CN116003756A - 一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法 - Google Patents

一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116003756A
CN116003756A CN202211613969.7A CN202211613969A CN116003756A CN 116003756 A CN116003756 A CN 116003756A CN 202211613969 A CN202211613969 A CN 202211613969A CN 116003756 A CN116003756 A CN 116003756A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tetrahydrofuran
substituted dicarboxylic
dicarboxylic acid
copolyester
alternating
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.)
Pending
Application number
CN202211613969.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王彬
丁志强
李悦生
王明倩
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.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
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 Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN202211613969.7A priority Critical patent/CN116003756A/zh
Publication of CN116003756A publication Critical patent/CN116003756A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

本发明公开了一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,涉及聚合物制备技术领域,以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体,通过阳离子开环聚合‑缩合聚合串联反应制备交替共聚酯,包括以下步骤:将取代二元羧酸与四氢呋喃混合,加入催化剂,进行开环聚合,在开环聚合过程后,冷凝,室温下真空除去四氢呋喃,并升高反应温度进行缩合聚合,然后将聚合物溶解、沉淀、过滤、干燥,得到交替共聚酯。本发明合成聚酯过程能耗少,获得的聚合物的分子量及分子量分布可控。

Description

一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法
技术领域
本发明涉及聚合物制备技术领域,特别是涉及一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法。
背景技术
随着资源问题与环境问题的日益加重,使用生物质来源的单体制备环境友好型的高分子材料已成为人们关注的重点。聚酯材料由于其独特的生物相容性和可降解性,被广泛应用于航空航天、生物医药以及可回收材料领域。
关于聚酯的合成有一下几种方法:
1、由二醇与二酸或其二酯的缩合聚合反应合成。该反应需要在高温、高真空度条件下进行,以除去缩合聚合反应过程中的副产物(水或甲醇),反应过程能耗高,并且使用该方法所获得的聚合物的分子量及分子量分布可控性较差。同时,对于很多二元醇(如丁二醇)大多需要进口;
2、内酯的开环聚合,该方法具有能耗低、聚合物分子量可控的特点。对于大多数环状单体的开环反应,其聚合驱动力是环张力的释放。因此,与缩聚反应相比,链增长聚合过程不需要高温、高真空度等苛刻的反应条件,可实现对聚合物的分子量及分子量分布、链结构等参数的调控。但是可用于开环聚合合成聚酯内酯的种类较少;
3、环氧化合物与环状酸酐的开环共聚,这种方法能耗低、反应条件温和,所合成的聚合物分子量可控,但是目前报道的酸酐种类较少且所使用的环氧均为环张力较大的三元环氧。对于非张力五元环氧(如四氢呋喃)、六元环氧(如四氢吡喃)只能通过阳离子聚合的方式参与到开环交替共聚中,这样就会造成聚合物分子量较低、副反应较多的情况。
综上,目前通过缩聚反应合成聚酯过程中的能耗高,获得的聚合物的分子量及分子量分布可控性较差因此,有必要提供一种新的制备交替共聚酯的方法。
发明内容
针对目前通过缩聚反应合成聚酯过程中的能耗高,获得的聚合物的分子量及分子量分布可控性较差的问题,本发明提供了一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,使用三氟甲磺酸盐作为催化剂,通过阳离子开环聚合-缩合聚合的串联反应的方法制备结构多样的交替共聚酯。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体,通过阳离子开环聚合-缩合聚合串联反应制备交替共聚酯,包括以下步骤:将取代二元羧酸与四氢呋喃混合,加入催化剂,进行开环聚合,在开环聚合过程后,冷凝,室温下真空除去四氢呋喃,并升高反应温度进行缩合聚合,然后将聚合物溶解、沉淀、过滤、干燥,得到交替共聚酯。
优选地,本发明以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,通过阳离子开环聚合-缩合聚合的串联反应路线如(A)所示:
Figure BDA0003999818390000021
其中,R1、R2为取代二元羧酸上取代基,独立地选自氢原子、甲基和苯基;n为取代二元羧酸骨架上碳原子的个数,n=3或4;x为聚合度,取值范围是10~300;M(OTf)3为催化剂三氟甲磺酸盐。
