一種聚α-羥基酸的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種精密制備聚a-徑基酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚a-徑基酸，作為一種來源于可再生資源農(nóng)作物的全降解環(huán)保材料，已經(jīng)引起 了全世界人們的廣泛關(guān)注和研究。
[0003] 聚a-徑基酸的制備方法目前已有大量的研究，可W通過乳酸的環(huán)狀二醋開環(huán)聚 合，或者直接縮聚來制備。直接縮聚的方法反應(yīng)條件要求高，所得聚合物分子量小，性能差， 因此一般都采用開環(huán)聚合的方法。
[0004] 聚a-徑基酸在醫(yī)藥上的應(yīng)用，特別是在藥物祀向給藥上有著廣泛的應(yīng)用前景。 但是在進(jìn)一步的具體應(yīng)用時(shí)，聚合物結(jié)構(gòu)需要根據(jù)要求特別制定，其物理化學(xué)性質(zhì)不僅要 滿足其能夠穿過各種生理屏障，并且要能夠準(zhǔn)確攜帶藥物到給藥祀點(diǎn)并釋放。因?yàn)閭?cè)鏈帶 有功能官能團(tuán)的環(huán)狀二醋難W制備，反應(yīng)原料的局限限制了聚a-徑基酸本身具有更多的 功能，也限制了與其它單體形成共聚物時(shí)所得到共聚物的性能。 陽0化]0-簇基內(nèi)酸?。∣CAs)是一種五元雜環(huán)化合物，可作為開環(huán)聚合制備聚a-徑基酸 的單體，因其易于制備側(cè)鏈功能官能團(tuán)的開環(huán)聚合原料，并且反應(yīng)速率較環(huán)狀二醋更快，因 而受到人們的關(guān)注。OCA可由a-徑基酸光氣化制得（JournaloftheChemicalSociety, 1951，1357-1359)。
[0006]H.R-Kricheldorg和J.M-Jonte(PolymerBulletin, 1983,92, 276-281)由乳 酸OCA開環(huán)聚合制備了乳酸的聚合物，所用的催化劑為化晚、S乙胺、叔下醇鐘和鐵酸四 下醋中的一種。但所得的聚合物均為低聚物，分子量都小于3000。SmitLJ和Ti曲e. J(Makromol.化em. 1981，182,313)用化晚和取代化晚引發(fā)了扁桃酸OCA的開環(huán)聚合，得到 了類似的結(jié)果。
[0007]DiderBourissou等（JournaloftheAmericanQiemicalSociety,2006,128， 16442)報(bào)道了W4-二甲氨基化晚值M巧為催化劑，催化乳酸OCA制備聚乳酸，較好的控制 了聚合物的分子量與分散度。隨后他們煙iemicalCommunications, 2008,1786)又報(bào)道了 由k谷氨酸對(duì)應(yīng)徑基酸的OCA開環(huán)聚合制備相應(yīng)聚合物，依然使用DMAP作為催化劑。實(shí) 驗(yàn)過程中對(duì)側(cè)鏈簇基進(jìn)行了保護(hù)，最終得到了側(cè)鏈為功能官能團(tuán)簇基的聚合物，并發(fā)表了 此類催化劑催化OCA開環(huán)聚合反應(yīng)的相關(guān)PCT專利（W02007113304A1)，為此類功能聚合物 的研究奠定了基礎(chǔ)。
[0008] 現(xiàn)在所應(yīng)用于OCA開環(huán)聚合的催化劑主要是金屬復(fù)合物，酶W及堿，還沒有用中 性化合物催化OCA開環(huán)聚合的先例。
[0009] 硫脈作為一種中性的化合物，具有安全，廉價(jià)，易得的優(yōu)勢(shì)。目前，尚沒有用硫脈作 為有機(jī)催化劑催化OCA開環(huán)聚合制備聚a-徑基酸的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明提供了一種用硫脈催化OCA開環(huán)聚合制備聚a-徑基酸的方法，該方法具 有反應(yīng)可控，反應(yīng)條件相對(duì)溫和，無金屬殘留，所得聚合物具有分子量分布窄，分子量可控 等優(yōu)點(diǎn)。
[0011] 本發(fā)明提供了一種制備聚a-徑基酸的方法，本發(fā)明利用了中性的硫脈作為催化 劑，加入ROH作為引發(fā)劑，開環(huán)聚合各種含有不同側(cè)鏈功能基團(tuán)的a-徑基酸-0-簇基內(nèi)酸 酢。 陽01引本發(fā)明的技術(shù)方案
[0013] 一種采用硫脈催化0-徑基內(nèi)酸酢開環(huán)聚合制備聚a-徑基酸的工藝。運(yùn)種工藝 主要采用WPKa值范圍為8. 5-13. 4的硫脈作為催化劑，ROH作為引發(fā)劑，0-徑基內(nèi)酸酢作 為單體，在有機(jī)溶劑內(nèi)進(jìn)行開環(huán)聚合，得到聚a-徑基酸。
