末端巯基化聚己内酯和聚乙二醇-b-聚己内酯的酶促合成及其性质研究

在固定化脂肪酶Novozym 435催化下,分别以2-巯基乙醇、单甲氧基聚乙二醇(MPEG)为引发剂引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合制备了末端巯基化的聚己内酯(HS-PCL)和两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚己内酯(PEG-b-PCL);用IR、1H-NMR、GPC对聚合产物结构进行了表征;研究了引发剂/单体投料比、聚合时间和温度对聚合产物的影响;考察了HS-PCL的巯基在二甲亚砜、四氢呋喃、丙酮中氧化生成二硫键的活性;用动态激光光散射法和1H-NMR研究了PEG-b-PCL在水溶液中自组装体的尺寸和结构.结果表明,合成产物具有预期结构;固定化脂肪酶Novozym 435具有较高催化活性,在70℃下催化ε-CL本体聚合,2h的单体转化率达到80%;2-巯基乙醇和MPEG都可有效引发ε-CL开环聚合;HS-PCL在大气氛下,在所研究的介质中,于一定温度放置一定时间后,样品的数均分子量增大,但未达到原分子量的2倍,表明一部分HS-PCL的巯基发生氧化反应生成了PCL-S-S-PCL;PEG-b-PCL在水溶液中自组装形成具有核壳结构的胶束,随共聚物中[CL]/[EO]由0.23增大到1.70,胶束粒径由64nm增大到122nm.     

酯交换反应条件对聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)力学性能的影响

以辛酸亚锡催化L-丙交酯(L-LA)和ε-己内酯(ε-CL)通过酯交换反应完成本体开环聚合制得可降解的生物医用材料聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)(PLLCA),其结构和热性能经1H NMR,高效凝胶色谱和差示扫描量热分析表征。研究了酯交换反应条件对PLLCA力学性能的影响,结果表明,提高聚合温度有利于酯交换反应进行,L-LA和ε-CL的平均嵌段长度减小,PLLCA的玻璃化转变温度(Tg)和拉伸强度也随之减小,断裂伸长率则单调增大;增大ε-CL的投料摩尔分数同样有利于酯交换反应的进行,L-LA的平均嵌段长度随之减小而ε-CL的平均嵌段长度则增大,Tg和拉伸强度均随之减小。     

离子液体支载稀土催化剂催化 2,2-二甲基-三亚甲基碳酸酯均聚及其与ε-己内酯的共聚

首次合成了离子液体支载稀土催化剂,并探讨了其催化2,2-二甲基-三亚甲基碳酸酯(DTC)均聚及其与ε-己内酯(ε-CL)的共聚,结果表明该新型催化剂能有效地催化DTC的均聚及其与ε-CL的共聚.研究了不同稀土以及加料顺序等反应条件对聚合的影响,发现轻稀土的催化活性比重稀土高,其中离子液体支载La催化剂的催化活性最高,而通过控制不同的加料顺序可以制备DTC和ε-CL的无规及嵌段共聚物.对共聚物结构进行了表征.     

含侧羧基官能团的聚(ε-己内酯)降解性能的研究

在异辛酸亚锡催化下, ε-己内酯与官能团化ε-己内酯单体6-(乙酸苄基酯基)-ε-己内酯(BCL)开环共聚合成含有侧乙酸苄基酯基的ε-己内酯/6-(乙酸苄基酯基)-ε-己内酯共聚物(PCL-co-PBCL). 然后通过钯/碳催化加氢脱除PCL-co-PBCL的苄基保护基, 得到含侧乙羧基官能团的ε-己内酯/6-乙酸基-ε-己内酯共聚物(PCL-co-PCCL). 研究了两种聚合物的力学性能、表面亲水性及其在37 ℃温度下在不同pH值的缓冲溶液中的降解行为. 实验结果表明: 侧基官能团, 尤其是侧乙羧基官能团的引入可明显改善聚己内酯的亲水性和降解性, 且降解速度可通过控制聚合物中官能团的含量来进行调节.     

三氟甲磺酸稀土催化ε-己内酯开环聚合

采用三氟甲磺酸稀土(镧、钕、铒)作为单组分催化剂催化了ε-己内酯的本体开环聚合反应. 考察了稀土元素种类、催化剂浓度、聚合时间及温度对单体转化率和聚合产物分子量的影响. 该类催化剂在催化聚合过程中具有单一活性中心, 且催化活性较高. 此聚合反应可能是通过阳离子活性末端链聚合机理进行的.     

酶促开环聚合与自缩合乙烯基共聚合相结合制取超支化聚合物

在Novozyme 435脂肪酶催化下, 甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)引发己内酯(ε-CL)开环聚合反应, 得到一端为双键, 另一端为羟基的直链聚己内酯(PCL)产物; 将其端羟基官能化得到大分子AB*型单体, 与苯乙烯以原子转移自由基聚合(ATRP)反应形式进行自缩合乙烯基共聚合, 得到超支化结构聚苯乙烯-b-聚己内酯产物.     

