[发明专利]一种开环聚合合成聚水杨酸酯的方法

说明书

一种开环聚合合成聚水杨酸酯的方法，属于聚酯合成的技术领域。目前合成聚水杨酸酯的主要途径为熔融缩聚，但该途径效率低、成本高，且可控性差。本发明以水杨酸为原料，使用有机催化体系，在室温下催化水杨酸环内酸酐单体可控开环聚合，合成环状与线状聚水杨酸酯。具有操作简便、成本低廉、过程可控、反应效率高等特点，为合成聚水杨酸酯材料提供了新途径。

技术领域

本发明属于聚酯合成领域，公开了一种通过开环聚合途径合成聚水杨酸酯的新方法。具体涉及到一种使用有机催化体系，催化水杨酸内酸酐单体可控开环聚合、合成聚水杨酸酯材料的方法。

背景技术

水杨酸(2-羟基苯甲酸)是一种天然可提取的酚酸，主要存在于自然界的柳叶、柳树皮中，具有清热、抗炎和镇痛等作用，在现代医学中发挥着重要作用。与其他小分子药物相似，水杨酸在体内的半衰期较短(约2小时)，这限制了水杨酸作为药物在体内的使用。一般采取多次给药的方法维持药物的有效剂量，但这会带来一定的副作用。目前最主要的解决方案是将小分子水杨酸作为重复单元合成水杨酸基聚合物，并通过降解或水解作用实现水杨酸药物缓释。这种方案的优势在于可以形成高载药量、持续释放药物分子的聚合物，同时还可以降低副作用。目前合成水杨酸基聚合物的主要途径为熔融缩聚，其反应途径如下：

例如，专利US4855483中公布了一种方法，使用水杨酸与醋酸酐在氮气保护下高温熔融缩聚，可得到15-50个水杨酸重复单元的线性聚合物。但熔融缩聚生产成本高，反应效率低且可控性差。

发明内容

本发明提出了一种通过开环聚合途径合成聚水杨酸酯的新方法：以水杨酸为原料，使用有机催化体系，催化水杨酸内酸酐单体可控开环聚合、合成聚水杨酸酯材料。反应步骤如下：

(1)将水杨酸溶液于低温下滴加到三光气溶液中，反应一段时间后，滴加三乙胺溶液，取出至常温；反应完毕后，抽滤，浓缩得到粗产品，粗产品重结晶得到白色晶体水杨酸环内酸酐(SA-OCA)单体。

(2)向反应管中加入水杨酸环内酸酐(SA-OCA)单体，并加入反应溶剂搅拌，完全溶解后加入催化体系，室温下反应，反应转化率达到95％以上时沉淀得到白色聚合物，沉淀剂选四氢呋喃、正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚中的一种或几种。

催化体系中的有机碱为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯(DBN)、1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)、7-甲基-1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(MTBD)、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)、奎宁环(ABCO)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)中的一种或几种，优选DMAP。

催化体系中的有机酸盐为醋酸锌、二(五氟苯基)锌、碘化锌、溴化锌、氯化锌、三氟甲磺酸锌、氯化镁、氯化铝中的一种，优选醋酸锌。

催化体系中的醇或者胺为一元醇、多元醇、脂肪伯胺以及芳香伯胺中的一种或几种。

有机催化体系中有机碱、有机酸盐、醇或者伯胺的摩尔比为(0.5-3):(0-3):(0-3)，优选(0.5-2):(0.5-2):(0.5-2)，进一步优选1:1:1。其中，有机碱、有机酸盐、醇或者伯胺优选DMAP、醋酸锌和苄醇。

有机催化体系中有机碱与水杨酸环内酸酐单体的摩尔比为1:(30-500)。

聚合反应中所需溶剂选自四氢呋喃(THF)、二氯甲烷(DCM)、三氯甲烷(TCM)、二氧六环(Diox)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸乙酯(EA)、乙醚(EE)。

聚合反应过程中所用的单体为水杨酸环内酸酐单体(SA-OCA)，聚水杨酸酯总合成途径如下：

n为重复单元数，根据聚合投料比例进行调整。