优选地,取代二元羧酸的结构式如式Ⅰ所示,四氢呋喃的结构式如式Ⅱ所示,交替共聚酯的结构式如式Ⅲ所示:
Figure BDA0003999818390000022
其中,R1、R2为取代二元羧酸上取代基,独立地选自氢原子、甲基和苯基;n为取代二元羧酸骨架上碳原子的个数,n=3或4;x为聚合度,取值范围是10~300。
优选地,所述取代二元羧酸为2-甲基丁二酸、3-甲基戊二酸和2-苯基丁二酸中的一种。
优选地,所述催化剂为三氟甲磺酸盐,在本发明中,三氟甲磺酸盐作为阳离子开环催化剂和缩合聚合催化剂,催化四氢呋喃与取代二元羧酸的阳离子开环聚合-缩合聚合串联反应,得到结构多样的交替共聚酯。
优选地,所述三氟甲磺酸盐为三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸镱、三氟甲磺酸镥和三氟甲磺酸铒中的一种,结构如(B)所示:
Figure BDA0003999818390000031
优选地,沉淀过程中所用沉淀剂为甲醇。
优选地,缩合聚合在缩合聚合装置中进行,所述缩合聚合装置中安装有冷凝装置。
优选地,缩合聚合温度为100~180℃,缩合聚合时间为4~200h,所得交替共聚酯的分子量与缩合聚合时间成正相关。
优选地,催化剂、取代二元羧酸与四氢呋喃的摩尔比为1:(100~400):(300~1200)。
一种根据所述方法得到的交替共聚酯,所述交替共聚酯的分子量为1.5kDa~40kDa,分子量分布为1.25~1.30。
优选地,当合成具有式Ⅳ结构的线型结构交替共聚酯时,具体合成过程如下:
Figure BDA0003999818390000032
采用本体聚合方式,在100~180℃的聚合温度下,采用三氟甲磺酸盐作为阳离子开环聚合和缩合聚合催化剂,催化2-甲基丁二酸与四氢呋喃的阳离子开环聚合-缩合聚合,反应6~50h后,将所得聚合物沉淀,过滤,干燥。
优选地,聚合温度为150℃,聚合时间为36h。
优选地,沉淀过程中所用沉淀剂为甲醇。
优选地,三氟甲磺酸盐、2-甲基丁二酸与四氢呋喃的摩尔比为1:(100~400):(300~1200),更优选为1:100:300。更优选地,三氟甲磺酸盐用量为50mg(0.01mmol)。
优选地,所述具有式Ⅳ结构的交替共聚酯中,聚酯含量>99%。
优选地,当合成具有式Ⅴ结构的线型结构交替共聚酯时,具体合成过程如下:
Figure BDA0003999818390000041
采用本体聚合方式,在100~180℃的聚合温度下,采用三氟甲磺酸盐作为阳离子开环聚合和缩合聚合催化剂,催化2-苯基丁二酸与四氢呋喃的阳离子开环聚合-缩合聚合,反应6~50h后,将所得聚合物沉淀,过滤,干燥。
优选地,聚合温度为150℃,聚合时间为36h。
优选地,沉淀过程中所用沉淀剂为甲醇。
优选地,三氟甲磺酸盐、2-苯基丁二酸与四氢呋喃的摩尔比为1:(100~400):(300~1200),更优选为1:100:300。更优选地,三氟甲磺酸盐用量为50mg(0.01mmol)。
优选地,所述具有式Ⅵ结构的交替共聚酯中,聚酯含量>99%。
优选地,当合成具有式Ⅵ结构的线型结构交替共聚酯时,具体合成过程如下:
Figure BDA0003999818390000042
采用本体聚合方式,在100~180℃的聚合温度下,采用三氟甲磺酸盐作为阳离子开环聚合和缩合聚合催化剂,催化3-甲基戊二酸与四氢呋喃的阳离子开环聚合-缩合聚合,反应6~50h后,将所得聚合物沉淀,过滤,干燥。
优选地,聚合温度为150℃,聚合时间为36h。
优选地,沉淀过程中所用沉淀剂为甲醇。
优选地,三氟甲磺酸盐、3-甲基戊二酸与四氢呋喃的摩尔比为1:100:300。
优选地,所述具有式Ⅵ结构的交替共聚酯中,聚酯含量>99%。
本发明公开了以下技术效果:
本发明使用三氟甲磺酸盐(三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸镱、三氟甲磺酸镥和三氟甲磺酸铒)作为阳离子开环聚合催化剂和缩合聚合催化剂,催化取代二元羧酸(2-甲基丁二酸、2-苯基丁二酸和3-甲基戊二酸)与四氢呋喃的阳离子开环聚合-缩合聚合串联反应,在优选时间内,取代二元羧酸的转化率40~70%,所得交替共聚酯中酯键含量>99%。与缩聚反应相比,该反应条件温和,使用四氢呋喃替代二醇化合物。与阳离子开环聚合相比,该方法可以实现四氢呋喃在交替共聚酯合成中的应用,并获得分子量较高的聚酯材料。因此,通过使用三氟甲磺酸盐作为阳离子开环聚合催化剂和缩合聚合催化剂,催化取代二元羧酸与四氢呋喃的阳离子开环聚合-缩合聚合串联反应,制备结构多样、明确的交替共聚酯具有良好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1~7中具有式Ⅳ结构的聚酯结构的1H NMR谱图;
图2为本发明实施例8中具有式Ⅴ结构的聚酯结构的1H NMR谱图;
图3为本发明实施例9中具有式Ⅵ结构的聚酯结构的1H NMR谱图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值,以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
本发明的室温指的是25±2℃。
在三氟甲磺酸盐催化取代二元羧酸与四氢呋喃的阳离子开环聚合-缩合聚合串联反应制备结构明确、多样的交替共聚酯的过程中,所有对湿气和氧敏感的操作均由熟悉本技术领域的专业人员在Etelux Lab2000手套箱或者利用标准Schlenk技术在氮气保护下进行。
本发明对所得到交替共聚酯进行了相关的测试,采用核磁共振波谱测定了交替共聚酯的微观结构,采用凝胶色谱测定交替共聚酯的分子量与分子量分布指数。其中交替共聚酯1H NMR由Bruker-400型核磁共振仪在25℃测定,TMS为内标,溶剂为氘代氯仿。凝胶色谱采用Waters型凝胶渗透色谱仪测定。四氢呋喃(THF)为溶剂(加入0.05wt%的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚作为抗氧化剂)测试温度为35℃,流速为1.0mL/min,采用PL EasiCal PS-1为标准样。
