醇铁催化丙交酯开环聚合的聚合行为及其机理研究
聚乳酸（PLA ）及其共聚物是生物降解医用材料领域中最受重视的材料之一。合成这类材料主要采用一些含重金属的催化剂，由于残留的重金属具有一定的细胞毒性，因此寻找和研究高效、无毒或易于为人体吸收或参与代谢的催化剂是合成这类材料的一个重要课题。本研究选择不同组成和结构的醇铁（乙醇铁、正丙醇铁、异丙醇铁、正丁醇铁）为引发剂进行D,L-丙交酯和L-丙交酯的本体开环聚合，研究了醇铁的结构和聚合条件对聚合物分子量、转化率、链结构和立体构型的影响。结果表明这些醇铁化合物对丙交酯开环聚合都有较好的引发开环聚合作用，聚合36h ，单体转化率可达90 ％以上。引发剂/单体摩尔比为1/1000 时最高，然后随引发剂用量增加和聚合时间延长而降低。乙醇铁表现出最高的引发活性，聚合产物的相对粘均分子量最高可达7.28×10 4 ” 聚(D,L-丙交酯)”和19.00×10 4 ”聚(L-丙交酯)”。聚合温度为130°C 时能获得最大的分子量，升高温度会导致酯交换反应的加剧和热降解的发生，使聚合产物的分子量变小，分子量分布变宽。醇盐配体对聚合产物的分子量和分子量分布影响显著，随醇铁配体体积增大，聚合产物的分子量逐渐降低，分子量分布也逐渐加宽。1 H 和13 C NMR 分析表明在130°C 下聚合醇铁对L-丙交酯的开环聚合没有发生消旋化，对D,L-丙交酯的开环聚合有一定的等规加成选择性。MALDI-TOF MS 分析指出D,L-丙交酯在开环聚合过程中发生了分子间的酯交换反应，用13 C NMR 评价了各醇铁引发体系在聚合过程中的酯交换程度，结果表明醇铁引发D,L-LA 的开环聚合的过程中有较显著的分子间酯交换反应，但基于谱峰分辨原因，醇铁配体对立构加成选择性和酯交换的影响的规律性不明显。
醇铁 丙交酯 聚合机理 链结构
廖凯荣 全大萍 王小莺 伍青
中山大学化学与化学工程学院高分子研究所, 广州 510275
国内会议
北京
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2005-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）