配位型催化剂催化ε-己内酯开环聚合

聚己内酯由于良好的生物可降解性、生物相容性以及药物透过性在生物医学领域得到广泛研究。ε-己内酯开环聚合是合成聚己内酯的有效途径。综述了近年来配位型催化剂催化ε-己内酯开环聚合现状。     

乙酰丙酮钛催化本体开环聚合制备聚己内酯

聚己内酯(PCL)是一种环境友好、生物相容性和生物可降解性良好的高分子材料,在生物医学、涂料和包装等领域中得到广泛应用。以价格低廉的乙酰丙酮和四氯化钛为原料,采用简单易制的方法制得乙酰丙酮钛;然后以此作为ε-己内酯(ε-CL)单体的催化剂,采用本体开环聚合法制备了高转化率和高Mη(黏均相对分子质量)的PCL。研究结果表明:当n(ε-CL)∶n(催化剂)=150∶1、聚合时间为210 min和聚合温度为110℃时,所得PCL的转化率(99.5%)和M_η(2.662×10~4)相对最大。     

草酸催化ε-己内酯开环聚合反应的研究

以含有双羧基的有机质子酸草酸作为ε-己内酯单体(ε-CL)开环聚合的催化剂,以体系存在的水分作为引发剂,使ε-己内酯单体开环聚合形成生物可降解的材料聚己内酯(PCL),研究催化剂浓度、在50℃和室温(20²5℃)下反应96 h己内酯开环聚合状态。结果表明,0.5%浓度的草酸能有效催化ε-CL单体的开环聚合形成PCL,50℃热聚合的PCL晶体结构更加完善,热稳定性良好。     

吡啶硼酸催化己内酯开环聚合的研究

聚己内酯(PCL)具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此在生物医学、食品包装和组织工程领域得到广泛应用,开环聚合是合成PCL的主要方式。4-吡啶硼酸(4-PBA)作为催化剂,苯甲醇作为引发剂,对ε-己内酯(ε-CL)进行本体开环聚合反应得到PCL,探究了4-PBA催化ε-CL开环聚合适宜的反应条件,当反应温度为150℃、催化剂含量为2%时催化活性最高。对比了不同结构吡啶硼酸的催化活性,研究表明2-PBA>3-PBA>4-PBA>5-QBA>4-QBA:邻位以及间位结构的2-PBA和3-PBA在150℃下反应12 h的转化率较高,分别能够达到98.02%、86.18%;4-PBA在150℃下反应12 h的转化率为43.66%,延长反应时间至24 h转化率能达到94.81%,将吡啶基替换成联苯结构的喹啉基团,催化性能并没有得到明显提升。动力学研究表明转化率与时间呈线性关系,分子量随反应时间增大而增大。     

草酸催化ε-己内酯开环聚合反应的研究

以含有双羧基的有机质子酸草酸作为ε-己内酯单体(ε-CL)开环聚合的催化剂,以体系存在的水分作为引发剂,使ε-己内酯单体开环聚合形成生物可降解的材料聚己内酯(PCL),研究催化剂浓度、在50℃和室温(20~25℃)下反应96 h己内酯开环聚合状态。结果表明,0.5%浓度的草酸能有效催化ε-CL单体的开环聚合形成PCL,50℃热聚合的PCL晶体结构更加完善,热稳定性良好。     

新型铝络合物的合成及其催化ε-己内酯开环聚合

以2-卤代-4-叔丁基苯酚、甲醛水溶液和1,3-丙二胺为原料经曼尼希缩合"一锅法"反应合成四氢嘧啶桥联胺基酚类配体,利用甲基铝和配体反应制得了相应的铝络合物。利用核磁共振(~1 H NMR、~(13)C NMR)及元素分析等对化合物结构进行了表征,研究了铝络合物的催化性能。研究表明,铝络合物在室温下能够催化ε-己内酯开环聚合,具有良好的活性,当升高温度时,催化活性进一步提高。利用凝胶渗透色谱(GPC)表征了所得聚合物的分子量及其分布。     

ε—己内酯本体聚合的研究

本文研究了以辛酸亚锡为引发剂,用本体聚合的方法合成聚ε－己内酯时,单体与引发剂质量比［M］／［I」、反应温度和时间对聚合产物的影响,得到最佳反应条件。并初步考察了更ε－己内酯对药物有缓释作用。     

