CN106554342A - 3，6‑二氯甲基乙交酯及其制备方法和用途 - Google Patents

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    • C07D319/12—1,4-Dioxanes; Hydrogenated 1,4-dioxanes not condensed with other rings
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Abstract

本发明提供了一种能够合成生物可降解聚酯的单体材料3,6‑二氯甲基乙交酯，上述3，6‑二氯甲基乙交酯为白色晶体，分子式C6H6Cl2O4，分子量为212。该物质的合成路线为：从环氧氯丙烷或3‑氯‑1，2‑丙二醇出发，经氧化反应以及关环反应，制备了新型六元环状酯单体即3，6‑二氯甲基乙交酯。该物质能够用于合成具有可降解性的功能化聚酯，由于其侧链上含有甲基氯，能用于制备侧链带甲基氯的聚酯，并进一步和一系列带羟基、氨基化合物进行反应，实现聚酯的物理、化学和生物学性能改性。且本发明原料价格便宜、来源广泛，制备方法简单，具有较高的应用价值。

Description

3，6-二氯甲基乙交酯及其制备方法和用途
技术领域
本发明提供了一种生物可降解聚酯类化合物及其制备方法和用途，尤其涉及3，6-二氯甲基乙交酯，属于生物医用材料领域。
背景技术
作为一种新型的生物降解材料，聚乳酸(聚丙交酯)具有良好的生物相容性、生物降解性和机械加工性能，已在手术缝合线、药物控制释放体系、体内植入材料和组织再生材料等生物医用材料领域得到越来越广泛的应用。环状酯单体的开环聚合具有热效应低、聚合速度快、能在最短时间内达到较高的分子量等明显优点，是合成聚酯的一种非常有效途径。然而，由于丙交酯没有功能化基团，聚丙交酯很难进行功能化改性，这就限制了其在生物医用材料领域某些方面的应用。目前对生物可降解聚酯的研究热点之一就是设计新型的具有特殊功能基团的单体以及通过改变不同类型的单体和组成进行开环共聚，在一定范围内调节共聚物的机械、降解等物理化学性能，以满足生物医用领域不同材料的需求。
发明内容
本发明提供了一种能够合成生物可降解聚酯的单体材料3，6-二氯甲基乙交酯，其结构式为：
上述3，6-二氯甲基乙交酯为白色晶体，分子式C6H6Cl2O4，分子量为212。
本发明还提供了该材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将环氧氯丙烷以及3-氯-1，2-丙二醇中的一种，与硝酸在95～105℃下反应10～14小时制得3-氯-2-羟基丙酸；(2)以对甲苯磺酸为催化剂，甲苯为溶剂，将3-氯-2-羟基丙酸在120～140℃下反应20～28小时，重结晶纯化得到3，6-二氯甲基乙交酯。
步骤(1)中所述硝酸为浓度65-68％的浓硝酸，在与硝酸反应前，将硝酸逐滴滴加。
步骤(2)中重结晶所用的溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶液。
步骤(2)中重结晶所用的溶剂为石油醚和乙酸乙酯按照2：1体积比混合后的溶液。
本发明所提供的3，6-二氯甲基乙交酯能够用于合成功能化聚酯材料，由于其侧链上含有甲基氯，能用于制备侧链带甲基氯的聚酯，并进一步和一系列带羟基、氨基化合物进行反应，实现聚酯的物理、化学和生物学性能改性。且本发明原料价格便宜、来源广泛，制备方法简单，具有较高的应用价值。
附图说明
图1为本发明所提供的3，6-二氯甲基乙交酯的结构式；
图2为本发明所提供的3，6-二氯甲基乙交酯的合成路线图。
具体实施方式
本发明实施例中所提供的3，6-二氯甲基乙交酯，其结构式如图1所示，该物质的合成路线如图2所示：从环氧氯丙烷或3-氯-1，2-丙二醇出发，经氧化反应以及关环反应，制备了新型六元环状酯单体即3，6-二氯甲基乙交酯。下面结合具体实施例本上述合成方法做详细具体的说明：
实施例1
本实施例中所采用的合成步骤如下：
(1)、3-氯-2-羟基丙酸的制备：将10.0克3-氯-1，2-丙二醇置于250毫升圆底烧瓶中，冰浴中搅拌，30毫升浓硝酸(浓度为65-68％)逐滴滴加，约30分钟滴加完。撤走冰浴，加热至100℃反应12小时。加入7克碳酸氢钠，50毫升无水乙醚萃取四次。有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩除溶剂，并用三氯甲烷重结晶得到白色晶体3-氯-2-羟基丙酸，产率54％。红外(FT-IR):v＝1754cm-1(C＝O)。质子核磁共振谱(1H NMR)(CDCl3，ppm):4.62(t，1H，CHO)，3.92(d，1H，CH2Cl)，3.86(d，1H，CH2Cl)。
(2)、3，6-二氯甲基乙交酯的制备：将5.0克3-氯-2-羟基丙酸、0.76克对甲苯磺酸和200毫升无水甲苯置于500毫升圆底烧瓶中，加热至130℃反应24小时。浓缩除溶剂，加入50毫升乙酸乙酯，40毫升5％碳酸氢钠萃取三次。有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩除溶剂，并用石油醚和乙酸乙酯体积比为4比1的混合溶剂重结晶得到白色晶体，产率34％。通过红外(FT-IR)、核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)和元素分析(EA)表征分析，证实该白色晶体为3，6-二氯甲基乙交酯。FT-IR:v＝1747cm-1(C＝O)。1H NMR(CDCl3，ppm):5.51(t，1H，CHO)，4.18(d，1H，CH2Cl)，4.00(d，1H，CH2Cl)。13C NMR(CDCl3，ppm):161.8，76.5，45.1。C6H6Cl2O4 211.96:Calad.C 33.83，H 2.84；Found C 33.95，H 2.93。
