CN115477741B - 一种可降解聚合物及其制备方法与应用 - Google Patents

一种可降解聚合物及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115477741B
CN115477741B CN202211113121.8A CN202211113121A CN115477741B CN 115477741 B CN115477741 B CN 115477741B CN 202211113121 A CN202211113121 A CN 202211113121A CN 115477741 B CN115477741 B CN 115477741B
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
degradable polymer
caprolactone
monomer
phenylboronic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211113121.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115477741A (zh
Inventor
周国英
王彦颖
朱加言
曹亚杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Chinese Medicine University ZCMU
Original Assignee
Zhejiang Chinese Medicine University ZCMU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Chinese Medicine University ZCMU filed Critical Zhejiang Chinese Medicine University ZCMU
Priority to CN202211113121.8A priority Critical patent/CN115477741B/zh
Publication of CN115477741A publication Critical patent/CN115477741A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115477741B publication Critical patent/CN115477741B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/06—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • C08G63/08—Lactones or lactides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04—Macromolecular materials
    • A61L31/06—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

本发明属于高分子材料聚酯合成技术领域，具体涉及一种可降解聚合物及其制备方法与应用。本发明通过ε‑己内酯单体和羟基苯硼酸为原料进行本体聚合。使用羟基苯硼酸充当引发剂和催化剂，直接得到α‑端为苯硼酸而ω‑端为羟基的可降解聚合物，不需要在反应后除去催化剂。反应速率快，所得产物产率高，工艺流程短，操作简单，无细胞毒性，可以有效提高其生物安全性，使得聚己内酯用途更加广泛。本发明通过在聚酯基主链的两端分别连接羟基苯硼酸结构和羟基结构，有效改善由聚酯基主链构成的可降解聚合物的水溶性，亲水性得到明显提升。同时，还引入了反应性端基官能团，有助于降低结晶性能，表面官能度增多，分子内环境更优良。

Description

一种可降解聚合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于高分子材料聚酯合成技术领域，具体涉及一种可降解聚合物及其制备方法与应用。
背景技术
聚己内酯（poly-caprolactone，PCL）是一类合成得到的线性脂肪族聚酯。其良好的生物相容性、生物可降解性、药物透过性、低熔点等特征，使其在生物材料、医药领域的应用极为广泛，如外科缝合线、药物缓释体系、组织工程支架等。聚己内酯的制备方法最常用的是以ε-己内酯为主要原料，以醇类为引发剂，在催化剂的作用下进行开环聚合（如下式）。
。
聚合反应催化体系可分为：活性氢催化体系、阳离子催化体系、阴离子催化体系、金属化合物配位催化体系。目前，在开环聚合反应中，所使用的的催化剂还是以金属催化剂为主，催化剂在反应结束后需要除去。如在专利CN201810571358.8的技术方案中，以ε-己内酯为单体，有机金属化合物为催化剂，通过分子量调节剂，在90~200℃、惰性气体保护下聚合反应制得聚己内酯，经溶解、沉淀和真空干燥得到聚己内酯产品。
但作为医用可降解材料，对聚己内酯的生物相容性要求较高。而聚己内酯在合成过程中大多数使用金属催化剂，虽然用量少，但残留的催化剂会增加材料的毒性。金属催化剂的神经毒性对眼睛、皮肤、黏膜和上呼吸道有刺激作用，作为生物医用材料能否在人体内长期安全使用尚有待考证，使得其在生物医药领域的应用受到极大限制。与之相比，非金属催化剂具有容易制备、方便保存以及容易从聚合产物中分离的优良特性，是制备可生物降解聚合物的理想催化剂。因此，开发降低生物毒性的催化体系具有重要意义。
此外，由于聚己内酯的疏水性以及降解速率慢等缺点，限制了它的进一步应用。原因在于聚己内酯的大分子链上缺少反应性侧基官能团，难以通过侧链化学接枝等方式进行疏水改性。而羟基苯硼酸及其衍生物能够与环状内酯化合物发生成酯反应生成羟基苯硼酸酯，同时通过开环聚合使得末端连接羟基结构。从而使得含有羟基苯硼酸和羟基官能团结构的聚合物与生物活性分子紧密相连，有效提高聚己内酯的亲水性。因此，基于羟基苯硼酸的可降解聚合物在生物医药材料的研究中具有更广阔的前景。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中存在的问题，提供了一种可降解聚合物及其制备方法，该方法采用本体聚合法，操作简单，绿色环保，利用羟基苯硼酸充当引发剂和催化剂，反应速率快，条件温和，所得产物产率高，疏水性显著改善，并将其应用于生物医药领域中。
