[发明专利]一种聚碳酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚碳酸酯的制备方法，属于高分子化学领域。

技术背景

生物可降解高分子在生物医学领域表现出越来越广泛的应用前景，其研究也越来越受到人们的重视。传统脂肪族聚酯(聚乳酸、聚己内酯等)是一种本体降解高分子，降解产物呈酸性，容易引起周围组织的非细菌性炎症反应。

聚碳酸酯是一类表面溶蚀材料，在生物体内经水解、酶解等过程逐步降解为CO₂和二元醇，基本无毒副作用；具有良好的生物相容性和力学性能，在骨固定材料、药物控制释放和组织工程等领域都已得到了一定的应用。

微波加热时，介质材料的极性分子在电磁场作用下，从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向。而在高频电磁场作用下，这些取向按交变电磁的频率不断变化，这一过程造成分子的运动和相互摩擦从而产生热量。此时交变电场的场能转化为介质内的热能，使介质温度不断升高。

离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。离子液体作为离子化合物，其熔点较低的主要原因是因其结构中某些取代基的不对称性使离子不能规则地堆积成晶体所致。它一般由有机阳离子和无机阴离子组成。离子液体与传统的有机溶剂相比，也具有很多优点，例如：1.蒸气压近似为零，可用于高真空体系，是一种理想的溶剂；2.有较好的热稳定性、化学稳定性；3.可循环使用、无环境污染。

由于离子液体的这些优点受到越来越多的化学工作者的关注。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高效、绿色的聚碳酸酯的制备方法。

本发明提供的技术方案是：

在聚合容器中加入离子液体和环状碳酸酯，离子液体与环状碳酸酯的质量比为1～50∶100，以乳酸锌或者氧化锌为催化剂，抽真空(＜50Pa)，微波辐照加热5～120分钟，微波功率80～640W，聚合得到聚碳酸酯。

所述催化剂的用量为环状碳酸酯的1～50wt％。

所述环状碳酸酯可选5，5-二甲基三亚甲基碳酸酯(DTC))，则生成聚合物为聚(5，5-二甲基三亚甲基碳酸酯)(PDTC)，其三嵌段共聚物的化学结构符合以下通式：

其中，n大于1；R＝-CH₃。

所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐。

由于离子液体是由阴阳离子组成的，对微波加热的响应很快，聚合反应迅速。同时，也是由于离子液体的蒸气压几乎为零，使聚合反应在高真空和加热条件下进行成为可能。锌是人体所必需的重要元素之一，微量的锌参与人体100多种酶的合成，对人体的生长发育、生理功能和健康水平等有着重要的作用。本发明聚碳酸酯的制备方法方便、快速、绿色，制备的材料可生物降解，有望用作药物控制释放载体材料、手术缝合线材料和工程塑料。

附图说明

图1为反应所得的聚合物的核磁共振氢谱。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例一：在玻璃聚合管中加入0.025克1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和0.5克DTC，25mg乳酸锌，抽真空(气压＜50Pa)，充氩气，反复三次后封管。然后将封闭的聚合管在微波80W下辐照90分钟，得到聚(5，5-二甲基三亚甲基碳酸酯)；凝胶渗透色谱(GPC)测试得到数均分子量约为5400Da，分散系数为1.4。

实施例二：在玻璃聚合管中加入0.05克1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和0.5克DTC，25mg乳酸锌，抽真空(＜50Pa)，充氩气，反复三次后封管。然后将封闭的聚合管在微波300W下辐照20分钟，得到聚(5，5-二甲基三亚甲基碳酸酯)，凝胶渗透色谱(GPC)测试得到数均分子量约为33200Da；分散系数为1.2。

实施例三：在玻璃聚合管中加入0.1克1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和0.5克DTC，25mg乳酸锌，抽真空(＜50Pa)，充氩气，反复三次后封管。然后将封闭的聚合管在微波85W下辐照90分钟，得到聚(5，5-二甲基三亚甲基碳酸酯)，凝胶渗透色谱(GPC)测试得到数均分子量约为21000Da；分散系数为1.7。

实施例四：在玻璃聚合管中加入0.25克1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和0.5克DTC，250mg乳酸锌，抽真空(＜50Pa)，充氩气，反复三次后封管。然后将封闭的聚合管在微波85W下辐照90分钟，得到聚(5，5-二甲基三亚甲基碳酸酯)，凝胶渗透色谱(GPC)测试得到数均分子量约为2500Da；分散系数为1.7。