[0014] 所述的0-徑基內(nèi)酸酢為k乳酸-0-徑基內(nèi)酸酢、k谷氨酸-0-徑基內(nèi)酸酢、k賴 氨酸-0-徑基內(nèi)酸酢、k扁桃酸-0-徑基內(nèi)酸酢、k蘋果酸-0-徑基內(nèi)酸酢。
[001引所述的0-徑基內(nèi)酸酢優(yōu)選k乳酸-0-徑基內(nèi)酸酢、k扁桃酸-0-徑基內(nèi)酸酢、k賴氨酸-0-徑基內(nèi)酸酢。
[0016] 在上述制備聚a-徑基酸的方法中，所述硫脈的結(jié)構(gòu)通式為（I)、（II)、（III)、 (IV)、（V)、（VI)、（W)、（W)
[0018] 硫脈，在DMSO中測(cè)得的地a值范圍為8. 5-13. 4。運(yùn)一pKa值范圍相較于之前所報(bào) 道的DMAP、氮雜環(huán)卡賓、化晚W及化晚衍生物等來說，更偏向于中性，運(yùn)一pKa值范圍的催 化劑在催化后得到的聚合物可W利用的范圍也更大，對(duì)于生物醫(yī)學(xué)材料的影響也越小，因 此也可W更好地應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)W及其他領(lǐng)域。
[0019] 所述的引發(fā)劑ROH的R為氨、烷基或苯基，所述的烷基為具有1至22個(gè)碳原子的 直鏈、支鏈或環(huán)狀鏈。
[0020] 所述的引發(fā)劑ROH為
[0021]
[0022] 所述的0-徑基內(nèi)酸酢和硫脈的摩爾比為10~100:1，所述的0-徑基內(nèi)酸酢和ROH 的起始摩爾比為25~150:1，聚合反應(yīng)時(shí)間為12h~3d，聚合的反應(yīng)溫度為20~40°C。
[0023] 所述的有機(jī)溶劑為二氯甲燒、甲苯、四氨巧喃、乙臘。
[0024] 所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選二氯甲燒，所述硫脈優(yōu)選四甲基硫脈。
[0025]在有機(jī)溶劑的反應(yīng)條件下，加入單體k乳酸-0-徑基內(nèi)酸酢，加入式（I)、（II)、 (III)、（IV)、（V)、（VI)、（W)、（W)的硫脈，k乳酸-0-徑基內(nèi)酸酢和硫脈的摩爾比 為陽CA]:[硫脈]=10~100:1，W水&0為引發(fā)劑，k乳酸-0-徑基內(nèi)酸酢和水的起始 摩爾比為陽CA]。：出2〇]。二25~150:1，在合適的溫度下反應(yīng)12h~3d，反應(yīng)結(jié)束后，得到 聚a-徑基酸，聚合物的結(jié)構(gòu)通過電NMR(見說明書附圖1)與"CNMR鑒定，聚合物的分子 量及分散度性質(zhì)通過GPC(見說明書附圖2)與飛行時(shí)間質(zhì)譜測(cè)定（見說明書附圖3)。 陽0%] 在有機(jī)溶劑的溶液聚合的反應(yīng)溫度為20~40°C。
[0027] 在聚a-?基酸的制備中，有機(jī)溶劑的選擇為二氯甲燒、四氨巧喃、甲苯、乙臘。
[0028] 優(yōu)選合成步驟為：在25°CW二氯甲燒為溶劑，加入單體k乳酸-0-徑基內(nèi)酸酢， 再加入催化劑四甲基硫脈，k乳酸-0-徑基內(nèi)酸酢和四甲基硫脈的摩爾比為25 :1，W水為 引發(fā)劑，開環(huán)聚合，反應(yīng)結(jié)束后，得到聚乳酸。
[0029] 本發(fā)明的有益效果
[0030] 1、所用的催化劑硫脈第一次用于催化0-徑基內(nèi)酸酢。
[0031] 2、采用硫脈作為催化劑，催化活性高，催化劑用量少，催化劑為中性化合物，安全 無毒。
[0032] 3、催化劑在多種有機(jī)溶劑中都有很好的溶解度，此工藝可W選擇多種反應(yīng)溶劑， 工藝應(yīng)用靈活。
[0033] 4、采用一步一鍋法合成，工藝簡(jiǎn)單。
[0034] 5、此工藝可根據(jù)需求，受控的合成目標(biāo)分子量的聚a-徑基酸，分子量分布指數(shù) 較窄，產(chǎn)品產(chǎn)率高，無單體殘留，色澤雪白。
[0035] 6、合成的聚a-徑基酸無金屬殘留，具有高度生物安全性，在醫(yī)藥材料領(lǐng)域具有 廣泛的應(yīng)用。
[0036] 說明書附圖
[0037] 圖1聚乳酸的古NMR圖 陽0測(cè)圖2不同比例的[乳酸0CA]。/化0]。的SEC曲線[0039] 圖3聚乳酸的飛行時(shí)間質(zhì)譜 具體實(shí)施例
[0040]W下用具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限制于此。 柳41] 實(shí)施例1 W42] 在干燥的10血聚合管中，加入k乳酸-0-徑基內(nèi)酸酢化29克，2