涉及一種聚酯的制備方法。在引發劑存在下，采用具有式III或式VII所示的催化劑催化環狀酯單體開環聚合，得到聚酯類化合物。該制備方法所用催化劑制備方法簡單，最后所得到的聚合物不含金屬殘留物，分子量和末端結構可控，分子量分布窄。

技術領域

本發明屬于有機高分子材料技術領域，具體涉及一種聚酯的制備方法。

背景技術

生物工程材料是生物醫學的一個重要分支，屬于醫學、生物學和材料化學的交叉學科，確切得說是“以醫療為目的，用于與組織接觸以形成功能的無生命的材料”。目前，如聚乳酸、聚戊內酯、聚己內酯和聚碳酸酯等脂肪族聚酯，被廣泛用作為可生物降解、吸收的高分子材料，這類聚酯易與其他高分子材料共混制備，能夠顯著提高高分子材料的降解性。作為來源于可再生資源農作物的全降解環保材料，已經引起了全世界人們的廣泛關注和研究。

目前，已有大量的研究介紹了聚酯的制備方法，其中用環狀內酯進行開環聚合是一種廣泛的研究方法。對于例如丙交酯的開環聚合的催化劑而言，早期多使用含金屬的催化劑來進行開環聚合，制備聚乳酸，如CN1814644、CN1814645和US5235031、US5357034、US4045418、US4057537、US3736646等專利。但是這些方法反應時間較長，并且在反應產物聚乳酸中含有極難除去的金屬殘留物，因而無法在生物醫學和微電子等領域有進一步應用。直到后來Connor等(Fredrik Nederb erg et al.Angewanfte Chemie InternationalEditon,2001,40,2712-2715)提出用有機催化劑來催化丙交酯開環聚合來制備聚乳酸，并嘗試了用4-二甲氨基吡啶作為催化劑，取得了令人滿意的結果，得到了具有活性可控、分子量分布較窄的聚乳酸產物，為有機催化在聚酯領域的發展打下了基礎。

2001年，Hedrick等提出了氫鍵催化開環聚合。有機催化劑就效率和范圍而言，已經可以完全替代金屬和酶催化劑。有機氫鍵催化劑具有溫和、高效、無轉酯反應的特點，能夠得到窄分子量分布和無消旋的聚合物。有機氫鍵催化的眾多優點，尋找更經濟、高效的氫鍵催化劑則具有很大的商業應用前景。目前，由于氫鍵種類的限制，僅有少量的雙功能團的催化劑具有令人滿意的催化效果，然后多數雙功能團催化劑的合成步驟較為繁瑣。

發明內容

為了解決上述問題，為了能夠簡單、溫和、高效的得到精確分子量的聚合物，本發明從實際的需求中去發現問題和解決問題，利用有機氫鍵催化劑合成多種精確分子量的生物可降解性的高分子聚合物。通過商業可得的有機胍類堿Ⅰ和苯酚衍生物Ⅱ進行成鹽反應，制得如式III或式VII所示的化合物，能夠顯著降低有機堿的細胞毒性，得到穩定結構進行催化，具有反應時間短，所得的聚合物的具有分子量分布窄的特點。

為了解決上述技術問題，本發明的具體方案如下：

一種聚酯的制備方法，在醇類引發劑存在下，采用具有式III或式VII所示的催化劑催化環狀酯單體開環聚合，得到聚酯類化合物，：

R²、R³、R⁴均選自以下相同或不同的取代基：氫、具有1～4個碳原子的烷基、具有1～4個碳原子的烷氧基、硝基、鹵素基。

優選的，所述的R²選自氫、具有1～4個碳原子的烷基、具有1～4個碳原子的烷氧基、硝基、鹵素基；R³、R⁴均選自氫、具有1～4個碳原子的烷基、具有1～4個碳原子的烷氧基中相同或不同的取代基。

優選的，所述的式III或式VII所示的催化劑選自如下結構：