[发明专利]一种聚丙交酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种胺基苯胺基锂化合物及其制备方法，还涉及以该胺基苯胺基锂化合物作为催化剂制备聚丙交酯的方法。

背景技术

以石油为原料的高分子材料的诞生已经改变了我们的生活，多种多样的高性能高分子材料已普遍存在我们日常生活的每一个角落，给我们的生活带来了前所未有的方便，但令人担忧的是，在全球石油日益紧张的背景下，依赖石油原料的高分子材料的快速发展受到很大制约。而且，高分子聚合材料难以降解，大量的高分子聚合材料废弃物长期积存在现实生活中对人类生存环境造成的污染也逐渐加重。传统高分子材料面临能源危机及环境污染的两大难题，寻找代替石油的可再生资源，开发环境友好型、可生物降解型的新材料成为未来高分子聚合材料发展的趋势。

聚内酯作为生物可降解型的大分子聚合物是最引人瞩目的绿色环保型的高分子材料。在自然生活环境中，废弃的聚内酯材料能被土壤中的微生物彻底的分解成水和二氧化碳，环保并且可再生。因为聚内酯无毒、无刺激性，且具有良好的生物相容性，因此被广泛应用于医学和环保领域，例如手术缝合线、包装、药物控制释放和组织工程支架等。聚内酯优良的生物相容性、生物降解性以及可持续发展利用的性能，使其已经成为21世纪最具有发展前景的高分子材料。

聚内酯多是由其相应的环内酯开环聚合而得，聚合反应需要在催化剂存在下进行。目前常用的催化剂多是配体和金属形成的配合物，催化剂中的金属包括镁、钙、锗、锡、铝、锌、铁、钛、锆、镧系等。催化剂的选择对于开环聚合反应的快慢、所得产品的性能都十分关键，因此研究新的性能好的催化剂十分必要。

发明内容

本发明提供了一种聚丙交酯的制备方法，该方法操作简单，以胺基苯胺基锂化合物为催化剂，反应速率快，条件温和，所得产物产率高、分子量分布窄、分子量可控性好。

本发明技术方案如下：

一种胺基苯胺基锂化合物，其结构式如下式（Ⅰ）所示，式中，Ar为取代的芳基，优选为4-甲基苯基、2,6-二甲基苯基，2,6-二乙基苯基或2,6-二异丙基苯基；

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上述化合物中，所得化合物简单易得，从结构式可以看出，与一个配体连接的锂与另一个配体形成桥联结构，这样在作为催化剂时更有利于单体进行配位插入，催化效果更好，在没有醇助剂存在下也能快速的进行聚合反应。

该胺基苯胺基锂化合物的的制备方法包括以下步骤：将胺基苯胺基配体加入有机溶剂中，然后在-10～30 ^oC下加入烷基锂，加完后使自然升至室温进行反应，反应后过滤、洗涤，得到胺基苯胺基锂化合物。

胺基苯胺基配体与烷基锂反应的方程式如下，其中胺基苯胺基配体的结构式如式A所示，Ar为取代的芳基，优选为4-甲基苯基、2,6-二甲基苯基，2,6-二乙基苯基或2,6-二异丙基苯基：

上述制备方法中，所用的胺基苯胺基配体在现有技术中已经有相关报道，例如专利ZL201210184308.7中记载了该配体的合成方法，再例如文献（高爱红，新型铝、锌、铬金属配合物的合成、表征及催化性质的研究，中国博士学位论文全文数据库）中也公开了该配体的合成方法，在此不再详述。

上述制备方法中，所述烷基锂优选为甲基锂或正丁基锂。

上述制备方法中，胺基苯胺基配体与烷基锂的摩尔比1：1～1.3，优选1：1～1.05。

上述制备方法中，所述有机溶剂为己烷、甲苯和环己烷中的一种或两种，优选为己烷或环己烷。

上述制备方法中，有机溶剂用量为反应原料（配体和烷基锂）总质量的5～40倍。

上述制备方法中，反应在惰性气体保护下进行。

上述制备方法中，烷基锂优选在-10～0 ^oC下加入胺基苯胺基配体和有机溶剂的混合物中。

上述制备方法中，配体和烷基锂在室温下反应1～12小时，优选3～6小时。

上述催化剂制备方法中，洗涤所用溶剂优选为己烷。

上述所得胺基苯胺基锂化合物可以用作丙交酯开环聚合制备聚丙交酯的催化剂，所述丙交酯的结构式如式(III)所示：

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聚丙交酯的制备方法具体包括以下步骤：将胺基苯胺基锂化合物催化剂、有机溶剂、醇助催化剂（如果有的话）和丙交酯混合，在无水无氧和惰性气体保护下进行开环聚合反应，反应后将反应物进行处理得聚丙交酯。

上述开环聚合反应中，丙交酯与胺基苯胺基铝催化剂的摩尔比为30～2000：1。

上述方法中，反应所用有机溶剂为甲苯或四氢呋喃，优选甲苯。