为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种可降解聚合物，包括呈线性结构的聚酯基主链；
所述聚酯基主链的一端连接有羟基苯硼酸结构；
所述聚酯基主链的另一端连接有羟基。
聚己内酯作为一种脂肪族材料，经过动、植物体内酶的降解最终分解为二氧化碳和水，不会在生物体内富集，符合“绿色化学”的发展趋势。聚己内酯的分子链比较规整、柔顺、易结晶，因而具有比聚乙交酯、聚丙交酯更好的疏水性和良好的生物相容性，在体内降解也较慢，是理想的植入材料之一。
但聚己内酯用作生物材料时接触体液容易吸附体液中活性成分，造成生物体内管壁附着沉积物，甚至造成管壁堵塞。因此，亟需对聚己内酯进行疏水改性。通过在聚酯基主链的两端分别连接羟基苯硼酸结构和羟基结构，有效改善由聚酯基主链构成的可降解聚合物的水溶性，亲水性得到明显提升。同时，还引入了反应性端基官能团，有助于降低结晶性能，表面官能度增多，分子内环境更优良。另外，在合成制备聚己内酯的过程中，和传统的开环聚合法需要辅助金属催化剂和醇类引发剂相比，本发明只需要以ε-己内酯单体和羟基苯硼酸为原料进行本体聚合。使用羟基苯硼酸充当引发剂和催化剂，直接得到α-端为苯硼酸而ω-端为羟基的可降解聚合物，不需要在反应后除去催化剂。反应速率快，所得产物产率高，工艺流程短，操作简单，无细胞毒性，可以有效提高其生物安全性，使得聚己内酯用途更加广泛。
作为优选，其结构式为下述中的一种：
；/>
其中，m为聚合度，30≤m≤1000；
p为聚合度，30≤p≤1000；
X为H或O。
作为进一步优选，本发明利用羟基苯硼酸催化环状内酯开环，直接制备末端官能化的可降解聚合物，具体反应过程如式（1）所示：
式（1）
如上所述的一种可降解聚合物的制备方法，包括以下步骤：
（S.1）在惰性气氛下，将羟基苯硼酸和环状内酯进行混合加热反应得到反应产物；
（S.2）反应结束后经提纯、真空干燥，得到可降解聚合物。
作为优选，所述步骤（S.1）中的羟基苯硼酸是2-羟甲基苯硼酸、3-羟甲基苯硼酸、4-羟甲基苯硼酸、3-氟-4-羟甲基苯硼酸、2-氟-5-羟甲基苯硼酸、4-氟-3-(羟甲基)苯硼酸、3-氟-2-(羟甲基)苯硼酸、2-氯-5-羟甲基苯硼酸、3-(2-羟基乙基)苯基硼酸中的一种或多种的组合。
作为优选，所述步骤（S.1）中的环状内酯是左旋丙交酯、己内酯、戊内酯、三亚甲基碳酸酯中的一种或多种的组合。
作为优选，所述步骤（S.1）中的羟基苯硼酸与环状内酯的摩尔比为（0.1~1.0）:（30~100）。
作为优选，所述步骤（S.1）中的反应温度为80~150℃，反应时间为1~72h。
作为优选，所述步骤（S.1）中的惰性气氛为氮气和氩气中的任意一种。
作为优选，所述步骤（S.2）的具体步骤为：在步骤（S.1）反应结束后，将得到的反应产物加入冰甲醇溶液中，得到沉淀，经过滤、真空干燥后得到可降解聚合物。
如上所述的一种可降解聚合物在生物医学领域中的应用。
因此，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明通过ε-己内酯单体和羟基苯硼酸为原料进行本体聚合。使用羟基苯硼酸充当引发剂和催化剂，直接得到α-端为苯硼酸而ω-端为羟基的可降解聚合物，不需要在反应后除去催化剂。反应速率快，制备的可降解聚合物的分子量高、分子量分布窄，所得产物产率高。工艺流程短，操作简单，无细胞毒性，可以有效提高其生物安全性，使得聚己内酯用途更加广泛；
（2）本发明通过在聚酯基主链的两端分别连接羟基苯硼酸结构和羟基结构，有效改善由聚酯基主链构成的可降解聚合物的水溶性，亲水性得到明显提升。同时，还引入了反应性端基官能团，有助于降低结晶性能，表面官能度增多，分子内环境更优良。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
在高纯氩保护下，向10 mL的史兰克（Schlenk Line）中依次加入4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol）、单体己内酯（CL）（1.14 g，10 mmol），150℃条件下反应18 h。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体转化率为98.4%。剩余的反应混合物用过量的冰甲醇溶液沉淀，经抽滤、真空干燥，得到的可降解聚合产物为聚己内酯（PCL）（M n=14000 g/mol，Ð =1.17）。
1H NMR (600 MHz, CDCl3)：δ(ppm) 1.33 (2H, -CO(CH2)2CH 2(CH2)2O-), 1.62(4H, -COCH2CH 2CH2CH 2CH2O-), 2.26 (2H, -COCH 2-(CH2)4O-), 3.62 (2H, -CO(CH2)4CH 2OH), 4.06 (2H, -CO(CH2)4CH 2O-), 5.04 (2H, H2OOCC6H5CH 2O-), 7.43 and 8.08(4H, aromatic)。
实施例2
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用3-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为91.8%。催化效率比4-羟甲基苯硼酸稍低。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=16000 g/mol，Ð=1.15）。
实施例3
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用2-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为80.8%。催化效率比4-羟甲基苯硼酸低。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=14000 g/mol，Ð=1.19）。
实施例4
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用3-氟-4-羟甲基苯硼酸（17.0 mg，0.1mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为99.8%。催化效率与4-羟甲基苯硼酸相当。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=16000 g/mol，Ð=1.17）。
实施例5
