环境友好型生物基材料聚乳酸的合成进展

综述了近些年来关于聚乳酸的合成方法,主要有直接缩聚和开环聚合,对各种聚合方法比较了优缺点,并对其前景进行了展望。针对直接缩聚存在的问题,研发了新的丙交酯开环聚合制备聚乳酸,初步实现了聚乳酸工业化,使聚乳酸走进了市场,但由于原料来源的昂贵和工艺的复杂性,聚乳酸成本居高不下,难以大规模推广使用,因此对于该工艺的优化一直是近些年来研究的热点,其中关键的是开环聚合催化剂的选择,从无机金属催化剂到有机功能催化,使开环聚合工艺有巨大的推进。     

聚三亚甲基碳酸酯的研究进展

聚三亚甲基碳酸酯具有良好的生物降解性能及生物相容性,是一种重要的生物降解医用高分子材料,在生物医用领域具有较大的应用前景。本文结合近年来的研究进展,综述了阳离子开环聚合、阴离子开环聚合、配位聚合、酶促开环聚合以及微波开环聚合等方法在聚三亚甲基碳酸酯制备过程中的应用,总结了聚三亚甲基碳酸酯的分子量与物理性能的关系,并重点讨论了聚三亚甲基碳酸酯的体内外降解性能,详细描述了分子量及脂肪酶对聚三亚甲基碳酸酯降解行为的影响,最后总结了聚三亚甲基碳酸酯在生物医用领域的应用。     

微波技术在生物可降解聚合物合成中的研究进展

阐述了微波合成技术及微波化学仪器的发展历史,综述了微波辐射技术在生物可降解聚合物合成中的特点和优势,并针对其在直接缩聚法、开环聚合法以及共聚合成可生物降解聚合物中的应用和研究成果做了重点介绍。研究发现微波辐射技术具有大大降低聚合反应的时间和能耗,提高反应聚合速率、收率,且具有一定选择性的特性。而作为一种新型高效的加热方式,微波辐射技术为生物可降解聚合物合成甚至更多高分子材料的合成提供了新的思路。     

直接缩聚合成生物可降解材料聚苹果酸研究进展

聚苹果酸是一种具有生物降解性和生物相容性的新型水溶性高分子.合成聚苹果酸的化学方法主要有开环聚合法与直接聚合法.作者综述了直接聚合法合成聚苹果酸的方法、反应机理及性质,并展望了直接聚合法合成聚苹果酸的前景.     

共沸缩聚-解聚法高效合成乙交酯

乙交酯是聚羟基乙酸的单体,乙交酯的合成直接影响聚羟基乙酸的合成。一般用羟基乙酸(酯)制备乙交酯,但是,制备乙交酯的缩聚过程需要真空高温的条件,消耗大量的能量。共沸缩聚-解聚法制备乙交酯的缩聚过程,具有条件温和、无催化剂、溶剂可回收的优点。羟基乙酸通过共沸缩聚-解聚法得到乙交酯。用X-射线粉末衍射、红外分析、差热分析等方法对聚羟基乙酸低聚物进行了表征。结果表明：羟基乙酸制备的聚羟基乙酸低聚物是一种半结晶聚合物,聚羟基乙酸低聚物解聚得到产率为81.26%和纯度为89.29%的乙交酯,并且解聚反应残渣可以重复利用来制备乙交酯。     

聚磷酸酯的合成及在生物医用材料中的应用

聚磷酸酯是一类主链通过磷酸酯键连接结构单元的高分子材料,由于其具有良好的生物相容性、生物可降解性和可功能化修饰等优点,逐渐引起研究者的关注,尤其在生物医用材料领域具有广泛的应用前景。本文首先对聚磷酸酯的合成方法(缩聚法、加成聚合法、烯烃复分解聚合法及开环聚合法)进行综述,在此基础上进一步介绍聚磷酸酯在药物载体、基因载体和组织工程等生物医用材料领域的应用,并对其发展前景进行展望。     

聚乳酸合成催化体系:机遇与挑战

随着国家减塑令的发布,开发聚乳酸(PLA)等生物可降解材料逐渐成为热门话题.对合成聚乳酸的不同方法进行了讨论.丙交酯开环聚合法已成为获得高分子量聚乳酸的最常用方法.因此,重点介绍了用于丙交酯开环聚合的催化剂设计,并阐述了聚合的机理,希望能为设计开发低毒性、高选择性的催化体系指明方向.     

