[发明专利]一种双层放射状聚己内酯的制备

说明书

本发明制备了一种双层放射状聚己内酯。本文利用化学方法合成了单层放射状聚己内酯，通过对端基进行羧化反应、酯化反应和开环聚合反应，合成了双层放射状聚己内酯。之后通过¹H‑NMR表征了每一步反应得到的产物，并证明了最终产品的合成。

技术领域

本发明涉及利用化学方法将生物可降解聚己内酯端基修饰，实现层次分明的放射状聚己内酯产品的合成，属于高分子合成和生物可降解材料应用技术领域。

背景技术

随着环境问题的加剧，越来越多的人研究可替代传统石油基塑料的可降解高分子材料。聚己内酯由于其优异的性能成为了多种现有生物基塑料增韧剂的首选。传统增韧即使用简单的线性聚己内酯进行物理共混，这种增韧方法一般是不可控的。因此放射状聚己内酯成为了增韧多种材料的首选。本文采用化学方法，在特定条件下，通过四步反应合成了层次分明的放射状聚己内酯。因此本发明是一种双层放射状聚己内酯的制备方法。

发明内容

本发制备出了一种制备双层放射状聚己内酯，该方法制备的聚己内酯可以作为多种生物基塑料的增韧剂。

制备双层放射状聚酯的方法，包括以下步骤：

A)将季戊四醇和ε-己内酯在第一催化剂作用下，于溶剂甲苯中进行反应，制得第一层放射状聚己内酯，所述催化剂为辛酸亚锡或无水氯化亚锡；

B)将上述所制得的聚己内酯和丁二酸酐在第二催化剂作用下，于溶剂中进行反应，制得端基为羧基的放射状聚己内酯,所述催化剂为三乙胺或三亚乙基二胺，所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯中的一种；

C)将上述所制得的端基为羧基的放射状聚己内酯和季戊四醇在第三催化剂和羰基活化试剂作用下，于溶剂N,N-二甲基甲酰胺中进行酯化反应，制得端基为多个羟基的放射状聚己内酯，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶(DMAP)，所述羰基活化试剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基) 碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)；

D)将上述所制得的端基为多羟基的聚己内酯和ε-己内酯在第一催化剂作用下，于溶剂甲苯中进行反应得到双层放射状聚己内酯。

本发明的优势在于合成产物的层次分明，通过改变反应物的比例可以很好的控制每层的聚己内酯的聚合度。所得产物分子量分布均匀。

附图说明：

图1双层放射状聚己内酯合成反应示意图；

图2单层放射状聚己内酯的核磁共振氢谱(¹H-NMR)解析；

图3端基羧化聚己内酯的¹H-NMR谱图解析；

图4多羟基封端聚己内酯的¹H-NMR谱图解析；

图5双层放射状聚己内酯的¹H-NMR谱图解析；

具体实施方式

具体实验案例步骤如下：

(1)单层放射状聚己内酯制备。将0.085g季戊四醇和0.025g辛酸亚锡加入干燥的安瓿瓶中，氮气保护下，将5gε-己内酯和20ml甲苯使用注射器由支管注入，120℃下反应24小时，降温至30℃，使用大量石油醚沉降得到白色固体，使用甲苯/石油醚进行多次溶解-沉降处理，产率大于95％。

(2)羧基封端聚己内酯的制备。将上步制备的放射状聚己内酯2.0g溶于20ml的二氯甲烷，依次加入0.11g丁二酸酐，0.10g三乙胺，于30℃下反应48小时，结束后使用旋转蒸发仪蒸出二氯甲烷，将固体使用甲苯/石油醚进行多次溶解-沉降处理，最终产率大于80％。