[发明专利]带有联萘衍生物的手性铝化合物及其制备方法和聚乳酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂领域，特别涉及一种带有联萘衍生物的手性铝化合物及其制备方法和聚乳酸的制备方法。

背景技术

聚乳酸是一种化学或生物工程方法制备的环境友好型生物可降解高分子材料，在产品包装、生物医药及制药工业领域中有非常广泛的应用价值。合成聚乳酸一般采取两种方法，即丙交酯（乳酸的环状二聚体）开环聚合反应和乳酸直接聚合反应。但是，高分子量的聚乳酸是通过丙交酯开环聚合反应的方法获得的，而且现在已经有大量文献和专利对丙交酯开环聚合制备聚乳酸进行了陆续报道，如专利公开号为5235031和5357034的两份美国专利。

丙交酯分为三种立体异构体：左旋丙交酯（LLA），右旋丙交酯（DLA）和内消旋丙交酯，其结构分别如下：

左旋丙交酯               右旋丙交酯                  内消旋丙交酯

丙交酯的立体构型对聚合物的机械、加工以及降解性质具有决定性的作用。丙交酯开环聚合常用的催化剂为无毒的锡类化合物，如氯化锡和辛酸亚锡。在锡系催化剂作用下，光学纯的DLA，LLA分别开环聚合得到等规立构的聚右旋丙交酯以及聚左旋丙交酯，此两种聚合物均为熔点180℃的结晶性聚合物。但外消旋丙交酯在相同条件下开环聚合的产物是非结晶性无规聚合物。而与非晶性聚乳酸相比，结晶性聚合物的使用温度范围较宽，可以接近熔融温度。因此需要开发一种对丙交酯聚合有立体选择性的开环聚合催化剂，能聚合外消旋丙交酯得到结晶性聚乳酸。

目前，关于丙交酯立体选择性开环聚合的催化剂已有一些报道，Coates等报道的手性-Al催化剂（Salbinap）AlOMe是由一当量2,2'-二氨基-1,1'-联二萘与二当量水杨醛缩合得到双希夫碱配体，然后由一当量配体与一当量异丙醇铝反应得到；钟志远等报道的（cyclohexylsalen）AlOiPr催化剂，是由一当量1,2-环己二胺与二当量3,5-二叔丁基水杨醛缩合得到席夫碱，然后由一分子席夫碱与一分子异丙醇铝反应得到。但是所报道的催化剂均催化丙交酯开环聚合反应的选择性和活性较低。

发明内容

鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种带有联萘衍生物的手性铝化合物及其制备方法和聚乳酸的制备方法，该手性铝化合物催化聚乳酸合成具有较高的反应活性和选择性。

本发明提供了一种带有联萘衍生物的手性铝化合物，如式（I）所示：

式（I）中，R为-CH₃、-CH₂CH₃、-OCH₃、-OCH₂CH₃、-OCH₂CH₂CH₃、-OCH(CH₃)₂或-OCH₂Ph；

R_1、R_2、R₃和R₄独立地选自-H、-CH₃、-CH₂CH₃、-CH(CH₃)₂、-C(CH₃)₃、-F、-Cl、-Br或-NO₂。

本发明提供了一种带有联萘衍生物的手性铝化合物的制备方法，包括以下步骤：

将式（II）结构的手性配体与Al（R′）₃在溶剂中反应，得到式（III）结构的手性铝化合物；

R_1、R_2、R₃和R₄独立地选自-H、-CH₃、-CH₂CH₃、-CH(CH₃)₂、-C(CH₃)₃、-F、-Cl、-Br或-NO₂；

R′为-CH₃或-CH₂CH₃。

优选的是，还包括：将所述式（III）结构的手性铝化合物与R〞H在溶剂中反应，得到式（IV）结构的手性铝化合物；