外消旋丙交酯立体选择聚合研究进展

脂肪酸聚酯聚乳酸具有生物降解性和生物相容性,可用于生物医学、药物和环境材料等领域。本文综述了丙交酯聚合研究的最新进展,突出强调了催化活性高、能够控制聚合物立构规整性的丙交酯开环聚合催化剂。由于选用的催化剂和丙交酯单体的不同,聚乳酸有等规、无规、杂同、间规以及立体嵌段等不同的微观结构,不同微观结构的聚乳酸的力学、物理和降解性能不同。本文重点列举了单活性中心的铝、稀土金属和环境友好型铁、锌、镁以及不含金属的有机催化剂在外消旋丙交酯的立体选择开环聚合方面的最新进展,强调低毒性、生物相容性好的催化剂是目前研究的重点。最后指出,随着环境友好聚乳酸材料的合成和应用的增加,开发单活性中心以及无金属催化剂研究丙交酯立体选择开环聚合是今后研究的一个重要的课题。     

聚酯酰胺的合成

聚（酯酰胺）（PEA）的主链中同时具有酯键和酰胺键,兼具了聚酯（polyester）的生物降解性和相容性以及聚酰胺（polyamide）优异的机械性能,在药物控释、组织工程以及热塑性弹性体等领域应用广泛。缩合聚合是合成聚酯酰胺最初的方法,近年来开环聚合（ROP）成为制备聚酯酰胺的主要策略,本文从环状单体均聚、环状单体共聚、环状单体和线形单体共聚等方面总结了聚酯酰胺合成的研究进展。同时,介绍了基于多组分聚合反应（MCP）的新合成方法,并对聚酯酰胺材料的发展进行了探讨和展望。     

酶催化生物可降解聚酯的合成与研究进展

生物可降解聚酯是一种新型高分子聚合材料,可通过发酵、化学方法和酶催化来合成.本文综述了酶催化下通过缩聚、酯交换、内酯开环聚合等方法合成此类聚酯.酶催化合成生物可降解聚酯是一种新型的技术,可以在温和条件下高效合成,有着传统方法难以比拟的优势.     

丙交酯开环均聚合

生物可降解脂肪族聚酯--聚丙交酯由可再生资源获得.聚丙交酯独特的物理性质使得它在包装、涂层、纤维、薄膜等方面有着广泛的应用.聚丙交酯低成本、大规模的生产及应用将极大地减轻对石油产品的依赖.高分子量的聚丙交酯主要由丙交酯开环聚合制备.本文总结了催化丙交酯开环聚合的3大类催化剂及其反应机理;综述了近年来国内外在丙交酯均聚合催化剂开发上的研究进展,并重点论述了稀土催化剂在丙交酯开环聚合中的优势及由其催化合成的聚丙交酯在生物学应用中的优点.     

Microwave-assisted Polymerization of D,L-Lactide with Stannous Octanoate as Catalyst

Poly (lactic acid) (PLA) is an important member of the polyesters which are used as biomedical materials in bioresorbable suture, implantates and drug controlled release systems1. PLA is prepared by two routs2: ring-opening polymerization of dimeric cyclic lactide or direct polycondensation of lactic acid. The ring-opening polymerization has attracted much more scientific and industrial interests than the later one, but both methods need long time for the polymerization reactions to be compl…     

Lithium chloride as catalyst for the ring-opening polymerization of lactide in the presence of hydroxyl-containing compounds

Lithium chloride was found to be an effective and biocompatible catalyst for the ring-opening polymerization of lactide in the presence of hydroxyl-containing compounds. Ethylene glycol (EG) and methyl α-D -glucopyranoside (MGlc) were used as multifunctional initiators. The polymerization was carried out at 128°C in bulk with 1% (w/w) of LiCl. Polylactide (PLA) of different molecular weights was obtained with varied molar ratios of monomer/initiator ([M]₀/[I]₀). The LiCl-catalyzed ring-opening polymerization was applied to the synthesis of a number of amphiphilic PLA copolymers when poly(ethylene glycol) (PEG), hydroxyethyl cellulose (HEC), and hydroxypropyl cellulose (HPC) were used as macroinitiators. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Polym Sci A: Polym Chem 37: 3486–3491, 1999     

