本發(fā)明涉及生物醫(yī)用可降解高分子材料制備的技術(shù)領(lǐng)域,具體是用于超臨界流體中高分子聚合用的乙酰氯封端穩(wěn)定劑aco-plla-pdms-plla-oac的合成方法。
背景技術(shù):
超臨界二氧化碳(scco2)技術(shù)已成為眾多學(xué)者研究的熱門課題,由于其具有來(lái)源廣泛、有類似氣體的擴(kuò)散性和液體的密度、無(wú)毒、惰性、反應(yīng)產(chǎn)物易分離純化等優(yōu)點(diǎn),使其作為一種綠色溶劑代替了許多有毒有害的有機(jī)溶劑而被廣泛的研究和應(yīng)用,尤其是在分散聚合領(lǐng)域也得以推廣和使用。
超臨界二氧化碳能溶解大多數(shù)低分子量的非極性分子和一些極性分子,但大多數(shù)工業(yè)上應(yīng)用廣泛的聚合物在較溫和的條件下卻不能被溶解,只有無(wú)定型的含氟聚合物和硅氧烷聚合物能完全溶于超臨界二氧化碳,因此,大多數(shù)在超臨界二氧化碳中的聚合反應(yīng)是非均相的,即沉淀聚合。沉淀聚合存在一些缺點(diǎn),如轉(zhuǎn)化率低,產(chǎn)物分子量較小以及產(chǎn)物形態(tài)不規(guī)則等。而分散聚合能在很大程度上克服這些缺點(diǎn),在穩(wěn)定劑的作用下,能夠在聚合物與溶劑界面的形成一定的作用力,通過(guò)物理吸附或化學(xué)接枝產(chǎn)生位阻效應(yīng)來(lái)防止顆粒的凝聚,分散聚合能提高反應(yīng)效率和收率。分散聚合的效果很大程度取決于分散穩(wěn)定劑的作用效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定劑aco-plla-pdms-plla-oac的合成方法。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種穩(wěn)定劑aco-plla-pdms-plla-oac的合成方法,其特征在于,所述方法中,用三嵌段穩(wěn)定劑plla-pdms-plla(plla為左旋聚乳酸,pdms為聚二甲基硅氧烷)為原料,乙酰氯為封端劑,在低溫條件下發(fā)生酯化反應(yīng),對(duì)plla-pdms-plla兩端的羥基進(jìn)行封端,生成乙?;舛说姆€(wěn)定劑aco-plla-pdms-plla-oac。合成原理如圖1。
上述方法包括以下步驟:
(1)將plla-pdms-plla、四氫呋喃、三乙胺加入到燒瓶?jī)?nèi),然后滴加乙酰氯和四氫呋喃溶液,滴加速度控制在1~5s/d,在1~5℃下攪拌反應(yīng)3~5小時(shí),并氬氣保護(hù);其中plla-pdms-plla與乙酰氯的摩爾比為1:1~3,三乙胺與乙酰氯的摩爾比為1~2:1;
(2)步驟(1)的反應(yīng)結(jié)束后,過(guò)濾,去除生成的三乙胺鹽酸鹽白色粉末,收集濾液,用冷甲醇反復(fù)沉淀洗滌,將得到的白色固體產(chǎn)物置于真空干燥箱中干燥,得到干燥的白色固體產(chǎn)物,即aco-plla-pdms-plla-oac。
優(yōu)選地,用乙酰氯封端plla-pdms-plla兩端的羥基,步驟(1)中plla-pdms-plla與乙酰氯的摩爾比為1:2。
優(yōu)選地,步驟(1)中三乙胺與乙酰氯的摩爾比為1.2:1。
優(yōu)選地,步驟(1)中滴加速度為5s/d,反應(yīng)溫度為3℃,反應(yīng)時(shí)間為3小時(shí)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:采用乙酰氯為封端劑,三乙胺為助劑,產(chǎn)率可達(dá)90%,本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單,反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)時(shí)間明顯縮短,制備的穩(wěn)定劑aco-plla-pdms-plla-oac可用于超臨界流體中生物醫(yī)藥材料聚合的分散劑,可用于超臨界二氧化碳中生物材料聚乳酸、聚己內(nèi)酯及其共聚物等脂肪族聚酯的合成及其它功能材料的合成。
附圖說(shuō)明
圖1本發(fā)明合成原理圖;
圖2aco-plla-pdms-plla-oac核磁共振氫譜譜圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
