[发明专利]含有手性环己二胺基的铝化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含有手性环己二胺基的铝化合物及其制备方法和应用，其具有式Ⅰ所述的结构式，其中，R为C1‑C6的直链烷基。本发明含有手性环己二胺基的铝化合物由配体和烷基铝反应而得，制备方法简单，成本低，产品收率高，该化合物结构特殊，金属中心铝与配体的二价N，N，O，O配位，可作为环内酯开环聚合反应的催化剂，催化活性高、立体选择性好、反应速率快，聚合反应操作简单，得到的聚合产物分布窄、分子量可控、产率高，可以广泛用于环内酯开环聚合，是一种十分理想的催化剂。

技术领域

本发明涉及一种含有手性环己二胺基的铝化合物，还涉及该含有手性环己二胺基的铝化合物的制备方法和作为环内酯开环聚合反应的催化剂的应用。

背景技术

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，废弃的聚酯材料能被土壤中的微生物彻底的分解成水和二氧化碳，环保并且可再生。因为聚酯无毒、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得催化效果，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合物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，其中，由于金属铝配合物催化剂的优异表现，受到人们的广泛关注，各式各样的铝金属配合物催化剂也随之被合成出来，被用作内酯开环聚合催化剂。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，在同一配体的情况下，金属的替换也会产生不同的催化效果，因此研究新的、性能好的催化剂十分必要。

发明内容

本发明提供了一种含有手性环己二胺基的铝化合物，该铝化合物是由含有手性环己二胺基的配体和烷基铝形成的铝配合物，该产品能够作为环内酯开环聚合反应的催化剂，其催化活性高、立体选择性好，所得聚合物分子量可控性好，具有很好的应用前景。

本发明还提供了该含有手性环己二胺基的铝化合物的制备方法和作为环内酯开环聚合反应的催化剂的应用。

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：

本发明含有手性环己二胺基的铝化合物具有式Ⅰ所述的结构式：

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上式Ⅰ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，该铝化合物能够容易的合成，如果选择其他基团，铝化合物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。

本发明上述含有手性环己二胺基的铝化合物是由配体和烷基铝反应制得，其制备方法包括以下步骤：将化合物A（即配体）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，反应后真空抽干溶剂、洗涤、过滤，得式Ⅰ所述的含有手性环己二胺基的铝化合物。

上述制备方法中，反应式如下，其中，化合物A的结构式中，R为C1-C6的直链烷基，优选为甲基、乙基或正己基：