本发明采用三氟甲磺酸盐(三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸镱、三氟甲磺酸镥和三氟甲磺酸铒)作为阳离子开环聚合催化剂和缩合聚合催化剂,催化取代二元羧酸(2-甲基丁二酸、2-苯基丁二酸和3-甲基戊二酸)与四氢呋喃的阳离子开环聚合-缩合聚合串联反应,在优选时间内,取代二元羧酸的转化率40~70%,所得交替共聚酯中酯键含量>99%。
采用以下实施例对本发明的方案作进一步的解释说明。
实施例1
Figure BDA0003999818390000071
本实施例中聚2-甲基丁二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,1mmol的2-甲基丁二酸和3mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在150℃下反应12h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,2-甲基丁二酸单体的转化率达64%。缩合聚合46h后得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。对上述得到的产品(聚2-甲基丁二酸丁二醇酯)进行GPC分析和核磁分析,本实施例得到的产品为具有式Ⅳ结构的聚酯,分子量为26.1kDa,分子量分布为1.30。
实施例2
本实施例中聚2-甲基丁二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,1mmol的2-甲基丁二酸和3mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在150℃下反应36h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,2-甲基丁二酸单体的转化率达68%。缩合聚合46h后得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。上述得到的产品(聚2-甲基丁二酸丁二醇酯)进行GPC分析和核磁分析,本实施例得到的产品为具有式Ⅳ结构的聚酯,分子量为32.2kDa,分子量分布为1.25。
实施例3
本实施例中聚2-甲基丁二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,2mmol的2-甲基丁二酸和6mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在150℃下反应12h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,2-甲基丁二酸单体的转化率达45%。缩合聚合46h后得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。对上述得到的产品(聚2-甲基丁二酸丁二醇酯)进行GPC分析和核磁分析,本实施例得到的产品为具有式Ⅳ结构的聚酯,分子量为27.6kDa,分子量分布为1.27。
实施例4
本实施例中聚2-甲基丁二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,3mmol的2-甲基丁二酸和9mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在150℃下反应12h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,2-甲基丁二酸单体的转化率达36%。缩合聚合46h后得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。对上述得到的产品(聚2-甲基丁二酸丁二醇酯)进行GPC分析和核磁分析,本实施例得到的产品为具有式Ⅳ结构的聚酯,分子量为26.9kDa,分子量分布为1.33。
实施例5
本实施例中聚2-甲基丁二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,4mmol的2-甲基丁二酸和12mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在150℃下反应12h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,2-甲基丁二酸单体的转化率达23%。缩合聚合46h后得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。对上述得到的产品(聚2-甲基丁二酸丁二醇酯)进行GPC分析和核磁分析,本实施例得到的产品为具有式Ⅳ结构的聚酯,分子量为25.3kDa,分子量分布为1.39。
实施例6
本实施例中聚2-甲基丁二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,1mmol的2-甲基丁二酸和3mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在120℃下反应12h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,2-甲基丁二酸单体的转化率达54%。缩合聚合46h后得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。对上述得到的产品(聚2-甲基丁二酸丁二醇酯)进行GPC分析和核磁分析,本实施例得到的产品为具有式Ⅳ结构的聚酯,分子量为21.2kDa,分子量分布为1.22。
实施例7