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用2-氟-5-羟甲基苯硼酸（17.0 mg，0.1mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为90.8%。催化效率比4-羟甲基苯硼酸稍低。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=12000 g/mol，Ð=1.20）。
实施例6
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用2-氟-3-羟甲基苯硼酸（17.0 mg，0.1mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为82.4%。催化效率比4-羟甲基苯硼酸低。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=10000 g/mol，Ð=1.10）。
实施例7
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用4-氟-3-(羟甲基)苯硼酸（17.0 mg，0.1mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为97.4%。催化效率与4-羟甲基苯硼酸相当。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=15000 g/mol，Ð=1.18）。
实施例8
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用3-氟-2-(羟甲基)苯硼酸（17.0 mg，0.1mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为90.4%。催化效率比4-羟甲基苯硼酸低。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=13000 g/mol，Ð=1.18）。
实施例9
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用2-氯-5-羟甲基苯硼酸（18.6 mg，0.1mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为91.4%。催化效率比4-羟甲基苯硼酸低。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=13600 g/mol，Ð=1.18）。
实施例10
本实施例中，与实施例1不同之处在于：用3-(2-羟基乙基)苯基硼酸（16.6 mg，0.1mmol）代替4-羟甲基苯硼酸（15.2 mg，0.1 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为96.4%。催化效率与4-羟甲基苯硼酸相当。得到的可降解聚合产物为聚己内酯（M n=14600 g/mol，Ð=1.17）。
不同催化剂（引发剂）制备聚己内酯，得到数据如下表1所示。
表1
通过实施例1~10及表1中数据分析可知，羟甲基在苯环上的不同位置（如实施例1~3）会影响己内酯的开环效率，羟甲基在苯环上的4位时，其催化效率最高。当苯环上有吸电子取代基时（如实施例4~9），羟基苯硼酸的催化效率会提高，并且羟甲基基团和羟乙基基团对己内酯的开环效果类似（如实施例10）。
实施例11
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应温度由150℃改成140℃，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为95.2%。
实施例12
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应温度由150℃改成130℃，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为90.1%。
实施例13
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应温度由150℃改成120℃，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为81.1%。
实施例14
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应温度由150℃改成110℃，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率71.9%。
实施例15
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应温度由150℃改成100℃，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为50.2%。
实施例16
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应温度由150℃改成90℃，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为30.1%。
实施例17
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应温度由150℃改成80℃，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为10.1%。
通过实施例1、实施例11~17可知，反应温度对己内酯的开环聚合反应影响较大，在150 ℃时己内酯（CL）单体的转化率最高，达到98.4%。反应温度低于110℃时，己内酯（CL）单体的转化率明显降低，反应不彻底。
实施例18
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应时间由18h改成1h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为2%。
实施例19
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应时间由18h改成3h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为5%。