向預(yù)先干燥的100ml三口燒瓶中加0.001mol的plla-pdms-plla,35ml經(jīng)干燥除水的四氫呋喃與0.0024mol的三乙胺,在恒壓滴液漏斗中加入0.002mol的乙酰氯與5ml干燥除水的四氫呋喃,將其置于冰水浴中,磁力攪拌至產(chǎn)品全部溶解及溶液溫度降至3℃以下,然后緩慢滴加恒壓滴液漏斗中的乙酰氯的四氫呋喃溶液,滴加速度控制在5s/d,滴完后繼續(xù)反應(yīng)3h,過(guò)濾,去除反應(yīng)中生成的三乙胺鹽酸鹽白色粉末,收集濾液,用冷甲醇反復(fù)沉淀3次,將得到的白色固體產(chǎn)物置于真空干燥箱中30℃干燥,得到干燥的白色固體產(chǎn)物aco-plla-pdms-plla-oac,其產(chǎn)率為90%。
實(shí)施例2
向預(yù)先干燥的100ml三口燒瓶中加0.001mol的plla-pdms-plla,35ml經(jīng)干燥除水的四氫呋喃與0.003mol的三乙胺,在恒壓滴液漏斗中加入0.002mol的乙酰氯與5ml干燥除水的四氫呋喃,將其置于冰水浴中,磁力攪拌至產(chǎn)品全部溶解及溶液溫度降至3℃以下,然后緩慢滴加恒壓滴液漏斗中的乙酰氯的四氫呋喃溶液,滴加速度控制在3s/d,滴完后繼續(xù)反應(yīng)3h,過(guò)濾,去除反應(yīng)中生成的三乙胺鹽酸鹽白色粉末,收集濾液,用冷甲醇反復(fù)沉淀3次,將得到的白色固體產(chǎn)物置于真空干燥箱中30℃干燥,得到干燥的白色固體產(chǎn)物aco-plla-pdms-plla-oac,其產(chǎn)率為82%。
實(shí)施例3
向預(yù)先干燥的100ml三口燒瓶中加0.001mol的plla-pdms-plla,35ml經(jīng)干燥除水的四氫呋喃與0.002mol的三乙胺,在恒壓滴液漏斗中加入0.002mol的乙酰氯與5ml干燥除水的四氫呋喃,將其置于冰水浴中,磁力攪拌至產(chǎn)品全部溶解及溶液溫度降至3℃以下,然后緩慢滴加恒壓滴液漏斗中的乙酰氯的四氫呋喃溶液,滴加速度控制在5s/d,滴完后繼續(xù)反應(yīng)4h,過(guò)濾,去除反應(yīng)中生成的三乙胺鹽酸鹽白色粉末,收集濾液,用冷甲醇反復(fù)沉淀3次,將得到的白色固體產(chǎn)物置于真空干燥箱中30℃干燥,得到干燥的白色固體產(chǎn)物aco-plla-pdms-plla-oac,其產(chǎn)率為85%。
實(shí)施例4
向預(yù)先干燥的100ml三口燒瓶中加0.001mol的plla-pdms-plla,35ml經(jīng)干燥除水的四氫呋喃與0.003mol的三乙胺,在恒壓滴液漏斗中加入0.003mol的乙酰氯與5ml干燥除水的四氫呋喃,將其置于冰水浴中,磁力攪拌至產(chǎn)品全部溶解及溶液溫度降至3℃以下,然后緩慢滴加恒壓滴液漏斗中的乙酰氯的四氫呋喃溶液,滴加速度控制在4s/d,滴完后繼續(xù)反應(yīng)5h,過(guò)濾,去除反應(yīng)中生成的三乙胺鹽酸鹽白色粉末,收集濾液,用冷甲醇反復(fù)沉淀3次,將得到的白色固體產(chǎn)物置于真空干燥箱中30℃干燥,得到干燥的白色固體產(chǎn)物aco-plla-pdms-plla-oac,其產(chǎn)率為80%。
圖2為實(shí)施例1中得到的三嵌段封端穩(wěn)定劑aco-plla-pdms-plla-oac的1h-nmr譜圖。通過(guò)核磁共振氫譜譜圖可以看出:化學(xué)位移在5.13-5.19ppm處的峰是穩(wěn)定劑aco-plla-pdms-plla-oac中plla鏈上ch基團(tuán)氫的吸收峰;化學(xué)位移在4.21-4.38ppm附近的吸收峰屬于穩(wěn)定劑aco-plla-pdms-plla-oac中plla鏈末端ch基團(tuán)氫的吸收峰;其中,pdms與plla相連接的鏈段是個(gè)丙基,其靠近plla端的亞甲基sich2ch2ch2連接了吸電子的羧基,該氫峰的化學(xué)位移在3.60-3.62ppm,同時(shí),該丙基中間位置的亞甲基sich2ch2ch2兩段都是亞甲基,屬于供電子基團(tuán),使其化學(xué)位移想高場(chǎng)移動(dòng),而plla鏈上的甲基相連接的基團(tuán)也是供電子基團(tuán),其氫的化學(xué)位移與丙基中間位置的亞甲基sich2ch2ch2的化學(xué)位移都在1.47-1.59ppm附近;與pdms末端連接的亞甲基sich2ch2ch2上氫的化學(xué)位移在旁邊連接硅的影響下向高場(chǎng)移動(dòng),該峰的化學(xué)位移在0.49-0.53ppm,pdms中與si相連接的化學(xué)位移處于0-0.08ppm附近,化學(xué)位移2.13ppm附近有一明顯的單峰(端甲基上的氫),這個(gè)峰的存在也是封端成功的關(guān)鍵峰,這表明此物質(zhì)即為目標(biāo)產(chǎn)物aco-plla-pdms-plla-oac。