本实施例中聚2-甲基丁二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,1mmol的2-甲基丁二酸和3mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在200℃下反应12h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,2-甲基丁二酸单体的转化率达55%。缩合聚合46h后得到聚2-甲基丁二酸丁二醇酯。对上述得到的产品(聚2-甲基丁二酸丁二醇酯)进行GPC分析和核磁分析,本实施例得到的产品为具有式Ⅳ结构的聚酯,分子量为26.3kDa,分子量分布为1.23。
本发明实施例1~7中具有式Ⅳ结构的聚酯结构的1H NMR谱图见图1。
实施例8
Figure BDA0003999818390000101
本实施例中聚2-苯基丁二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,1mmol的2-苯基丁二酸和3mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在150℃下反应12h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚2-苯基丁二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,2-苯基丁二酸单体的转化率达34%。对上述得到的产品进行GPC分析和核磁分析,1H NMR谱图见图2,本实施例得到的产品为具有式Ⅴ结构的聚酯,其中聚合物分子量为7.0kDa,分子量分布为1.28。
实施例9
Figure BDA0003999818390000102
Figure BDA0003999818390000111
本实施例中聚3-甲基戊二酸丁二醇酯的制备方法由以下步骤组成:
(1)在惰性氛围下,在干燥的50mL带机械搅拌的三口支口瓶内加入0.01mmol的三氟甲磺酸钪,1mmol的3-甲基戊二酸和3mmol的四氢呋喃,反应体系在150℃下搅拌6h后,将反应体系降至室温,在机械搅拌的情况下真空除去四氢呋喃。继续在真空下将反应体系在150℃下反应12h;
(2)聚合结束后,将反应体系冷却至室温,向反应体系中加入30mL二氯甲烷,并倒入500mL甲醇中沉降。然后经过滤、洗涤、真空干燥得到聚3-甲基戊二酸丁二醇酯。
阳离子开环聚合时间6h,3-甲基戊二酸单体的转化率达59%。对上述得到的产品进行GPC分析和核磁分析,1H NMR谱图见图3,本实施例得到的产品为具有式Ⅵ结构的聚酯,分子量为20.8kDa,分子量分布为1.30。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体,通过阳离子开环聚合-缩合聚合串联反应制备交替共聚酯,包括以下步骤:将取代二元羧酸与四氢呋喃混合,加入催化剂,进行开环聚合,在开环聚合过程后,冷凝,室温下真空除去四氢呋喃,并升高反应温度进行缩合聚合,然后将聚合物溶解、沉淀、过滤、干燥,得到交替共聚酯。
2.根据权利要求1所述一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,取代二元羧酸的结构式如式Ⅰ所示,四氢呋喃的结构式如式Ⅱ所示,交替共聚酯的结构式如式Ⅲ所示:
Figure FDA0003999818380000011
其中,R1、R2为取代二元羧酸上取代基,独立地选自氢原子、甲基和苯基;n为取代二元羧酸骨架上碳原子的个数,n=3或4;x为聚合度,取值范围是10~300。
3.根据权利要求1所述一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,所述取代二元羧酸为2-甲基丁二酸、3-甲基戊二酸和2-苯基丁二酸中的一种。
4.根据权利要求1所述一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,所述催化剂为三氟甲磺酸盐。
5.根据权利要求4所述一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,所述三氟甲磺酸盐为三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸镱、三氟甲磺酸镥和三氟甲磺酸铒中的一种。
6.根据权利要求1所述一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,沉淀过程中所用沉淀剂为甲醇。
7.根据权利要求1所述一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,缩合聚合在缩合聚合装置中进行,所述缩合聚合装置中安装有冷凝装置。
8.根据权利要求1所述一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,缩合聚合温度为100~180℃,缩合聚合时间为4~200h。
9.根据权利要求1所述一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法,其特征在于,催化剂、取代二元羧酸与四氢呋喃的摩尔比为1:(100~400):(300~1200)。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述方法得到的交替共聚酯,其特征在于,所述交替共聚酯的分子量为1.5kDa~40kDa,分子量分布为1.25~1.30。
CN202211613969.7A 2022-12-15 2022-12-15 一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法 Pending CN116003756A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211613969.7A CN116003756A (zh) 2022-12-15 2022-12-15 一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211613969.7A CN116003756A (zh) 2022-12-15 2022-12-15 一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116003756A true CN116003756A (zh) 2023-04-25

