[发明专利]一种含锌核的化合物及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含锌核的化合物及其制备和应用，此类锌配合物用做ε-己内酯开环聚合的催化剂。

背景技术

聚脂肪内酯是一类重要热塑型塑料，在医用材料中有着重要的应用。特别是聚ε-己内酯和聚γ-丁内酯，还可以掺杂到许多其它塑料之中，对其进行改性(X.Zhang，U.P.Wyss，D.Pichora，M.F.A.Goosen，J.Macromol.Sci.Pure Appl.Chem.A30(1993)933；R.G.Sinclair，J.Macromol.Sci.Pure Appl.Chem.A33(1996)585；A.Duda，A.Kowalski，S.Penczek，H.Uyama，S.Kobayashi.Macromolecules 35(2002)4266)。ε-己内酯(ε-CL)开环聚合得到的聚ε-己内酯(PCL)为例，它具有高结晶度(可以达到69％)和很好的热稳定性，分解温度高达350℃。同时，聚ε-己内酯在自然条件下又很容易被微生物或酶分解，最终生成二氧化碳和水。其良好的可生物降解性和很好的生物相容性，可以与淀粉等物质共混，制成可完全生物降解的高分子材料。

缩合聚合法和开环聚合法是合成聚内酯的主要方法。但是，直接缩聚法的反应是一个平衡反应，缩聚反应的后期少量的水很难完全除去，往往得到低聚物，因此较少采用(解德良，姜标，杨昌正.羟基酸引发ε-己内酯开环聚合的研究[J].高分子学报，2000(5)：532-537)。开环聚合法能得到高分子量、低分散性的聚合物，所以目前的大部分聚酯合成的研究工作都集中在应用内酯开环聚合方法上。

在1979年，Gschwend H W等人在研究中，在N，N，N′，N′-四甲基乙二胺的存在下，4，N，N-三甲基苯胺与正丁基锂反应，拔掉氨基邻位的苯环上的氢，再与二苯甲酮反应，最后就行水解和分离得到氨基醇配体，但是该类氨基醇配体的种类较少。并且在本发明之前，还没有以2，4，N，N-四甲基苯胺为起始原料制备的氨基醇配体。

现有的氨基醇配体的锌配合物的报道较少，并且氨基醇配体的锌配合物很少用于催化ε-己内酯开环聚合中的研究中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含锌核的化合物及其制备方法。

本发明的目的还在于提供含锌核的化合物在ε-己内酯开环聚合中的应用。

本发明所所述的含锌核的化合物具体结构如下，式中Me为甲基缩写，Ph为苯基缩写：

本发明合成的含锌核的化合物用作催化剂，用于催化己内酯的开环聚合。例如在甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷溶液中，与15-110℃条件下催化己内酯的开环聚合。

所述的含锌核的化合物的合成方法包括以下步骤：

在有机溶剂中，在-60-80℃下，由通式I与ZnEt₂及绝对乙醇反应12-18h制得，其中通式I与ZnEt₂及绝对乙醇的摩尔比为1∶1.1；

其结构通式I：

通式I中，R为亚烷基。

所述的通式I中亚烷基R的通式为II或III所示；

通式II：

通式II中，R¹和R²分别为氢、烷基、苯基、取代苯基、萘基或稠环芳基；或R¹和R²均为甲基、乙基或苯基；或R¹为甲基，R²为苯基或α-萘基；

或通式III：

通式III中，n为0、1、2、3或4。

所述的有机溶剂为正己烷、甲苯或者四氢呋喃。

本发明所述的含锌核的化合物的制备过程中所用的各种溶剂都需要严格的除水除氧处理，所有操作均在严格的无水无氧的条件下进行，在实验中不再另外说明。

所述的结构通式I的合成方法，由两步反应构成：

(1)氮气保护下，在-78℃至80℃之间，于N，N，N′，N′-四甲基乙二胺存在下，化合物V与烷基锂或苯基锂反应10分钟至8个小时，将得到的化合物IV未经分离直接用于下一步反应，其中化合物V与N，N，N′，N′-四甲基乙二胺的摩尔比为1∶1.5，化合物V与烷基锂或苯基锂的摩尔比为1∶1至1∶1.5；