CN101139436A - 胺亚胺锌催化剂及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明的胺亚胺锌催化剂及其制备方法和用途属用于高分子聚合的技术领域。胺亚胺锌催化剂是(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌等。其用途是催化内酯或/和交酯进行均聚以及无规和嵌段共聚合;环内酯化合物是乙交酯、丙交酯、β-丁内酯、β-戊内酯或ε-己内酯。本发明催化剂结构变化多样,通过改变配体和中心金属上的取代基可以大幅度的调控催化剂的性能。本发明催化剂的稳定性好,催化活性高,聚合反应可以在较低温度下发生,且获得高分子量的聚合物;通过聚合反应条件的控制,可以调控聚合物的分子量。
Description
技术领域
本发明用于高分子聚合的技术领域。具体的来讲,本发明涉及胺亚胺锌化合物,用其作为环内酯聚合的催化剂。
背景技术
脂肪族聚酯作为可降解高分子材料在生理环境下自行降解、崩溃或代谢,进而被生物体吸收或派出体外。因此当其作手术缝合时,术后无需再行拆线;当用作骨内固定材料(如钉、棒等)时,不但无须进行二次手术,减少病人的痛苦,简化手术程序,提高治疗效果,而且还可以将应力逐渐转移到新生骨上,有利于骨的再生;当被用作药物载体时,可以通过控制讲解速率来调节药物释放速率;
当用作组织工程支架材料时,亲水性聚合物有利于生长因子和细胞在表面上吸附和生长,随着细胞的繁殖、组织的生长和器官的逐渐形成,支架材料随之降解和被吸收,排出体外,从而达到修复器官功能衰竭和组织缺陷的目的,在医学领域中受到越来越多的重视。
脂肪族聚酯是目前研究最多的一类生物可讲解高分子材料。高分子量的聚酯材料多是通过内酯或交酯的开环聚合得到,普遍采用的催化剂有异丙醇锌、辛酸亚锡以及稀土环氧化物等。内酯和交酯的开环聚合通常由已知的聚合机理引发进行,如阳离子、阴离子、配位聚合物等。最为被广泛使用的是辛酸亚锡,它的特点是具有较快的反应速率,可以得到产率高和分子量高及光学纯度好的聚酯材料,其缺点是反应活性不是很高,反应时间要求比较长,反应需要在较高的温度下进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一类胺亚胺锌金属化合物,作为催化剂进行内酯和交酯的开环聚合,反应速率很快,反应温度低,在室温下就可以发生聚合反应,反应时间短,得到产物的分子量高,产率高且光学纯度好。由于胺亚胺锌金属化合物的反应活性高,且具备活性聚合的特征,因而能够用于催化内酯或/和交酯进行均聚以及无规和嵌段共聚合。
具体的说,本发明所述催化剂具有的结构表达式如下:
对于催化剂体系I:R1,R2,R3,R4可以是氢,烷基,芳基,卤素,烷氧基。R5可以是烷基,芳基,烷氧基,羧基。对于催化剂体系II:R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7可以是氢,烷基,芳基,卤素,烷氧基。R8可以是烷基,芳基,烷氧基,羧基。
所述催化剂体系I结构式中,R5优选甲基、乙基、苯基、异丙氧基、苄氧基或者烷基或芳基取代的上述基团,最优选乙基;R1、R2、R3可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、苯基,更优选甲基或异丙基,最优选异丙基;R4优选氯、氟、甲基、氢,更优选氟;催化剂体系II结构式中,R8优选甲基、乙基、苯基、异丙氧基、苄氧基或者烷基或芳基取代的上述基团,最优选乙基;R1、R2、R3、R4、R5、R6可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、苯基,更优选甲基或异丙基,最优选异丙基;R7优选氯、氟、甲基、氢,更优选氟。
本发明较为优选的催化剂包括:(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)苯基苯胺基乙基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-2,6-二甲基苯基苯胺基乙基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-2,6-乙基苯基苯胺基乙基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺乙基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺乙基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基乙基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-2,6-二异丙基苯基苯胺基乙基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-2-甲基苯基苯胺基乙基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺乙基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基乙基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-3-甲基苯基苯胺基乙基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基乙基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-4-甲基苯基苯胺基乙基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺乙基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺乙基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺乙基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基乙基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺甲基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)苯基苯胺基甲基