[发明专利]一种酶催化法制备聚己内酯多元醇的方法

说明书

本发明公开了一种酶催化法制备聚己内酯多元醇的方法，包括以下步骤：S1、溶剂条件下，以N‑苯基二乙醇胺或二元伯醇为引发剂，以己内酯为单体，固定化酶为催化剂，经开环聚合得到式Ⅴ所示结构的预聚体；其中，n1+n2＝1～50；S2、将步骤S1制得的预聚体与D‑酒石酸二乙酯反应，即得式IV所示化合物；其中，n1+n2＝1～50。本发明的产物对聚己内酯材料的热力学性能和亲水性能有一定的改善，并将一定量的羟基引入到聚合物的侧链上，可用于聚合物的后修饰或其它应用。

技术领域

本发明属于聚酯多元醇制备技术领域，涉及一种聚酯多元醇的制备方法，具体地说，涉及一种酶催化法制备聚己内酯多元醇的方法。

背景技术

由于聚乙内酯(PCL)具有独特的生物相容性、生物降解性，以及良好的渗透性，使其在生物材料、医药领域的应用较为广泛。聚己内酯是一种半结晶的疏水性聚合物，其结晶性随着分子量的增大而降低。其疏水性导致其降解周期较长，往往难以满足生物医学的多样性需求。因此，在聚己内酯链上引入亲水性基团可有效改善这一缺点，还可提供聚合物后修饰的潜在应用。

聚酯多元醇材料通常是由有机二元羧酸(酸酐或酯)与多元醇(包括二元醇)缩合(或酯交换)或由内酯与多元醇聚合而成，在末端或者侧链上带有多个的羟基，在制备聚酯型聚氨酯材料方向有较多的应用。然而，上述的聚酯多元醇合成路线往往要用到有机金属催化剂或者要先对多元醇的羟基进行保护和脱保护等繁琐的工序，这些步骤通常伴随聚合物金属化合物残留和合成方法复杂等缺点。

现有技术中，发明专利CN1572851A中公开了一种酶催化的聚酯和多元醇聚合物的制备方法，但该方法采用多元醇(多羟基小分子)作为引发剂引发内酯的开环聚合或者与多元酸/酸酐缩聚，得到的聚酯多元醇的羟基为位于分子链末端，其数目和引发剂所含的羟基一致(如：二元醇引发开环/缩聚得到的产物为聚酯二元醇)，存在羟基数目不多及无法调控其含量等不足。

D-酒石酸二乙酯作为天然来源的D-酒石酸的衍生物，其结构中带有两个仲羟基，是一种良好的聚酯多元醇中多羟基的供体，结合脂肪酶在催化底物上优异的选择性可使两个羟基在反应过程中保持不变。因此使用生物催化剂酶可通过一到两步简单的步骤实现聚酯多元醇材料的合成，大大简化传统的合成方式。

鉴于此，如何能在温和的条件下通过简便的合成方式制备聚己内酯多元醇材料，成为本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种酶催化法制备聚己内酯多元醇的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种聚己内酯多元醇，结构如式IV所示：

其中，n1+n2＝1～50。

第二方面，本发明提供了一种酶催化法制备聚己内酯多元醇的方法，包括以下步骤：

S1、溶剂条件下，以N-苯基二乙醇胺或二元伯醇为引发剂，以己内酯为单体，固定化酶为催化剂，经开环聚合得到式Ⅴ所示结构的预聚体；

其中，n1+n2＝1～50；

S2、将步骤S1制得的预聚体与D-酒石酸二乙酯反应，即得式IV所示化合物；

其中，n1+n2＝1～50。

优选地，步骤S1中，所述开环聚合的反应中，反应温度为60～75℃，更优选70℃，反应时间为18～24h。酶催化开环的最适温度在60-75℃，过高或过低将会影响反应速率。

优选地，步骤S1中，所述开环聚合的反应在惰性气体保护下、常压下进行。