[发明专利]一种双核N-烷氧基-β-酮亚胺锂配合物及合成方法与应用

说明书

本发明属于金属配合物催化剂制备及应用领域，公开了一种双核N‑烷氧基‑β‑酮亚胺锂配合物及合成方法与应用。双核N‑烷氧基‑β‑酮亚胺锂配合物应用于催化丙交酯开环聚合，以双核N‑烷氧基‑β‑酮亚胺锂配合物为催化剂，外消旋丙交酯为原料，在无水无氧和惰性气体氩气保护下，25℃四氢呋喃中，不需要助催化剂参与即可催化丙交酯开环聚合制备聚丙交酯。催化剂低毒，制备方法简单，结构新颖，催化活性高，在催化过程中催化剂用量较低。

技术领域

本发明属于金属配合物催化剂制备及应用领域，具体涉及一种双核N-烷氧基-β-酮亚胺锂配合物及其制备方法和在催化丙交酯开环聚合反应中的应用。

背景技术

聚丙交酯(PLA)由于其具有良好的生物相容性、生物降解性等，在生物医学和制药领域的技术应用前景广阔。PLA抗拉强度、延展性好，并且可以在生物体内分解为二氧化碳和水，这使其成为了理想的生物医学材料，可应用于药物输送、外科缝合材料和人造组织材料等方面，因此可研究潜能较大。现有合成PLA的方法有两种。第一种方法是乳酸缩聚，该法利用微生物将植物淀粉发酵精制得到乳酸，乳酸真空下脱水缩聚得聚丙交酯。大量实践证明该法聚合温度苛刻，需要添加成本较高的偶联剂和佐剂，最终获得的聚丙交酯分子量分布难以控制、难以得到高分子量聚合物。第二种方法是丙交酯开环聚合，首先乳酸脱水生成低聚物，接着低聚物解聚为丙交酯，最后丙交酯开环聚合制得聚丙交酯。该法具有反应条件温和、聚合物分子量高和结构可控等优点。研究表明，丙交酯的开环聚合相较于小分子单体缩聚更加实用高效，只要找到合适的催化剂，就可在温和条件下，达到较高的单体转化率，获得高性能的聚合物。在丙交酯开环聚合反应过程中常用金属化合物为催化剂引发单体聚合。(Polymer Reviews，2008，48，11–63,)

目前工业生产PLA主要是通过辛酸亚锡、氯化亚锡催化丙交酯开环聚合，研究发现金属催化剂催化丙交酯得到的聚合物中含有一些金属残留物，锡元素本身具有毒性，对人体有害，将会限制PLA在食品及医药领域的应用。因此，开发环境友好的金属催化剂，合成具有可控分子质量(Mn)、窄分子量分布的聚丙交酯，实现绿色环保工艺生产聚丙交酯具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种双核N-烷氧基-β-酮亚胺锂配合物及合成方法与应用，以双核N-烷氧基-β-酮亚胺锂配合物为催化剂，外消旋丙交酯为原料，在无水无氧和惰性气体氩气保护下，25℃以四氢呋喃为溶剂，不需要助催化剂参与即可催化丙交酯开环聚合制备聚丙交酯。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种双核N-烷氧基-β-酮亚胺锂配合物，所述双核N-烷氧基-β-酮亚胺锂配合物具有如通式Ⅰ的结构：

其中R¹＝-CH₃、-CF₃、-C₆H₆中任一种，R²＝-CH₃、-C₆H₆中任一种，R³＝-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-中任一种。

本发明的另一目的是保护上述双核N-烷氧基-β-酮亚胺锂配合物的制备方法，具体包括如下步骤：

在氩气环境中，在-78℃温度下将n-BuLi缓慢滴加至结构如通式Ⅱ的β-酮亚胺配体溶液中，自然升至室温即可完成反应。所述通式Ⅱ结构如下：