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺甲基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-2,6-二甲基苯基苯胺基甲基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺甲基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-2,6-乙基苯基苯胺基甲基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-乙基苯胺基甲基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-2,6-二异丙基苯基苯胺基甲基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-2-甲基苯基苯胺基甲基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-2-甲基苯胺基甲基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-3-甲基苯基苯胺基甲基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-3-甲基苯胺基甲基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)-4-甲基苯基苯胺基甲基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-4-甲基苯胺基甲基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)苯基苯胺基苄氧基锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄乙羧锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)苯基苯胺基苄乙羧锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌;(2-苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)乙二胺基二乙基二锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)乙二胺基二甲基二锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二甲基二锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二苄氧基二锌,(2-苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-2,6-乙甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-2-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-2-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-2-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-3-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-3-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-3-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-4-甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-4-乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌,(2-4-异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙羧基二锌。
本发明所述催化剂可用以下两种方法制备。
第一种方法包括如下步骤:
(1)在乙醚或四氢呋喃溶剂中,用强碱性化合物与胺亚胺配体按摩尔比为2∶1或1∶1的比例在温度-60~200℃下,搅拌反应0.5~72小时,除去溶剂,得到胺亚胺的金属盐,其中溶剂的质量为反应物总质量的25~120倍;强碱性化合物是选自碱金属、碱金属氢化物、碱金属烷基化物、碱金属氨基化物或烷基卤化镁。
(2)在有机溶剂中,使配体的金属盐与卤代烷基锌化合物、卤代烷氧基锌化合物或卤代羧基锌化合物按等摩尔比在-78℃下混合,室温搅拌反应3~12小时,过滤,将所得滤液浓缩至固体析出,收集固体得到胺亚胺锌催化剂产物;
(3)将催化剂产物用C1~C10的烷烃、卤代烷烃或它们的混合物进行纯化。
所述的强碱性化合物优选钠、钾、氢化钠、丁基锂、氨基钠、甲基锂、甲基氯化镁或苄基氯化镁,所述的反应温度优选-25~100℃,反应时间优选6~24小时。
第二种方法包括如下步骤:
在C1~C10的烷烃或芳香烃溶剂中,使用胺亚胺配体与烷基或芳基锌、烷氧基取代的烷基或芳基锌、或者羧基取代的烷基或芳基锌合物或羧酸锌按摩尔比为1∶2或1∶1的比例搅拌反应,反应温度为-80~150℃,反应时间为0.1~72小时,过滤,将所得滤液浓缩至固体析出,收集固体得到胺亚胺锌催化剂产物;有机溶剂用量应为反应原料总和的20~100倍;最后将催化剂产物用C1~C10的烷烃、卤代烷烃或它们的混合物进行纯化。
所述的溶剂为C1~C10的烷烃或芳香烃溶剂,而烃类溶剂选自饱和烷烃或芳香烃,优选己烷,甲苯或二甲苯。其适宜的反应温度为-80~150℃,优选-20~100℃,反应时间优选2~24小时。
本发明的胺亚胺锌催化剂的用途,用于如下环内酯聚合。
乙交酯 丙交酯 β-丁内酯 β-戊内酯 ε-己内酯
其中丙交酯为L-丙交酯或/和D,L-丙交酯。
环内酯聚合的方法是:以胺亚胺锌催化剂与1~2种环内酯化合物相接触,单体与催化剂的质量比M/I为30~5000,烷基醇、酚、硅醇、烯醇、羧酸为助催化剂;助催化剂中醇与主催化剂中锌金属的摩尔比为0~200∶1;在无水无氧下进行聚合,聚合温度为10~250℃;反应0.5~600分钟后加入含水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤室温下真空干燥,得到脂肪族聚酯。
