[发明专利]一种苏糖醇基聚氨酯的合成方法

说明书

本发明涉及一种苏糖醇基聚氨酯的合成方法，以L‑(+)‑酒石酸二甲酯为原料，乙酸乙酯为溶剂，在BF₃·Et₂O催化下与二甲氧基甲烷发生反应，得到缩醛产物，经LiAlH₄还原合成缩醛化苏糖醇，将缩醛化苏糖醇与丁二酸酐作用使其开环，形成双酯键并得到相应的二羧酸，二羧酸经酰氯化‑叠氮化‑Curtius重排得到二异氰酸酯，二异氰酸酯与缩醛化苏糖醇聚合得苏糖醇基聚氨酯。本发明合成的聚氨酯结构灵活可修饰，后期可进行材料的改性。

技术领域

本发明涉及一种苏糖醇基聚氨酯的合成方法，属于高分子材料领域。

背景技术

石油资源的可枯竭性以及油基聚合物的低降解性所造成的环境污染增加了人们利用天然可再生资源合成聚合物的兴趣。其中，碳水化合物是理想的原料。它们可由植物和微生物大量产生，甚至可以来源于农业废物，属于可再生资源；并且，能够提供羟基和羧基等适用于合成缩聚物的官能团，并具有立体化学多样性；此外，由碳水化合物制备的聚合物往往具有高的降解性。

过去几十年中，许多研究小组致力于以天然可利用的糖合成单体，并基于此制备结构新颖的可降解聚合物。与经典的聚合物相比，由糖基单体制备的聚合物对人体健康无害，且其亲水性确保了聚合物更大的水解降解性，减轻了对环境的影响。因此，这是一种制备新型生物可降解和生物相容性材料的极佳方法，此类材料可应用于生物医学和食品包装等领域。

聚氨酯(PU)通常由二异氰酸酯和多(二)元醇聚合生成，是一种在众多领域得到广泛应用的材料。特别是，聚氨酯具有较好的生物相容性，包括具有低的血小板黏附和体外蛋白质吸附的性能，这些独特的性质使其在医学上的用途日益广泛。然而，采用传统原料合成的聚氨酯多具有水解稳定性，因而阻碍了其在生物医学领域的应用。通过向聚氨酯链中引入亲水的糖单元以提高PU的水解降解性是常用且有效的解决方案，但目前报道集中于用糖作为多(二)元醇，对糖衍生的二异氰酸酯研究较少。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种苏糖醇基聚氨酯的合成方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种苏糖醇基二异氰酸酯的合成方法，包括以下步骤：以L-(+)-酒石酸二甲酯为原料，乙酸乙酯为溶剂，在BF₃·Et₂O催化下与二甲氧基甲烷发生反应，得到缩醛产物1；产物1经LiAlH₄还原合成缩醛化苏糖醇，即产物2；将缩醛化苏糖醇与丁二酸酐作用使其开环，形成双酯键并得到相应的二羧酸，即产物3；将二羧酸经酰氯化-叠氮化-Curtius重排，先后分别得到产物 4、产物5，及产物6苏糖醇基二异氰酸酯；

所述产物1为：(4R,5R)-1,3-二氧戊环-4,5-二甲酸甲酯；

产物2为：((4S,5S)-1,3-二氧戊环-4,5-二基)二甲醇；

产物3为：4,4'-((((4S,5S)-1,3-二氧戊环-4,5-二基)双(亚甲基))双(氧基))双(4-氧代丁酸)；

产物4为：((4R,5R)-1,3-二氧戊环-4,5-二基)双(亚甲基)双(4-氯-4-氧代丁酸)；

产物5为：((4R,5R)-1,3-二氧戊环-4,5-二基)双(亚甲基)双(4-叠氮-4-氧代丁酸)；

产物6为：((4R,5R)-1,3-二氧戊环-4,5-二基)双(亚甲基)双(3-异氰酸酯)。

所述的合成方法，包括以下步骤：