实施例2
本实施例中所采用的合成步骤如下：
(1)、3-氯-2-羟基丙酸的制备：将10.0克3-氯-1，2-丙二醇置于250毫升圆底烧瓶中，冰浴中搅拌，30毫升稀硝酸(浓度为30％)逐滴滴加，约30分钟滴加完。撤走冰浴，加热至100℃反应12小时。加入7克碳酸氢钠，50毫升无水乙醚萃取四次。有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩除溶剂，并用三氯甲烷重结晶得到白色晶体3-氯-2-羟基丙酸，产率32％。其红外光谱(FT-IR)和质子核磁共振谱(1H NMR)数据同实施例1。
(2)、3，6-二氯甲基乙交酯的制备：将5.0克3-氯-2-羟基丙酸、0.76克对甲苯磺酸和200毫升无水甲苯置于500毫升圆底烧瓶中，加热至130℃反应24小时。浓缩除溶剂，加入50毫升乙酸乙酯，40毫升5％碳酸氢钠萃取三次。有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩除溶剂，并用石油醚和乙酸乙酯体积比为2比1的混合溶剂重结晶得到白色晶体，产率47％。其红外(FT-IR)、核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)和元素分析(EA)数据同实施例1。
实施例3
本实施例中所采用的合成步骤如下：
(1)、3-氯-2-羟基丙酸的制备：将10.0克环氧氯丙烷置于250毫升圆底烧瓶中，冰浴中搅拌，30毫升浓硝酸(浓度为65-68％)逐滴滴加，约30分钟滴加完。撤走冰浴，加热至100℃反应12小时。加入7克碳酸氢钠，50毫升无水乙醚萃取四次。有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩除溶剂，并用三氯甲烷重结晶得到白色晶体3-氯-2-羟基丙酸，产率52％。其红外光谱(FT-IR)和质子核磁共振谱(1H NMR)数据同实施例1。
(2)、3，6-二氯甲基乙交酯的制备：将5.0克3-氯-2-羟基丙酸、0.76克对甲苯磺酸和200毫升无水甲苯置于500毫升圆底烧瓶中，加热至130℃反应24小时。浓缩除溶剂，加入50毫升乙酸乙酯，40毫升5％碳酸氢钠萃取三次。有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩除溶剂，并用石油醚和乙酸乙酯体积比为1比2的混合溶剂重结晶得到白色晶体，产率38％。其红外(FT-IR)、核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)和元素分析(EA)数据同实施例1。
实施例4
将以上实施例中所制备的3，6-二氯甲基乙交酯进行聚合，制得具有生物可降解性的聚酯材料，制备方法如下：将0.424克3，6-二氯甲基乙交酯和20微升辛酸亚锡的无水甲苯溶液(0.1摩尔/升)依次转移到带磁子的硅烷化处理过的干燥聚合管中，减压抽30分钟后充入氩气，重复三次，真空下封管，然后将聚合管置于130℃下反应24小时。反应结束后聚合管冷水中终止反应，所得聚合物用2毫升三氯甲烷溶解，依次在50毫升甲醇和正己烷中沉淀，所得聚合物在40℃下真空干燥24小时，产率为92.3％。数均分子量为9300，多分散指数为1.23。FT-IR:v＝1755cm-1(C＝O)。1H NMR(CDCl3，ppm):5.65(t，1H，CHO)，3.98(m，2H，CH2Cl)。
本实施例所合成的侧链带甲基氯的聚酯材料，由于其侧链上含有甲基氯，能进一步和一系列带羟基、氨基化合物进行反应，实现聚酯的物理、化学和生物学性能改性。

Claims (6)

1.3,6-二氯甲基乙交酯，其结构式为：
2.权利要求1所述的3,6-二氯甲基乙交酯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将环氧氯丙烷以及3-氯-1,2-丙二醇中的一种，与硝酸在95～105℃下反应10～14小时制得3-氯-2-羟基丙酸；(2)以对甲苯磺酸为催化剂，甲苯为溶剂，将3-氯-2-羟基丙酸在120～140℃下反应20～28小时，重结晶纯化得到3,6-二氯甲基乙交酯。
3.根据权利要求2所述的3,6-二氯甲基乙交酯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述硝酸为浓度65-68％的浓硝酸，在与硝酸反应前，将硝酸逐滴滴加。
4.根据权利要求2所述的3,6-二氯甲基乙交酯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中重结晶所用的溶剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶液。
5.根据权利要求4所述的3,6-二氯甲基乙交酯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中重结晶所用的溶剂为石油醚和乙酸乙酯按照2：1体积比混合后的溶液。
6.权利要求1所述的3,6-二氯甲基乙交酯的用途，其特征在于：用于合成功能化聚酯。
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