两亲性嵌段共聚物mPEG-b-PCL/FA的合成及其药物释放性能

以苯甲醇为引发剂,在辛酸亚锡催化下引发ε-环己内酯(ε-CL )开环聚合,合成了聚己内酯(PCL).分别利用端甲氧基聚乙二醇(mPEG)、PCL及叶酸(FA)与三氯三嚎中不同的氯反应,得到两亲性嵌段共聚物mPEG-b-PCL/FA;采用傅立叶变换红外光谱仪和核磁共振谱仪等表征了mPEG-b-PCL/FA的组成和结构;采...     

甲氧基桥联的铝-锂杂金属配合物的合成、表征及在催化ε-己内酯开环聚合中的应用

以四氢呋喃为溶剂,将2,6-二(3,5-二叔丁基-2-羟苯甲基)-4-叔丁基苯酚(H3-L)与正丁基锂和三甲基铝以摩尔比1∶1∶1进行络合反应,合成了甲基铝锂杂金属配合物[(L)Al(CH3)Li],利用空气中的氧气氧化甲基铝锂杂金属配合物,得到甲氧基桥联的铝-锂杂金属配合物[(L)Al(μ2-OMe)Li(THF)3]2(1),并表征了其结构.将配合物1应用于ε-己内酯的开环聚合,考察其催化性能.结果表明,在敞开体系下,配合物1催化ε-己内酯开环聚合仍然能够得到较高的单体转化率和较窄的聚酯分子量分布.     

有机小分子催化ε-己内酯开环聚合反应

聚己内酯(PCL)是一种生物可降解高分子材料,具有良好的环境、生物相容性,广泛应用于生物医学、包装等领域。有机小分子催化ε-己内酯单体开环聚合反应是制备聚己内酯的主要方式之一。与传统的金属催化相比,有机催化不仅反应条件温和、聚合可控,而且还可解决聚合物中金属残留问题,是目前高分子合成化学的研究热点。本文按照催化体系的不同活化方式,讨论了近年来有机催化在ε-己内酯开环聚合反应中的研究进展,归纳总结了不同催化体系的优缺点,并在此基础上展望了有机小分子催化剂在ε-己内酯开环聚合反应中的发展趋势和应用前景。     

原位生成三苄氧基钇催化ε-己内酯可控开环聚合

本文研究了以烷基钇[Y(CH2SiMe3)3(THF)2]与苯甲醇原位反应生成的三苄氧基钇为引发剂的ε-己内酯(CL)可控开环聚合。研究结果表明,随着聚合体系中单体/引发剂摩尔比的增大,由1H-NMR计算和GPC测定得到的产物聚己内酯(PCL)的数均分子量均随之线性增加,且分子量分布(Mw/Mn =1.4～1.1)逐渐变窄;1H-NMR计算所得PCL的数均分子量与由单体/引发剂投料比计算得到的理论值一致,表明该体系催化的CL开环聚合具有很好的可控性。1H-NMR分析显示产物PCL的端基分别为苯甲醇酯和醇羟基,由此提出了可能的开环聚合机理。     

单脒基铝络合物催化己内醋聚合及己内醋/丙交醋共聚

将单脒基铝络合物用于催化6-己内酯(e-CL)开环聚合反应,结果表明,该类铝络合物表现出很高的催化活性:25℃时络合物({PhC(N-2,6-iPr2C6H3)2)A1Me2](Cl)催化ε-CL聚合1h,单体转化率为91%;70℃时络合物[{PhC(N-2,6-iPr2C6H3)-(N-2,6-Me2C6H3)}Al...     

反应挤出合成带不饱和官能团端基的聚己内酯

用带双键官能团的2-烯丙氧基乙醇与四丙醇钛酸酯进行酯交换,可合成用于ε-己内酯配位开环聚合的钛化合物引发剂;利用此引发剂,引发ε-己内酯聚合得到了分子链一端为双键的功能化聚己内酯.研究了物料配比和反应温度对聚合转化率和速率的影响,进而在双螺杆挤出机中实施快速本体聚合,合成了带活性双键的功能化聚己内酯.引发剂和聚合物的化学结构由 1H-NMR予以表征,GPC测定的结果表明聚合物的分子量与物料摩尔比相关.     

铁系化合物催化脂肪族环酯聚合反应

以常见铁系化合物为催化剂对L-丙交酯（L-LA）及与ε-己内酯（ε-CL）的开环聚合反应进行了研究,探讨了体系反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对聚合反应的影响,以及L-丙交酯在以铁系化合物作为催化剂时的开环聚合反应机理。用凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振氢谱（1H-NMR）、电感耦合-等离子发射光谱（ICP-AES...     