均聚物和环酯共聚物的合成采用胺亚胺锌有机化合物作为催化剂。采用共聚单体同时加料方式合成无规共聚环酯,采用顺序加料方式很成两段、三段嵌段共聚环酯聚合物,合成的上述各种无规共聚物数均分子量Mn在1000~1000000,嵌段共聚物各段的粘均分子量控制在1000~1000000以上,构成嵌段共聚物的单体之间的重量百分比任意选择,控制每段链段的长度;各种共聚物的转化率在90%以上。
催化剂的最重要的特征是它的聚合反应中心具有活性聚合特征,其特点之一是产物分子量随单体的增加而成线性增加关系;特点之二是完成聚合反应之后,继续添加单体,聚合继续进行,并且聚合物分子量与所添加的单体总量成正比;特点之三是可以采用序贯聚合法实现两种单体以上的嵌段聚合。聚合中,在单体与催化剂的质量比M/I为30~5000、聚合温度在10~250℃;烷基醇、酚、硅醇、烯醇、羧酸或它们的混合物为助催化剂;助催化剂中醇与主催化剂中锌金属的摩尔比为0~200∶1的条件下,所得各单体聚合物的分子量Mn在1000~1000000,各种聚合物的转化率均在90%以上。
本发明催化剂结构变化多样,通过改变配体和中心金属上的取代基可以大幅度的调控催化剂的性能,因而可以广泛用于催化环内酯的聚合。本发明催化剂的稳定性好,催化活性高,特别适合催化己内酯均聚。由于催化体系的活性高,聚合反应可以在较低温度下发生,如在室温下引发ε-己内酯的聚合,且获得高分子量的聚合物;聚合反应对工艺无特殊要求,可采用通常的溶液、本体等聚合方法;通过聚合反应条件的控制,可以调控聚合物的分子量从几千到上百万。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明,但本发明并不限于此。
实施例1(2-苯基亚胺基甲基苯基)-苯胺基乙基锌
此化合物可以有以下两种方法制备。
方法一:
在氮气氛下,将(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺0.272g溶于30mL无水四氢呋喃中,在-78℃下加入等当量正丁基锂,升到室温搅拌2小时。在-78℃下加入到等当量的乙基氯化锌化合物的四氢呋喃溶液,搅拌10~12小时,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.251g,产率76.4%。
方法二:
在氮气氛下,将(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺0.272g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量二乙基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.310g,产率94.4%。
元素分析结果:C68.90;H5.52;N7.68。
通过实施例1中的方法,可以合成了一系列的化合物,以上两种方法对于每一种化合物都可行,只是产率不同而已。用甲基氯化锌,丙基氯化锌,丁基氯化锌或苯基氯化锌替代乙基氯化锌同样得到相应的催化剂产品。用二甲基锌,二丙基锌,二丁基锌或二苯基锌替代二乙基锌也可以得到相应的催化剂产品。以下实施例中的各个化合物优选产率最高的方法。
实施例2(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺0.441g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量二乙基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.490g,产率91.7%。
元素分析结果:C74.23;H8.32;N5.20。
实施例3(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺0.328g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量二乙基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.387g,产率91.7%。
元素分析结果:C71.20;H6.67;N6.61。
实施例4(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺基乙基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺0.384g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量二乙基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.421g,产率88.1%。
元素分析结果:C72.89;H7.57;N5.85。
实施例5(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺基甲基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺0.384g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量二甲基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.397g,产率85.6%。
元素分析结果:C72.50;H7.37;N6.09。
实施例6(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基甲基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺0.328g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量二甲基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.371g,产率91.0%。
元素分析结果:C70.63;H6.46;N6.88。