实施例20
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应时间由18h改成5h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为26%。
实施例21
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应时间由18h改成7h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为48%。
实施例22
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应时间由18h改成9h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为72%。
实施例23
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应时间由18h改成12h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为83%。
实施例24
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应时间由18h改成15h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为90%。
实施例25
本实施例中，与实施例1不同之处在于：反应时间由18h改成20h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为99.9%。
通过实施例1、实施例18~25可知，反应时间对己内酯（CL）单体的转化率影响较大。在己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸摩尔比为100:1时，反应7h后聚合反应速率明显增加，反应20 h时己内酯（CL）单体基本完全开环，单体转化率达到99.9%。
实施例26
本实施例中，与实施例1不同之处在于：己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸的摩尔比由100:1改成30:1，反应时间由18h改成20h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为99.9%。
实施例27
本实施例中，与实施例1不同之处在于：己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸的摩尔比由100:1改成50:1，反应时间由18h改成20h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为99.9%。
实施例28
本实施例中，与实施例1不同之处在于：己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸的摩尔比由100:1改成300:1，反应时间由18h改成20h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为95.0%。
实施例29
本实施例中，与实施例1不同之处在于：己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸的摩尔比由100:1改成500:1，反应时间由18h改成20h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为70.0%。
实施例30
本实施例中，与实施例1不同之处在于：己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸的摩尔比由100:1改成1000:1，反应时间由18h改成20h，其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为50.2%。
实施例31
本实施例中，与实施例30不同之处在于：反应时间由20h改成28h，其他等同于实施例30。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为63.9%。
实施例32
本实施例中，与实施例30不同之处在于：反应时间由20h改成36h，其他等同于实施例30。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为78.9%。
实施例33
本实施例中，与实施例30不同之处在于：反应时间由20h改成48h，其他等同于实施例30。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为85.0%。
实施例34
本实施例中，与实施例30不同之处在于：反应时间由20h改成64h，其他等同于实施例30。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为90.0%。
实施例35
本实施例中，与实施例30不同之处在于：反应时间由20h改成72h，其他等同于实施例30。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到己内酯（CL）单体的转化率为91.2%。
在己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸的摩尔比不同的情况下利用4-羟甲基苯硼酸制备聚己内酯，得到数据如下表2所示。
表2
通过实施例26~35及表2中数据分析可知，当己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸的摩尔比超过300，连续反应20 h时（如实施例29~30），己内酯（CL）单体的转化率明显降低，需要延长反应时间。当己内酯（CL）单体与4-羟甲基苯硼酸的摩尔比为1000:1时（如实施例30~35），即使反应72 h，己内酯（CL）单体的转化率也不会继续增加。
实施例35
本实施例中，与实施例1不同之处在于：将单体由己内酯（1.14 g，10 mmol）改成戊内酯（1.00mg，10 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到戊内酯单体的转化率为99.9%。
