[发明专利]一种基于螺吡喃的光控制备可降解聚合物的方法和应用

说明书

本发明属于聚合物合成技术领域，公开了一种基于螺吡喃的光控制备可降解聚合物的方法和应用。该方法是在惰性气氛下，将螺吡喃、小分子有机醇引发剂、环状内酯、有机弱碱氢键受体共催化剂和溶剂混合在室温下反应；再用点光源紫外光照射反应，接着再关闭光源，反应避光处理，再接着用点光源紫外光照射反应；然后重复以上操作1‑3次，通过调节光照控制螺吡喃‑部花箐转变以控制开环聚合反应，反应结束后用冰甲醇为沉淀剂，经抽滤、真空干燥，制得可降解聚合物。本发明利用螺吡喃在紫外光照条件下开闭环的可逆性，开环的部花箐结构可以作为氢键供体，在氢键受体的配合下，通过光控制聚合反应的进行和终止，从而实现光控制备可降解聚合物。

技术领域

本发明属于聚合物合成技术领域，更具体地，涉及一种基于螺吡喃的光控制备可降解聚合物的方法和应用。

背景技术

脂肪族聚酯具有生物相容性和生物可降解性等优异的特性，开环聚合(ROP)是合成脂肪族聚酯最常用的方法，目前开环聚合所使用的的催化剂还是以金属基催化剂为主。但是金属催化剂对一些特殊领域，例如生物体内所用的材料以及微电子器件是不能接受的。因此，开发一些新型聚合方法来解决这些问题就非要必要。非金属催化剂相对于金属基催化剂具有容易制备，方便保存以及较易从聚合产物中分离的特点，是制备生物降解聚合物的理想催化剂。

螺吡喃是目前研究最为广泛的光功能分子之一，可以在不同的外界刺激(比如光照)作用下，在其闭环体螺吡喃(SP)和开环体部花箐(MC)之间实现可逆性的转变，从而表现出完全不同的物理和化学性质。光引发或光控制的聚合反应已有较多的研究，通过光控制螺吡喃的结构变化，在共催化剂的作用下，实现开环聚合反应的可控调节还未有报道，对其研究具有重要意义，尤其对于生物可降解材料的制备。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明首要目的在于提供一种基于螺吡喃的光控制备可降解聚合物的方法。

本发明的另一目的在于提供上述方法制得的可降解聚合物。

本发明的再一目的在于提供上述可降解聚合物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种基于螺吡喃的光控制备可降解聚合物的方法，包括以下具体步骤：

S1.在惰性气氛下，将螺吡喃、小分子有机醇引发剂、环状内酯、有机弱碱氢键受体共催化剂和溶剂混合在室温下反应；

S2.用点光源紫外光照射反应，接着再关闭光源，反应避光处理，再接着用点光源紫外光照射反应；

S3.重复以上操作1-3次，通过调节光照控制螺吡喃-部花箐转变以控制开环聚合反应，反应结束后用冰甲醇为沉淀剂，经抽滤、真空干燥，制得可降解聚合物。

优选地，步骤S1中所述的小分子有机醇引发剂为苯甲醇、甲醇、乙醇、正丁醇、正己醇、1,4-丁二醇、丙三醇或丙炔醇中的一种以上。

优选地，步骤S1中的所述的环状内酯为左旋丙交酯、己内酯、戊内酯或三亚甲基碳酸酯中的一种以上。

优选地，步骤S1中所述的有机弱碱氢键受体共催化剂为三乙胺、N,N-二甲胺基环己烷或吡啶中的一种以上。

优选地，步骤S1中所述的溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、二氧六环或甲苯中的一种以上。

优选地，步骤S1中所述螺吡喃：小分子有机醇引发剂：有机弱碱氢键受体共催化剂：环状内酯的摩尔比为(0.1～0.5):(0.1～0.5):(0.1～0.5):(30～100)，所述螺吡喃、小分子有机醇引发剂、有机弱碱氢键受体共催化剂和环状内酯的总摩尔与溶剂的体积比为(5～6)mmol:(1.5～2.5)mL。

优选地，步骤S1中所述惰性气氛为氮气或氩气。