[发明专利]含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体及其制备方法和应用。本发明提供了一种含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体，该配体可以N、N、O、O四齿配位，与烷基铝络合形成配合物。本发明配体结构特殊，制备方法简单，形成的铝配合物可以作为环内酯开环聚合反应的催化剂，催化活性高，立体选择性高，反应速率很快，聚合反应操作简单，且可以可控的得到不同分子量的产物，选择性广，有良好的市场前景。

技术领域

本发明涉及二价四齿氮氧配体及其制备方法和应用，具体涉及含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体及其制备方法和应用。

背景技术

由于石油资源的不可再生性和以石油为原料的传统高分子材料造成的白色污染，传统高分子材料面临能源危机及环境污染的两大难题，寻找代替石油的可再生资源，开发环境友好型、可生物降解型的新材料成为未来高分子聚合材料发展的趋势。聚酯作为可生物兼容和可生物可降解的绿色环保型的高分子材料越来越受到人们的关注。在自然生活环境中或者生物体内，聚酯材料能彻底的分解成水和二氧化碳。聚酯无毒、无刺激性，且具有良好的生物相容性，因此被广泛应用于生物医学和包装材料，例如手术缝合线、包装、药物控制释放和组织工程支架等。聚酯优良的生物相容性、生物降解性以及可持续发展利用的性能，使其已经成为21世纪最具有发展前景的高分子材料。

聚酯材料可以直接用缩聚方法从相应的单体酸得到或者用均相催化剂催化相应的单体开环聚合得到，最有效和常用的方法是用金属催化剂催化单体开环聚合得到相应的聚酯。由于金属催化剂优异的催化效果，能有效的控制聚合的分子量和分子量分布，各式各样的金属催化剂被制备出来用作环内酯单体的开环聚合催化剂，最常用的金属催化剂为金属中心和配体形成的金属配合物催化剂。在金属配合物催化剂中，配体和金属的选择对于开环聚合反应的快慢、所得产品的性能都十分关键，在同一金属的情况下，往往配体的替换和选择会表现出意料之外的催化效果，因此选择不同结构的配体的研究也受到人们的广泛关注。

发明内容

本发明提供了一种含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体，该配体为氮、氧四齿配位，能够与烷基铝形成配合物，所得配合物在环内酯开环聚合反应中有很好的催化活性。

本发明还提供了该含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体的制备方法，该方法制备简单，易于实现。

本发明还提供了该含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体作为环内酯开环聚合反应的催化剂的配体的应用及该配体制成的环内酯开环聚合反应的催化剂。

本发明是在国家自然基金委青年项目（No 21104026）的资助下完成的，本发明技术方案如下：

本发明提供了一种含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体，具有如下式Ⅱ所示的结构式，该配体可以称之为配体Ⅱ或化合物Ⅱ：

。

上述式Ⅱ中，考虑到空间位阻，该取代基R选择C1-C6的直链烷基，例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基。选择这些基团时，该配体能够容易的合成，如果选择其他基团，配体形成困难或者无法得到。R优选为甲基、乙基或正己基，最优选为正己基。

本发明提供了上述含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体的制备方法，包括以下步骤：将化合物A加入有机溶剂中，在-10～0 ^oC下加入三烷基铝，加完后使反应温度自然升至室温，然后将温度升至30～110^oC进行反应，反应后向反应液中加入水，充分混合后静置分液，收集分液所得有机相，回收有机溶剂，得粗产品，将粗产品进行重结晶，得式Ⅱ所示的含有乙二胺基的四齿氮氧对称配体（即配体Ⅱ）。

上述配体Ⅱ的制备方法反应式如下，化合物A先与烷基铝反应形成铝配合物，所得铝配合物对水敏感，在有水的情况下Al-O键断裂，水解成配体Ⅱ和Al(OH)₃，配体Ⅱ进入有机相中，经过分液、回收溶剂可以得到：