聚ε-己内酯的酶促合成及其结构表征

以ε-己内酯单体为底物,固定化脂肪酶Novozyme 435作为反应催化剂催化合成聚ε-己内酯(PCL),并对反应条件进行了优化。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)、X射线衍射(XRD)分析及力学拉伸仪对合成的PCL进行了表征。研究表明,该开环聚合反应的适宜条件为10 m Lε-己内酯底物添加催化剂0. 25 g;反应温度为50℃;反应时间为36 h;反应溶剂为甲苯;振荡速率为160 r/min。在该条件下,PCL合成转化率能达到96. 94%。产物在210℃下开始分解,具有良好的热稳定性;结晶温度为26℃,相对结晶度为44. 6%,表现出较好的结晶性能;此外,其具有较好的力学性能,拉伸强度为15. 2 MPa,断裂伸长率高达262. 6%。     

三（4-异丙基芳氧基）稀土催化ε-己内酯开环聚合

合成了三（4-异丙基芳氧基）稀土［Ln(OPIP)₃］,并用于催化ε-己内酯开环聚合。研究结果表明,在不同稀土元素的化合物中,三（4-异丙基芳氧基）镧［La(OPIP)₃］具有较高的催化活性,在非极性溶剂中,ε-己内酯的转化率和聚己内酯的分子量较高。La(OPIP)₃催化ε-己内酯聚合的适宜条件为：ε-己内酯浓度为2.5 mol·L^－1, n(ε-己内酯)∶n(La)=1 000,60 ℃,60 min, 甲苯作溶剂。在此条件下,聚己内酯的数均分子量为11.40×10⁴,分子量分布为1.31。利用¹HNMR分析聚合物端基表明,该反应按“配位-插入”机理进行。     

磷酸酯亚锡催化内酯开环聚合制备聚酯

文章描述了磷酸亚锡作为催化剂在苯甲醇作为引发剂的情况下,催化δ-戊内酯(δ-VL)和ε-己内酯(ε-CL)在溶液中开环聚合制备相应的聚酯。所调控的内酯开环聚合均呈可控-活性聚合,嵌段反应以及扩链反应正是建立在活性聚合的基础上。磷酸亚锡包括一个金属配位点与一个布朗斯特碱位点,通过配位及氢键化作用,同时活化底物中潜在的亲核与亲电中心。除了得到具有设定分子量及较窄分子量分布的聚合物,在反应过程可优化反应路径,抑制副反应。     

阳离子型催化剂催化ε-己内酯开环聚合反应的研究进展

聚己内酯(PCL)是一种无毒、可生物降解的多功能高分子材料,广泛应用于生活用品和医药化工等行业。目前PCL主要通过催化ε-己内酯开环聚合获得,阳离子催化剂由于具有催化活性高、无毒等特点,在PCL的合成中已得到广泛应用,成为ε-己内酯开环常用的催化剂之一。介绍了PCL的理化性质和合成方法,详细阐述了各类型阳离子催化剂催化ε-己内酯开环聚合的反应机理。着重介绍了近几年阳离子型催化剂在己内酯聚合中的应用发展,并展望了阳离子催化在PCL开环聚合反应中的发展方向。     

天然氨基酸作用下ε-己内酯的微波开环聚合反应

研究天然氨基酸作用下ε-己内酯在微波场中的开环聚合反应.在微波聚合中,微波功率、反应时间、氨基酸的浓度等对聚合反应有显著的影响,在微波功率510 W、ε-己内酯与L-笨丙氨酸摩尔比等于60、反应时间4 h的条件下,可得到重均分子量(-Mw)为13.3 kg/mol的聚(ε-己内酯).红外(FTIR)和核磁共振(1H-NMR)分析证实氨基酸连接到聚合物链上.     

纤维素醋酸酯接枝己内酯的聚合研究

以冰醋酸为溶剂,浓硫酸为催化剂,将取代度为2 4的二醋酸纤维素水解为取代度为1 4的醋酸纤维素(CA)。以此醋酸纤维素为接枝骨架,ε 己内酯(ε CL)为接枝单体,在辛酸亚锡的引发下,合成了醋酸纤维素/聚己内酯接枝共聚物(CA g PCL)。研究了反应物纯度、原料配比、引发剂与单体摩尔比、反应时间、反应温度对单体转化率(C%)、接枝率(G%)、接枝效率(GE%)的影响。结果表明,当反应温度为140℃,单体ε 己内酯与醋酸纤维素的质量比为4∶1,引发剂辛酸亚锡与单体ε 己内酯的摩尔比为0 005,反应时间为16h,C%,GE%和G%分别为46 8%,65 2%和122 1%。     

