[发明专利]一种含氮、氧杂原子化合物及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氮、氧杂原子化合物及其制备和应用，该化合物用于制备锌、铝化合物，此类锌、铝化合物用做ε-己内酯开环聚合的催化剂。

背景技术

聚脂肪内酯是一类重要热塑型塑料，在医用材料中有着重要的应用。特别是聚ε-己内酯和聚γ-丁内酯，还可以掺杂到许多其它塑料之中，对其进行改性(X.Zhang，U.P.Wyss，D.Pichora，M.F.A.Goosen，J.Macromol.Sci.Pure Appl.Chem.A30(1993)933；R.G.Sinclair，J.Macromol.Sci.Pure Appl.Chem.A33(1996)585；A.Duda，A.Kowalski，S.Penczek，H.Uyama，S.Kobayashi.Macromolecules 35(2002)4266)。ε-己内酯(ε-CL)开环聚合得到的聚ε-己内酯(PCL)为例，它具有高结晶度(可以达到69％)和很好的热稳定性，分解温度高达350℃。同时，聚ε-己内酯在自然条件下又很容易被微生物或酶分解，最终生成二氧化碳和水。其良好的可生物降解性和很好的生物相容性，可以与淀粉等物质共混，制成可完全生物降解的高分子材料。

缩合聚合法和开环聚合法是合成聚内酯的主要方法。但是，直接缩聚法的反应是一个平衡反应，缩聚反应的后期少量的水很难完全除去，往往得到低聚物，因此较少采用(解德良，姜标，杨昌正.羟基酸引发ε-己内酯开环聚合的研究[J].高分子学报，2000(5)：532-537)。开环聚合法能得到高分子量、低分散性的聚合物，所以目前的大部分聚酯合成的研究工作都集中在应用内酯开环聚合方法上。

在1979年，Gschwend H W等人在研究中，在N，N，N′，N′-四甲基乙二胺的存在下，4，N，N-三甲基苯胺与正丁基锂反应，拔掉氨基邻位的苯环上的氢，再与二苯甲酮反应，最后进行水解和分离得到氨基醇配体，但是该类氨基醇配体的种类较少。并且在本发明之前，还没有以2，4，N，N-四甲基苯胺为起始原料制备的氨基醇配体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含氮、氧杂原子化合物及其制备和应用。

本发明的所述的含氮、氧杂原子化合物，其结构通式如下I所示：

通式I中，R为亚烷基，式中Me为甲基缩写；

所述的通式I中亚烷基R的通式如下II所示：

通式II中，R¹和R²分别为氢或烷基或苯基或取代苯基或萘基或稠环芳基；

或所述的通式I中亚烷基R的通式如下III所示：

通式III中，n为0或1或2或3或4。

为了有助于更清楚地了解上述化合物的结构，下面举例说明，需强调的是本发明不限以下这些结构的化合物，式中Ph为苯基缩写：

本发明所述的含氮、氧杂原子化合物的合成方法如下，由两步反应构成：(1)氮气保护下，在-78℃至80℃之间，于N，N，N′，N′-四甲基乙二胺存在下，化合物V与烷基锂或苯基锂反应10分钟至8个小时，得到化合物IV，未经分离直接用于下一步反应；(2)在-78℃至80℃之间，于有机溶剂中，上一步得到的未经分离的化合物IV与醛或酮反应20分钟至6个小时后，将反应液倒入过量的甲酸或醋酸或盐酸中水解，经分离提取得到新型配体I。

反应式如下：

LiR³为甲基锂或乙基锂或正丁基锂或叔丁基锂或苯基锂；

TMEDA为N，N，N′，N′-四甲基乙二胺；

R如前所述为亚烷基；

所述的有机溶剂为正己烷或四氢呋喃或乙醚或苯；

所述的化合物V与N，N，N′，N′-四甲基乙二胺的摩尔比为1∶1.5；

所述的化合物V与烷基锂或苯基锂的摩尔比为1∶1至1∶1.5；

所述的化合物IV与醛或酮的摩尔比为1∶1至1∶1.1；

所述的通式I化合物的合成方法中的第二步的分离提取具体包括以下两个步骤：(1)将反应液倒入过量的甲酸或醋酸或盐酸中水解，加入盐酸至pH值小于2，再加入乙醚或乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷，分出水相；(2)水相加氢氧化钠水溶液至pH值大于8，接着加入乙醚或乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷，分出有机相，干燥，过滤，脱溶剂后用乙酸乙酯或正己烷重结晶得到通式I化合物。