[发明专利]一种脂肪族聚碳酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，是指一种脂肪族聚碳酸酯的有机催化制备方法。

背景技术

脂肪族聚碳酸酯是一类具有良好的机械性能的聚合物，在食品包装、塑料薄膜等领域广泛使用。同时，脂肪族聚碳酸酯又具有优良的生物相容性及生物可降解性，脂肪族聚酯还可以通过改性获得具有特殊功能的材料，因而在药物载体、组织工程材料、医用缝合线、医用螺钉等方面得到了广泛的的应用。因此脂肪族聚碳酸酯一直是化学工作者关注的热点。目前，脂肪族聚碳酸酯制备过程中常采用有机催化剂催化反应(CN 102449027 A)，但是依旧存在着一些缺陷，包阔所使用的催化剂价格昂贵、难以回收利用，合成出的脂肪族聚碳酸酯性质难控制等。能够同时解决以上问题的方法几乎没有，而我们的方法成功实现了催化剂的高效回收利用。

发明内容

本发明目的在于提供一种工艺简单、成本低廉、催化剂可循环使用并且环境友好的方法用以制备脂肪族聚碳酸酯。

本发明提出的制备脂肪族聚碳酸酯的方法(如附图)，其特征在于：碳酸酯单体为反应底物，以邻苯二磺酰亚胺为催化剂，醇为引发剂，醇、邻苯二磺酰亚胺和碳酸酯单体的摩尔比为1∶(0.1～5)∶(20～300)，在有机溶剂中20～60℃条件下聚合反应1～24小时，获得产物。催化剂可以回收后多次重复使用。

在脂肪族聚碳酸酯的制备方法中，所述的碳酸酯单体的结构通式为：

所述的醇的结构通式为：

R³-OH

所述的脂肪族聚碳酸酯的结构通式为：

其中R¹为氢或烷基或卤代、烷氧基取代、硝基取代、酰基取代的烷基，R²为氢或烷基或卤代、烷氧基取代、硝基取代、酰基取代的烷基，R³为烷基或苯基。所述的烷基为具有1至22个碳原子的直连、支链或环状链。

在脂肪族聚碳酸酯的制备方法中，使用邻苯二磺酰亚胺为催化剂，催化剂邻苯二磺酰亚胺多次再生后催化能力不减弱。

在脂肪族聚碳酸酯的制备方法中，使用的有机溶剂为甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、氯仿。

在脂肪族聚碳酸酯的制备方法中，聚合物的结构通过¹HNMR与¹³CNMR鉴定，聚合物的分子量及分散度通过GPC测定。

本工艺简单周期短，成本低廉，可操作性强，催化剂易得且可回收重复利用，同时环境友好。并且，最终产物收率高，分子量可控且分散度较低。

附图说明

附图1.脂肪族聚碳酸酯的制备方法

具体实施方式

以下结合附图，用具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限制于此。

实施例1

在100mL单口瓶中，加入三亚甲基碳酸酯(3.06克，30毫摩尔)、甲苯30mL、邻苯二磺酰亚胺(0.219克，1毫摩尔)，苯甲醇103.4微升(1毫摩尔)25℃机械搅拌20小时。反应结束后，终止反应。反应液旋蒸，所得粗产物溶于最少量的二氯甲烷，再加入冷的甲醇溶液中，有聚合物析出。离心分离得到透明粘稠固体，转移至真空干燥箱中干燥。聚合物2.66克，产率84％。聚合物结构通过¹H NMR与¹³C NMR鉴定，聚合物的分子量及分散度通过GPC测定。

实施例2

在100mL单口瓶中，加入三亚甲基碳酸酯(3.06克，30毫摩尔)、甲苯30mL、邻苯二磺酰亚胺(0.219克，1毫摩尔)，苯甲醇103.4微升(1毫摩尔)25℃机械搅拌20小时。反应结束后，终止反应。反应液旋蒸，所得粗产物溶于最少量的二氯甲烷，再加入冷的甲醇溶液中，有聚合物析出。离心分离得到透明粘稠固体，转移至真空干燥箱中干燥。聚合物2.78克，产率88％。聚合物结构通过¹H NMR与¹³C NMR鉴定，聚合物的分子量及分散度性质通过GPC测定。

实施例3