吡啶基有机碱催化O-羧基酐的活性开环聚合
2021-10-15李悦生
高等学校化学学报 2021年10期
关键词:催化剂
李 琛,李悦生
(天津大学材料科学与工程学院,天津300350)
脂肪族聚酯是一种可降解的环境友好材料,多数产品在12个月内即可完全分解,只释放出水和二氧化碳,对环境负担小[1~3].与此相反,聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等传统塑料完全降解需要100年以上,大量堆积造成环境污染[4].脂肪族聚酯材料机械性能良好、生物相容性优异,在医用药载、产品包装和微电子等领域得到了广泛应用,是一种可部分替代传统塑料的新型高分子材料[1,3~5].环酯单体的开环聚合被广泛用于制备脂肪族聚酯材料[6].目前的研究主要集中在丙交酯和己内酯等环酯单体,所得聚合物链结构单一,力学性能有待进一步提高[1,7~16].
常见的单体修饰法包括扩环或缩环[7~9]、引入杂原子[10~13]和调节侧基等[14~16].研究表明,环酯单体的侧基修饰可有效调控聚酯材料的密度、黏度、结晶行为、热性能和力学强度等[15,17,18].1,3-二氧杂环乙烷-2,4-二酮,即O-羧基酐(OCA)是结构丰富的α-羟基酸衍生物,开环聚合制备的产物性能优异[15,19~23].与聚乳酸(PLA)相比,聚α-羟基苯乙酸的玻璃化转变温度(Tg)因苯环侧基的存在而大幅度提高,理论计算表明这种聚合物的力学性能可与聚苯乙烯媲美,综合性能优异[15].除乙交酯和丙交酯外,其它交酯单体因合成困难而难以得到实际应用.以α-羟基酸为原料时,侧基各异的OCA单体合成简便快捷,开环聚合后可获得各种结构和性能的聚α-羟基酸[24~26].
1951年,Davis[27]首次合成了OCA,但当时未被用于开环聚合.2006年,Bourissou等[28]使用4-二甲……
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