实施例36
本实施例中，与实施例1不同之处在于：将单体由己内酯（1.14 g，10 mmol）改成丙交酯（1.44mg，10 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到戊内酯单体的转化率为78.9%。
实施例37
本实施例中，与实施例1不同之处在于：将单体由己内酯（1.14 g，10 mmol）改成三亚甲基碳酸酯（1.02mg，10 mmol），其他等同于实施例1。聚合反应结束后取样，利用核磁分析得到戊内酯单体的转化率为95.2%。
在单体不同的情况下利用4-羟甲基苯硼酸制备聚酯类可降解聚合物，得到数据如下表3所示。
表3
通过实施例1、实施例35~37及表3中数据分析可知，4-羟甲基苯硼酸也可以有效开环聚合戊内酯、丙交酯和三亚甲基碳酸酯，得到相应的α-端苯硼酸ω-端羟基的可降解聚合物。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可降解聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（S.1）在惰性气氛下，将摩尔比为（0.1~1.0）:（30~100）的羟基苯硼酸和环状内酯在110~150℃下进行混合加热反应7~72h得到反应产物，所述羟基苯硼酸充当引发剂以及催化剂；
（S.2）反应结束后经提纯、真空干燥，得到可降解聚合物；
所述可降解聚合物包括呈线性结构的聚酯基主链；
所述聚酯基主链的一端连接有羟基苯硼酸结构；
所述聚酯基主链的另一端连接有羟基。
2.根据权利要求1所述的一种可降解聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（S.1）中的羟基苯硼酸是2-羟甲基苯硼酸、3-羟甲基苯硼酸、4-羟甲基苯硼酸、3-氟-4-羟甲基苯硼酸、2-氟-5-羟甲基苯硼酸、4-氟-3-(羟甲基)苯硼酸、3-氟-2-(羟甲基)苯硼酸、2-氯-5-羟甲基苯硼酸、3-(2-羟基乙基)苯基硼酸中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种可降解聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（S.1）中的环状内酯是左旋丙交酯、己内酯、戊内酯、三亚甲基碳酸酯中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种可降解聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（S.1）中的惰性气氛为氮气和氩气中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种可降解聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（S.2）的具体步骤为：在步骤（S.1）反应结束后，将得到的反应产物加入冰甲醇溶液中，得到沉淀，经过滤、真空干燥后得到可降解聚合物。
CN202211113121.8A 2022-09-14 2022-09-14 一种可降解聚合物及其制备方法与应用 Active CN115477741B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211113121.8A CN115477741B (zh) 2022-09-14 2022-09-14 一种可降解聚合物及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211113121.8A CN115477741B (zh) 2022-09-14 2022-09-14 一种可降解聚合物及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115477741A CN115477741A (zh) 2022-12-16
CN115477741B true CN115477741B (zh) 2023-08-18

Family

ID=84393079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211113121.8A Active CN115477741B (zh) 2022-09-14 2022-09-14 一种可降解聚合物及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115477741B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5276109A (en) * 1991-06-28 1994-01-04 General Electric Company Optical polycarbonate compositions
KR20130034447A (ko) * 2011-09-28 2013-04-05 (주) 세비그린 선상 생분해성 폴리에스테르계 공중합체의 제조방법
CN106832245A (zh) * 2017-01-23 2017-06-13 同济大学 一种糖响应性的可降解薄膜的制备方法
CN108341965A (zh) * 2017-01-25 2018-07-31 翁秋梅 一种交联动态聚合物及其应用
CN110498916A (zh) * 2019-05-30 2019-11-26 华南理工大学 一种环酯和环氧单体序列可控嵌段共聚的方法
CN112062946A (zh) * 2020-08-07 2020-12-11 广东工业大学 一种基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶及其制备方法和应用
CN114099436A (zh) * 2021-12-16 2022-03-01 西南交通大学 一种活性氧响应的纳米血小板载药胶束及其制备方法和应用
CN114903853A (zh) * 2022-05-19 2022-08-16 沈阳药科大学 一种pH敏感型载药共聚物胶束及其制备方法和应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2013009105A (es) * 2011-02-08 2014-04-25 Graphea Inc Carbocatalizadores para polimerizacion.