实施例7(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基甲基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺0.441g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量二甲基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.481g,产率92.5%。
元素分析结果:C73.94;H8.10;N5.40。
实施例8(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基甲基锌
在氮气氛下,将((2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺0.272g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量二甲基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.310g,产率88.1%。
元素分析结果:C68.30;H5.18;N7.92。
实施例9(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基苄氧基锌
在氮气氛下,将((2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺0.272g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量甲基苄氧基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.356g,产率82.8%。
元素分析结果:C69.89;H4.67;N6.50。
实施例10(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基苄氧基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺0.441g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量甲基苄氧基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.510g,产率85.3%。
元素分析结果:C74.33;H7.42;N4.64。
实施例11(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基苄氧基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺0.328g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量甲基苄氧基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.421g,产率86.6%。
元素分析结果:C71.70;H5.83;N5.70。
实施例12(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺基苄氧基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺0.384g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量甲基苄氧基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.485g,产率89.5%。
元素分析结果:C73.10;H6.70;N5.15。
实施例13(2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺基乙羧基锌
在氮气氛下,将((2-苯基亚胺基甲基苯基)苯胺0.272g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量甲基乙羧基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.360g,产率91.0%。
元素分析结果:C63.75;H4.60;N7.02。
实施例14(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙羧基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺0.441g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量甲基乙羧基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.500g,产率88.6%。
元素分析结果:C70.23;H7.51;N4.99。
实施例15(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙羧基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺0.328g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量甲基乙羧基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.410g,产率90.7%。
元素分析结果:C66.41;H5.81;N6.25。
实施例16(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺基乙羧基锌
在氮气氛下,将(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺0.384g溶于20mL甲苯中,在-78℃下加入等当量甲基乙羧基锌,升到室温搅拌过夜,除去溶剂,粗产物用CH2Cl2和己烷重结晶。得纯产品0.480g,产率94.5%。
元素分析结果:C68.58;H6.74;N5.50。
对于催化剂体系I的化合物来说,可以按照合成催化剂体系II的化合物的方法进行合成,只是相应的将锌化合物的用量提高到两倍。
实施例17以催化剂体系II的胺亚胺锌化合物为催化剂,以苄醇为助催化剂,催化ε-己内酯的均聚,得到ε-己内酯的均聚物