锌配合物催化ε-己内酯/L-丙交酯共聚制备环状和线形嵌段共聚酯

以空气稳定的含苯并咪唑基吡啶醇配体的氯化锌配合物为催化剂,与甲基锂相结合,在有无苄醇引发的情况下,分别研究了L-丙交酯(L-LA)的均聚反应以及L-丙交酯和ε-己内酯(ε-CL)的共聚反应.L-丙交酯的均聚反应与ε-己内酯的均聚反应相似,具有较高的聚合活性;聚合物的结构分析结果表明,在聚合体系中有无苄醇存在的情况下,分别得到以线形和环状聚丙交酯(PLA)为主的聚合产物;而加入苄醇后聚合物的分子量降低,分子量分布变窄.在L-丙交酯和ε-己内酯均聚反应的基础上,对2种单体的共聚反应进行了研究.通过顺序加料法,调节ε-CL/L-LA的起始投料比,在有无苄醇存在下,分别制备了一系列不同ε-CL/L-LA比例的线形和环状嵌段共聚物,对均聚物和共聚物的结构和热性能进行了表征.     

官能团化聚己内酯的合成与表征

通过分子结构设计合成了新型含有侧基官能团的聚己内酯材料.首先,通过亲核加成反应,由溴乙酸乙酯与烯胺合成2-乙氧甲酰甲基环己酮;然后以间氯过氧化苯甲酸为氧化剂,通过Baeyer-Villiger氧化反应,得到带有官能团的己内酯单体,6-乙氧甲酰甲基-ε-己内酯;该单体在异辛酸亚锡(Sn(Oct)2)的催化下,本体开环聚合得到相应的均聚物及其与ε-己内酯的共聚物.采用1H-NMR、13C-NMR、GPC和DSC表征了聚合物的结构和热力学性能.随着6-乙氧甲酰甲基-ε-己内酯在共聚物中的含量增加,共聚物的分子量降低,同时熔点和熔融焓也随之降低.     

NMP与ROP相结合制备PCL-b-PSt共聚物及其性能研究

以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基（HTEMPO）为引发剂,通过ε-己内酯（ε-CL）的开环聚合,合成末端基为氮氧自由基的聚己内酯（PCL-T）。在其调控下,进行过氧化苯甲酰（BPO）引发苯乙烯（St）的自由基聚合,合成结构规整的聚己内酯-b-聚苯乙烯（PCL-b-PSt）共聚物。用氢核磁共振（1H-NM...     

ε-己内酯在咪唑型离子液体中开环聚合

报道ε-己内酯在咪唑型离子液体([bmim][Cl])和氧化苯乙烯中的开环聚合.离子液体同时起到了溶剂和催化剂的作用,并且能够回收和循环使用.氧化苯乙烯(SO)是开环聚合起始剂,氢核磁谱分析表明聚己内酯(PCL)端基含有一个SO单元.所得PCL的数均分子量为4.22～6.86kDa,分子量分布小于1.3.该体系无需金属催化剂,减少了有机溶剂的使用.     

乙酰化稻草/聚己内酯接枝共聚物的合成及表征

以稻草秸秆为原料,经粉碎后进行全植物秸秆的乙酰化改性,再用此乙酰化稻草同ε-己内酯(ε-CL)接枝共聚合成乙酰化稻草/聚己内酯接枝共聚物(ACSW-g-PCL)。研究了反应时间、反应温度、及单体用量对接枝率(G%)的影响。在反应温度140℃,反应时间10h,ε-CL对乙酰化稻草的质量比2:1时获得的接枝率最大为39%。产物的结构和性能通过红外光谱、核磁共振、扫描电镜、X-射线衍射和热分析仪表征,结果表明乙酰化稻草秸秆已成功接枝上聚己内酯(PCL)链段,经接枝ε-CL改性后的ACSW-g-PCL热稳定性有所改善,并具有了一定的热塑性。     

两亲性嵌段共聚物PCL-b-PNVP的合成及其自组装行为的研究

以4-羟基-2,2,4,4-四甲基哌啶氮氧自由基为引发剂,通过ε-己内酯（ε-CL）的开环聚合反应,合成氮氧稳定自由基为末端基的聚己内酯（PCL-T）;在其＂介调＂下,进行乙烯基吡咯烷酮（NVP）的氮氧稳定自由基聚合（NMP）,得到结构规整聚己内酯和聚乙烯吡咯烷酮两亲性的嵌段共聚物（PCL-b-PNVP）.通过核磁共振...     

含聚己内酯臂的超支化聚乙烯的合成及在正己烷中的自组装（英文）

通过结合"链行走"聚合和开环聚合,合成了一系列含聚酯臂的超支化聚乙烯(HBPE-PCLs).首先使用α-二亚胺钯催化剂催化乙烯与极性单体HEA进行"链行走"共聚合,经脱保护得到结构明确的末端羟基超支化聚乙烯(HBPE-OH),然后以HBPE-OH为大分子引发剂,引发己内酯(ε-CL)单体开环聚合,合成了一系列含聚酯臂超支化聚乙烯(HBPE-PCLs).通过观察该聚合在正己烷中的自组装行为,发现其可以形成典型的囊泡结构,这种油中形成的囊泡在油溶性药物的运输与释放中存在着潜在的应用.