Family

ID=86024001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211613969.7A Pending CN116003756A (zh) 2022-12-15 2022-12-15 一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116003756A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990264A (en) * 1993-02-23 1999-11-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Copolymerization of tetrahydrofurans and cyclic anhydrides
CN107365412A (zh) * 2017-08-27 2017-11-21 淄博长宝新材料股份有限公司 生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯的制备方法
CN113087884A (zh) * 2021-05-27 2021-07-09 天津大学 一种制备聚丁二酸丁二醇酯的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990264A (en) * 1993-02-23 1999-11-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Copolymerization of tetrahydrofurans and cyclic anhydrides
CN107365412A (zh) * 2017-08-27 2017-11-21 淄博长宝新材料股份有限公司 生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯的制备方法
CN113087884A (zh) * 2021-05-27 2021-07-09 天津大学 一种制备聚丁二酸丁二醇酯的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Modification of poly (ethylene 2, 5-furandicarboxylate)(PEF) with 1, 4-cyclohexanedimethanol: Influence of stereochemistry of 1, 4-cyclohexylene units
CN113087884B (zh) 一种制备聚丁二酸丁二醇酯的方法
CN109679077B (zh) 一种用(硫)脲/有机碱催化环氧化物与环状酸酐开环共聚制备聚酯的方法
CN109485839B (zh) 一种采用三单体生产工艺废水浓缩料制备水溶性聚酯的方法
CN113185679B (zh) 一种聚醚酯的制备方法
CN112521590B (zh) 离子型高分子量聚马来酸二元醇酯及其制备方法
CN109912789A (zh) 一种兼具低粘度和良好链段柔顺性的蓖麻油衍生物基长链超支化聚酯的合成方法
CN117004007B (zh) 一种高分子量和高力学性能的结晶性脂肪族聚碳酸酯及其制备方法
CN115286778B (zh) 一种由可逆-失活开环交替共聚合制备聚酯二元醇的方法
CN116003756A (zh) 一种以取代二元羧酸和四氢呋喃为单体制备交替共聚酯的方法
Zhao et al. Biodegradable poly (butylene succinate-co-butylene dimerized fatty acid) s: Synthesis, crystallization, mechanical properties, and rheology
CN115403748A (zh) 一种聚己内酯衍生物及其制备方法
CN115260460A (zh) 一种共聚酯及其制备方法
CN115028819A (zh) 一种衣康酸基双吡咯烷酮二羧酸及其有关聚酯的制备方法
CN115926133B (zh) 一种以直链二元羧酸和非张力环氧化合物为单体制备交替共聚酯的方法
CN108164690A (zh) 一种制备聚酯的方法
CN110330637B (zh) 一类稀土大环内酯/戊内酯/己内酯三元共聚物及其制备方法
Lei et al. Synthesis of high molecular weight polylactic acid from aqueous lactic acid co-catalyzed by tin (II) chloride dihydrate and succinic anhydride
KR101456758B1 (ko) 에스터기 및 에테르기가 도입된 이산화탄소 기반 삼원공중합체 및 그 제조 방법
CN113185680B (zh) 路易斯酸或质子酸在催化不饱和酸酐与环氧化合物共聚中的应用及不饱和聚酯的制备方法
US6177539B1 (en) Aliphatic polyester and process for the production thereof
JP3141326B1 (ja) 高分子量脂肪族ポリエステル系重合体の製造方法
Fang et al. Synthesis, characterization and degradation of well-defined crosslinkable aliphatic polyesters end-capped by biomesogenic units
CN115785406B (zh) 一种公斤级聚草酸乙二醇酯的制备方法
CN114685765B (zh) 一种pbs类聚酯的制备方法

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