聚己内酯多元醇的合成与表征

分别以乙二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇为起始剂,经ε-己内酯开环聚合制备了一系列聚己内酯多元醇。探讨了反应温度、时间和催化剂等因素对合成反应的影响,并采用红外光谱(FTIR)、羟值滴定、凝胶渗透色谱(GPC)对聚己内酯多元醇进行了表征。结果表明,以无水乙酸锌为催化剂,且用量为己内酯单体摩尔分数的0.2%,在温度120℃条件下反应3~4 h,制备的多元醇为理想的聚己内酯多元醇,相对分子质量与设计值一致,而且具有相对分子质量分布窄、成本低的特点。     

聚己内酯的制备及改性研究进展

综述了PCL(聚己内酯)合成的研究进展,介绍了引发ε-CL(ε-己内酯)开环聚合的几种引发体系(如活泼氢引发体系、稀土金属引发体系、碱金属引发体系和酶催化引发体系等)和辅助手段,并探讨了PCL的多种改性方法(PCL与淀粉共混改性、PCL与壳聚糖共聚改性、PCL与聚乳酸共混或共聚改性、PCL与聚醚共混或共聚改性、PCL与其他高分子材料共混或共聚改性)。最后对PCL的改性研究方向进行了展望。     

三亚甲基桥联双茚基钐二苯胺化物催化己内酯聚合

研究了三亚甲基桥联双茚基钐二苯胺化物( C9H6CH2CH2CH2C9H6) SmNPh2作为单组分催化剂催化ε-己内脂开环聚合反应,考察了催化剂用量、聚合反应时间和聚合反应温度对ε-己内酯聚合反应的影响.结果表明,配合物对己内酯聚合有较高的催化活性;温度升高,聚合反应的转化率增加,但产物粘均分子量降低.通过粘度法对聚...     

纤维素醋酸酯接枝己内酯的合成与表征

以冰醋酸为溶剂,浓硫酸为催化剂,将三醋酸纤维素水解为不同取代度的醋酸纤维素(CA),再用此醋酸纤维素同ε-己内酯(ε-CL)接枝共聚合成醋酸纤维素/聚己内酯接枝共聚物(CA-g-PCL).研究了醋酸纤维素取代度和原料配比对单体转化率(C)、接枝率(G)、接枝效率(EG)的影响,结果表明在醋酸纤维素取代度为0.7时接枝共聚反应C、G、EG可分别达到46%、238.6%、88.5%;m(ε-CL)m(CA)=51时可分别达48.3%、140.553%、58.2%,并对相应的接枝共聚物进行了FTIR和1H-NMR的表征分析.     

双核胺亚胺铝配合物的合成、结构及其在ε-己内酯开环聚合中的应用

利用四齿胺亚胺配体(1R,2R)-[(NHAr)C₆H₄CH==N]₂C₆H₁₀(Ⅱ：Ar=苯基，Ⅲ：Ar=2,6-二甲基苯基)与三甲基铝反应得到了双核胺亚胺铝配合物(Ⅳ、Ⅴ)。利用¹HNMR、¹³CNMR和X射线单晶衍射仪对配合物Ⅳ、Ⅴ结构进行了表征。通过Ⅳ、Ⅴ在苄醇(Bn OH)的存在下催化ε-己内酯开环聚合制备聚己内酯，并对反应条件进行了优化。结果表明，配合物Ⅳ、Ⅴ具有单配体双金属中心结构，当n(ε-己内酯)∶n(BnOH)∶n(Ⅳ或Ⅴ)=200∶4∶1时，在1.5 min内ε-己内酯转化率>97%，Ⅳ和Ⅴ的转化频率分别为7840、9700 h^–1，远高于乙基桥联双核胺亚胺铝配合物(1152 h^–1)和单核胺亚胺铝配合物(2550 h^–1)；得到的聚合物相对分子质量可控，聚合反应具有活性聚合的特点。     

酶催化聚合可生物降解塑料的新进展

概述了用酶催化聚合可生物降解塑料－－脂肪族聚脂、聚糖类等的最近进展,以及用酶催化法和化学合成法相结合的方法在非水介质中合成可生物降解塑料的新进展。     

聚己内酯丙交酯共聚物的制备及表征

以己内酯和D,L-丙交酯为原料,辛酸亚锡为催化剂,在减压条件下开环聚合己内酯丙交酯无规共聚物。分别利用红外光谱、核磁共振技术对产物进行结构分析,利用差示扫描量热仪及热重分析仪对产物进行热性能分析。结果表明:成功合成了目标产物,投料比接近共聚物组成比例,共聚物的热降解分2步进行。