聚乳酸的合成及分析

采用间接开环聚合法合成了平均分子量为444，848的聚乳酸，并对合成工艺作了优化。用IR对所得单体丙交酯和聚乳酸进行了结构分析，结果表明，丙交酯和聚乳酸的谱图中各官能团十分明显。     

多力响应基团聚合物合成的研究进展

多力响应基团聚合物(MMPs)的设计与合成为高灵敏地观察和定量力化学转变及高效利用机械能提供了新机遇, 推动了聚合物力化学的发展. 本文主要介绍了后聚合改性、 逐步聚合、 开环易位聚合和活性/可控自由基聚合等4种MMPs的合成方法, 分别对这些方法的特点、 优势和适用体系进行了论述, 期望为新型机械力响应性聚合物的制备和应用提供新思路.     

大分子单体的制备方法

最常见的大分子单体是末端含碳—碳双键的烯类大分子单体，除此以外还有可开环聚合、可氧化偶联和可开环易位聚合的大分子单体等。本文介绍了大分子单体常用的制备方法。     

低毒锌类催化剂制备聚乳酸的研究

采用低毒锌类催化剂制备了一系列具有高分子量、不同光学纯度及热力学性质的聚乳酸材料. 以金属锌作催化剂制备丙交酯, 研究了不同裂解温度对产物光学纯度的影响. 随后在低毒催化剂乳酸锌的作用下使丙交酯开环聚合, 进一步研究了单体的光学纯度对聚乳酸立体规整性的影响, 以及聚合过程中的结晶对聚合物分子量和热力学行为的影响. 并用旋光仪、核磁共振氢谱(1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热分析(DSC)等方法对产物进行表征. 结果表明, 合适的裂解温度有利于合成高光学纯度的丙交酯; 在低毒乳酸锌的催化作用下, 高光学纯度的单体以及聚合过程中的结晶都有利于制备高分子量聚乳酸.     

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。     

Polyesters by a Radical Pathway: Rationalization of the Cyclic Ketene Acetal Efficiency

Radical ring-opening polymerization (rROP) of cyclic ketene acetals (CKAs) combines the advantages of both ring-opening polymerization and radical polymerization thereby allowing the robust production of polyesters coupled with the mild polymerization conditions of a radical process. rROP was recently rejuvenated by the possibility to copolymerize CKAs with classic vinyl monomers leading to the insertion of cleavable functionality into a vinyl-based copolymer backbone and thus imparting (bio)degradability. Such materials are suitable for a large scope of applications, particularly within the biomedical field. The competition between the ring-opening and ring-retaining propagation routes is a major complication in the development of efficient CKA monomers, ultimately leading to the use of only four monomers that are known to completely ring-open under all experimental conditions. In this article we investigate the radical ring-opening polymerization of model CKA monomers and demonstrate by the combination of DFT calculations and kinetic modeling using PREDICI software that we are now able to predict in silico the ring-opening ability of CKA monomers.     

Poly(lactic acid) Polymerized by Aluminum Triflate

The ring-opening polymerization of L -lactide (LA) has been initiated by aluminum triflate (trifluoromethanesulfonate) in air using a simple glass tube at 100 °C without desiccation steps and stirring. It was found that the molecular weight of poly(lactic acid) (PLA) was increased by the addition of an alcohol as an initiator to the reaction mixture. The highest number averaged molecular weight, molecular weight distribution, and recovery of the obtained PLA at 100 °C for 6 h were 18,200, 1.20, and 73%, respectively. With the addition of a small percentage of alcohol and a long reaction time of the polymerization method with the re-addition of LA, PLA (ca. 80 wt%) with a higher molecular weight (ca. 30,000) initiated by the added alcohol was produced with PLA (ca. 20 wt%) with a lower molecular weight (ca. 2,000) initiated by impurities such as water, which exist in a monomer, initiator, or catalyst.