所有操作均在无水无氧下进行。在用高纯氩气洗气烘烤后的安瓶中,顺序加入计量的胺亚胺锌催化剂、甲苯、苄醇、以及ε-己内酯,置于20~150℃的油浴中。反应完毕后加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥。
聚合采用溶液聚合方法,以甲苯为溶剂,单体ε-己内酯与催化剂体系II的胺亚胺锌化合物的比例M/I按照摩尔比计量加入(M/I为100、200、400、600、800、1000、1200),70℃下聚合。反应一段时间后加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥。催化结果汇总于表1中。
在表1中,Mn由GPC测定聚苯乙烯为标准物。
表1中,催化剂1是(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌,催化剂2是(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二乙基苯胺基乙基锌,催化剂3是(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二甲基苯胺基乙基锌,催化剂4是(2-苯基亚胺基甲基苯基)-苯胺基乙基锌。
表1:
[BnOH]/[Zn]/[CL] | 催化剂 | 时间 | 温度(℃) | 转化率(%) | Mn(×103) | 分子量分布 |
2/1/1001/1/1000.5/1/1001/1/1001/1/1001/1/2001/1/4001/1/6001/1/8001/1/10001/1/12001/1/1001/1/1001/1/100 | 11111111111234 | 3min1.5min4min3min15min3.5min7min11min14min20min30min4min3min6min | 7070705020707070707070707070 | 94.795.591.595.587.296.197.496295.493.390.296.492.393.2 | 12.621.740.422.622.144.181.512117120324120.822.119.8 | 1.121.141.071.131.151.201.261.281.311.431.571.211.321.24 |
实施例18以催化剂体系I的胺亚胺锌化合物为催化剂,以苄醇为助催化剂,催化ε-己内酯的均聚,得到ε-己内酯的均聚物
所有操作均在无水无氧下进行。在用高纯氩气洗气烘烤后的安瓶中,顺序加入计量的胺亚胺锌催化剂、甲苯、苄醇、以及ε-己内酯,置于20~150℃的油浴中。反应完毕后加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥。
聚合采用溶液聚合方法,以甲苯为溶剂,单体ε-己内酯与催化剂体系I的比例M/I按照摩尔比计量加入(M/I为100、200、400、600、800、1000),70℃下聚合。反应一段时间后加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥。催化结果汇总于表2中。
在表2中,Mn由GPC测定聚苯乙烯为标准物。
表2中,催化剂5是(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,催化剂6是(2-2,6-二乙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,催化剂7是(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌,催化剂8是(2-苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌。
表2:
[BnOH]/[Zn]/[CL] | 催化剂 | 时间 | 温度(℃) | 转化率(%) | Mn(×103) | 分子量分布 |
4/2/1002/2/1001/2/1002/2/1002/2/1002/2/2002/2/4002/2/6002/2/8002/2/10002/2/1002/2/1002/2/100 | 7777777777568 | 5min1min2.5min2.5min4min3min7min10min14min20min2min1.5min3min | 70707050207070707070707070 | 88.092.595.594.087.194.195.594.296.593.395.293.597.3 | 7.8912.121.812.510.144.882.312016921412.311.912.5 | 1.421.371.781.301.371.361.231.201.351.241.171.251.14 |
在实施例17、18中,ε-己内酯均可以是本体,也可以是溶液,溶液的浓度没有什么要求。
在实施例17、18中,单体ε-己内酯用β-丁内酯或β-戊内酯等摩尔量替代,也可以制得相应的β-丁内酯或β-戊内酯的均聚物。
实施例19 L-丙交酯的均聚物
所有操作均在无水无氧下进行。将3克经过数次结晶后的L-丙交酯(LLA)加到在用高纯氩气洗气烘烤后的安瓶中,顺序加入计量的(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌催化剂、苄醇,聚合采用溶液聚合方法,以甲苯为溶剂,70℃下聚合。M/I为100,聚合10分钟后,加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥,得到聚丙交酯2.85克,产率95%,Mn为2.8×104,Mn由GPC测定聚苯乙烯为标准物。
所有操作均在无水无氧下进行。将3克经过数次结晶后的L-丙交酯(LLA)加到在用高纯氩气洗气烘烤后的安瓶中,顺序加入计量的(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌催化剂、苄醇,聚合采用溶液聚合方法,以甲苯为溶剂,70℃下聚合。M/I为100,聚合10分钟后,加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥,得到聚丙交酯2.9克,产率96.7%,Mn为1.45×104,Mn由GPC测定聚苯乙烯为标准物。
将本实施例中的L-丙交酯(LLA)用等摩尔的D-丙交酯或DL-丙交酯或消旋丙交酯替代,均可以合成出相应的丙交酯均聚物,产率在90%~96%间。
在本实施例中,单体L-丙交酯(LLA)用乙交酯等摩尔量替代,也可以制得聚乙交酯。