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5276109A (en) * 1991-06-28 1994-01-04 General Electric Company Optical polycarbonate compositions
KR20130034447A (ko) * 2011-09-28 2013-04-05 (주) 세비그린 선상 생분해성 폴리에스테르계 공중합체의 제조방법
CN106832245A (zh) * 2017-01-23 2017-06-13 同济大学 一种糖响应性的可降解薄膜的制备方法
CN108341965A (zh) * 2017-01-25 2018-07-31 翁秋梅 一种交联动态聚合物及其应用
CN110498916A (zh) * 2019-05-30 2019-11-26 华南理工大学 一种环酯和环氧单体序列可控嵌段共聚的方法
CN112062946A (zh) * 2020-08-07 2020-12-11 广东工业大学 一种基于硼酸酯键的双交联自修复水凝胶及其制备方法和应用
CN114099436A (zh) * 2021-12-16 2022-03-01 西南交通大学 一种活性氧响应的纳米血小板载药胶束及其制备方法和应用
CN114903853A (zh) * 2022-05-19 2022-08-16 沈阳药科大学 一种pH敏感型载药共聚物胶束及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贺英，等.《涂料树脂化学》.化学工业出版社,2007,(第1版),第369-370页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115477741A (zh) 2022-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1255428A (en) Bioresorbable polyesters and polyester composites
CN110804163B (zh) 一种含可修饰官能团的生物基共聚酯的制备方法
KR960015447B1 (ko) 의료용 생분해성 고분자
CN101555316B (zh) 端氨基聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的合成方法
CN101367921A (zh) 一种丙交酯开环合成聚乳酸的方法
CN101318960B (zh) 醋酸双环胍合成方法及催化合成聚丙交酯和聚丝氨酸吗啉二酮
US20030134740A1 (en) Supported catalysts for the fixation of carbon dioxide into aliphatic polycarbonates and a process for preparing the same
CN112280012A (zh) 一种聚丁二酸丁二醇酯的制备方法
CN109679081B (zh) 利用双核手性胺亚胺镁配合物催化己内酯聚合的方法
CN115477741B (zh) 一种可降解聚合物及其制备方法与应用
CN109776775B (zh) 一种分子量窄分布的聚乙二醇-b-聚己内酯两亲性嵌段共聚物及其制备方法和应用
WO2013000226A1 (zh) 仿生氯化肌酐胍合成及催化缩聚法合成高分子量聚乳酸
CN1234750C (zh) 生物质有机胍化物催化合成医用生物降解材料的工艺方法
US8242186B2 (en) Lactic acid oligomer and method for producing the same
US9062159B2 (en) Poly(lactic-co-glycolic acid) synthesized via copolycondensation catalyzed by biomass creatinine
CN109679082B (zh) 利用双核手性胺亚胺镁配合物催化乙交酯聚合的方法
CN113527652B (zh) 一种路易斯酸碱对催化丙交酯开环聚合的方法
CN109734880B (zh) 利用双核手性胺亚胺镁配合物催化丙交酯聚合的方法
CN113527650B (zh) 一种酸碱对催化剂催化乙交酯丙交酯共聚的方法
CN1560109A (zh) 醋酸有机胍催化剂合成医用生物降解材料的工艺方法
CN102731794B (zh) 聚n-乙烯基己内酰胺/聚己内酯嵌段共聚物的合成方法
CN101215374B (zh) 环酯开环聚合催化剂磷酸肌酐胍的制备
CN102504214B (zh) 一种仿生有机胍盐催化合成聚乳酸-乙醇酸的工艺方法
CN108084411B (zh) 利用含有乙酰丙酮衍生物的手性铝配合物催化乙交酯聚合的方法
CN113185678B (zh) 催化剂零添加的脂肪族聚碳酸酯聚酯共聚物的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant