[发明专利]利用含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物催化乙交酯聚合的方法

说明书

本发明公开了一种利用含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物催化乙交酯聚合的方法，包括以下步骤：将催化剂、有机溶剂、苄醇助催化剂和乙交酯混合，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乙交酯；所述催化剂为含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物。本发明以自行研发的含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物作为催化剂进行乙交酯开环聚合反应，含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物催化剂制备方法简单，成本低，产品收率高，催化剂结构变化多样，金属中心铝与配体的二价N，N，O，O配位，催化活性高、立体选择性高、反应速率快，得到的聚合产物是苄氧基封端的聚合物，分子量分布窄，分子量可控、产率高，满足市场需求。

技术领域

本发明涉及一种催化乙交酯聚合的方法，具体涉及一种利用含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物催化乙交酯聚合的方法。

背景技术

以石油为原料的传统高分子材料已经渗透到经济和生活的各个方面，传统高分子材料在自然条件下降解极慢，它们在给人们生活带来便利的同时，其使用废弃物构成了数目巨大的“白色垃圾”，严重污染了生态环境，而且在石油作为不可再生资源面临枯竭的情况下，依赖石油原料的高分子材料的快速发展受到很大制约。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。

聚酯为生物可降解型的绿色环保型的高分子材料，聚酯材料作为石油产品的替代物越来越受到人们的关注。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。乳酸和羟基乙酸是聚丙交酯和聚乙交酯的水解产物,由于乳酸和羟基乙酸都是体内三羧酸循环的中间代谢物，且吸收和代谢机已经明确并具有可靠的生物安全性，因而聚丙交酯、聚乙交酯及其共聚物作为第一批可降解吸收材料被美国 FDA 批准用于临床，是迄今研究最广泛、应用最多的可降解生物材料。聚己内酯的结构重复单元上有五个非极性亚甲基-CH₂和一个极性酯基-COO-，这样的结构使得聚己内酯具有很好的柔韧性和加工性，其力学性能与聚烯烃相似，聚己内酯及己内酯单体都具有良好的组织相容性，聚己内酯在生理环境中可水解降解，低分子量碎片可被巨噬细胞内吞并在细胞内降解。聚己内酯材料在外观上近似中等密度聚乙烯，可用普通热塑性塑料加工工艺生产薄膜及其他制品。

便捷的的合成聚酯的方法是环内酯的开环聚合法，这种合成方法的优点是：聚合的可控性、较窄的分子量分布、可形成共聚聚合物。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。在金属配合物催化剂中，配体和金属的选择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，在同一金属的情况下，往往配体的替换和选择会表现出意料之外的催化效果，在同一配体的情况下，金属的替换也会产生不同的催化效果，因此研究新的、性能好的催化剂十分必要。

发明内容

本发明提供了一种利用含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物催化乙交酯聚合的方法，该方法操作简单，以自行研发的含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物为催化剂，反应可控性好，得到的聚乙交酯分子量可控、产率高。

本发明是在国家自然基金委青年项目（No 21104026）的资助下完成的，本发明技术方案如下：

本发明提供了一种结构特殊的含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物催化剂，该催化剂的结构式如下式（Ⅰ）所示：

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