实施例20 L-丙交酯与ε-己内酯的无规共聚合
所有操作均在无水无氧下进行。在用高纯氩气洗气烘烤后的安瓶中进行聚合试验。预先配制L-丙交酯与ε-己内酯的甲苯混合溶液,加到装有(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌催化剂、苄醇的安瓶中。L-丙交酯1克、ε-己内酯2.0mL、甲苯20mL、(2-2,6-二异丙基苯基亚胺基甲基苯基)-2,6-二异丙基苯胺基乙基锌催化剂101mg、苄醇0.001mL,70℃下聚合。聚合20分钟后,加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥,得到共聚物2.97克,产率94.3%,Mn为2.0×104,Mn由GPC测定聚苯乙烯为标准物。
所有操作均在无水无氧下进行。在用高纯氩气洗气烘烤后的安瓶中进行聚合试验。预先配制L-丙交酯与ε-己内酯的甲苯混合溶液,加到装乙基桥联简单苯胺胺亚胺双二甲基锌催化剂、苄醇的安瓶中。L-丙交酯1克、ε-己内酯2.0mL、甲苯20mL、(2-2,6-二甲基苯基亚胺基甲基苯基)乙二胺基二乙基二锌催化剂100mg、苄醇0.001mL,70℃下聚合。聚合15分钟后,加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥,得到共聚物3.0克,产率95.2%,Mn为2.2×104,Mn由GPC测定聚苯乙烯为标准物。
实施例21 L-丙交酯与ε-己内酯的嵌段共聚合
所有操作均在无水无氧下进行。在用高纯氩气洗气烘烤后的安瓶中进行聚合试验。采用顺序加料法,先注入2-(苯基亚胺基)苯基苯胺二甲基锌催化剂74mg、苄醇0.001mL,L-丙交酯2.0g,10ml甲苯预聚,M/I为100。5分钟后加入含1.0mLε-己内酯的甲苯溶液10mL。反应15分钟后加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥,得到嵌段共聚物2.9克,产率94.3%,Mn为4.0×104,Mn由GPC测定聚苯乙烯为标准物。
所有操作均在无水无氧下进行。在用高纯氩气洗气烘烤后的安瓶中进行聚合试验。采用顺序加料法,先注入乙基桥联简单苯胺胺亚胺双二甲基锌催化剂92mg、苄醇0.001mL,L-丙交酯2.0g,10mL甲苯预聚,M/I为100。5分钟后加入含1.0mLε-己内酯的甲苯溶液10mL。反应10分钟后加入含有少量水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤数次,室温下真空干燥,得到嵌段共聚物3.0克,产率97.6%,Mn为2.1×104Mn由GPC测定聚苯乙烯为标准物。
在实施例17~21中,用甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、C6-C30酚、甲酸、乙酸、丙酸、异丙酸、丁酸或叔丁酸替代苄醇做助催化剂,聚合效果没有太大的差别。各类助催化剂中最优选的是苄醇、苯酚或乙酸。
Claims (9)
2.按照权利要求1所述的胺亚胺锌催化剂,其特征在于,所述的催化剂体系I结构式中,R5是甲基、乙基、苯基、异丙氧基、苄氧基或者烷基或芳基取代的上述基团,R1、R2、R3是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、苯基,R4是氯、氟、甲基、氢;所述的催化剂体系II结构式中,R8是甲基、乙基、苯基、异丙氧基、苄氧基或者烷基或芳基取代的上述基团,R1、R2、R3、R4、R5、R6是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、苯基,R7是氯、氟、甲基、氢。
3.按照权利要求1或2所述的胺亚胺锌催化剂,其特征在于,所述的催化剂体系I结构式中,R5是乙基,R1、R2、R3是甲基或异丙基,R4是氟;所述的催化剂体系II结构式中,R8是乙基,R1、R2、R3、R4、R5、R6是甲基或异丙基,R7是氟。
4.一种权利要求1的胺亚胺锌催化剂的制备方法,有如下步骤:
(1)在乙醚或四氢呋喃溶剂中,用强碱性化合物与胺亚胺配体按摩尔比为2∶1或1∶1的比例在温度-60~200℃下,搅拌反应0.5~72小时,除去溶剂,得到胺亚胺的金属盐,其中溶剂的质量为反应物总质量的25~120倍;强碱性化合物是选自碱金属、碱金属氢化物、碱金属烷基化物、碱金属氨基化物或烷基卤化镁。
(2)在有机溶剂中,使配体的金属盐与卤代烷基锌化合物、卤代烷氧基锌化合物或卤代羧基锌化合物按等摩尔比在-78℃下混合,室温搅拌反应3~12小时,过滤,将所得滤液浓缩至固体析出,收集固体得到胺亚胺锌催化剂产物;
(3)将催化剂产物用C1~C10的烷烃、卤代烷烃或它们的混合物进行纯化。
5.按照权利要求4所述的胺亚胺锌催化剂的制备方法,其特征在于,所述的强碱性化合物是钠、钾、氢化钠、丁基锂、氨基钠、甲基锂、甲基氯化镁或苄基氯化镁,所述的反应温度为-25~100℃,反应时间为6~24小时。
6.一种权利要求1的胺亚胺锌催化剂的制备方法,有如下步骤:在C1~C10的烷烃或芳香烃溶剂中,使用胺亚胺配体与烷基或芳基锌、烷氧基取代的烷基或芳基锌、或者羧基取代的烷基或芳基锌合物或羧酸锌按摩尔比为1∶2或1∶1的比例搅拌反应,反应温度为-80~150℃,反应时间为0.1~72小时,过滤,将所得滤液浓缩至固体析出,收集固体得到胺亚胺锌催化剂产物;有机溶剂用量应为反应原料总和的20~100倍;最后将催化剂产物用C1~C10的烷烃、卤代烷烃或它们的混合物进行纯化。
7.按照权利要求6所述的胺亚胺锌催化剂的制备方法,其特征在于,所述的溶剂是己烷,甲苯或二甲苯;所述的反应温度为-20~100℃,反应时间2~24小时。
8.一种权利要求1的胺亚胺锌催化剂的用途,用于环内酯化合物的聚合;所述的环内酯化合物是乙交酯、丙交酯、β-丁内酯、β-戊内酯或ε-己内酯。
9.按照权利要求8所述的胺亚胺锌催化剂的用途,其特征在于,环内酯聚合的方法是:以胺亚胺锌催化剂与1~2种环内酯化合物相接触,单体与催化剂的质量比M/I为30~5000,烷基醇、酚、硅醇、烯醇、羧酸为助催化剂;助催化剂中醇与主催化剂中锌金属的摩尔比为0~200∶1;在无水无氧下进行聚合,聚合温度为10~250℃;反应0.5~600分钟后加入含水的甲苯终止反应并溶解聚合物,用甲醇沉淀、洗涤室温下真空干燥,得到脂肪族聚酯。
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