生物可降解的聚合物代表一类新兴的材料在医学中的应用（用于制备药物递送系统^[1-3]，可吸收缝线^[4,5]或临时植入物用于组织工程^[6,7]），食品技术（例如包装^[8,9]）和农业^[10]。

在生物可降解聚合物的清单中，聚酯（例如聚丙交酯（PLA），聚（丙交酯 - 乙交酯）（PLGA）和聚己内酯（PCL）对于生物医学应用是非常有希望的，因为它们的降解产物是生物相容的，一般耐受性良好。通过生物学途径生产一些可生物降解的聚酯，例如聚羟基链烷酸酯（例如聚3-羟基丁酸酯（P3HB）和聚3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯（P3HB3HV）），常规化学聚合。合成可生物降解的聚酯的最常见的化学策略是从环酯（内酯）开始的开环聚合（ROP）;ROP是用于丙交酯^[14-18]和乙交酯^[19]（分别为乳酸和乙醇酸的6元二聚体），ε-己内酯（7元环^[20-23]）δ-戊内酯（6-元^[24]）和β-丁内酯（4元^[25-28]）的聚合的良好合并的反应方案。

ROP机理通常不用于5元内酯（例如γ-丁内酯和γ-戊内酯）的聚合，因为这些环在热力学上是稳定的，在正常条件下反应性差^[29-31]。此外，通过5元内酯聚合获得的共聚物的大分子组成不容易控制^[32]。这通常归因于环的低应变能量和与聚合相关的正吉布斯自由能。

市售的生物可降解聚酯显示快速（PLGA，1-6个月），中等（PGA，6-12个月）和缓慢（PLA和PCL，12个月）降解动力学，并且覆盖广泛的应用。快速降解聚合物，如PLGA，最有前途的医疗应用，但其降解产物的酸性降低局部pH诱导炎症反应。一些尝试提高基于PLGA的材料的安全性。可缓慢降解的材料，例如PCL不显示这种限制，但长期降解和细胞内吸收途径限制了它们在医学中的应用的前景。在PLGA和PCL之间具有中间性质的聚合物将代表目前可获得的可生物降解聚合物的有价值的添加物。虽然基于内酯的可生物降解聚酯可填补此间隙，但它们的合成仍然是一个挑战。

在这里，我们描述了ε-己内酯和γ-戊内酯的共聚物的化学合成的程序。Zhang et al报道了由三氟化硼醚合物催化的这种材料的合成，三氟化硼乙醚合物是一种有害的催化剂，其可以损害最终产品的生物相容性。Lin报道了在不存在催化剂但在温度（200℃）和长反应时间（5天）的苛刻条件下的ε-己内酯和γ-戊内酯的共聚。这些方法不能容易地扩展到工业生产，并且不表现出对生物合成途径的实质性改进。我们证明这种共聚物的化学合成使用2-乙基己酸锡，FDA批准生产生物相容材料的催化剂 我们表明该程序使得可以精确控制共聚物组成和分子量，并精细整其化学物理性。

一、本课题在国内外的研究进展

1. 内酯开环聚合

近些年来,很多研究都报道了内酷开环聚合的条件和体系。一般来讲,主要包括:(1)活波氨引发体系;(2)正离子型催化体系;(3)负离子型催化体系;(4)配位型催化体系。

1.1 活泼氢引发体系

有相关研究表明,含有活泼氢的胺、醇、水、酸等物质可引发内酯单体的开环聚合反应。由于反应体系中不含重金属离子,合成出的聚内酯完全无毒无害,但是该体系所需的反应湿度高,一般为200-250℃,反应时间长,而且聚合物分子量低且分子量分布宽。Saotone^[34]等人认为其反应机理是:亲核原子进攻羰基碳原子,碳氧键会发生开环断裂引起增长。张其锦等人二元簇酸为引发剂,对己内酷单体进行开环聚合,根据配比的不同,合成出了不同分子量的聚酯,但分子量均不大。中科院有机合成中必解德良等人研究了有水、醇、簇酸在在的情况下己内酯单体的开环聚合情况,结果发现在80℃下,酸并不引发其开环聚合,但加速了羟基为引发剂的聚合,并且其催化能力与酸度有一定关系。Cerrai等人聚乙二醇为引发剂来合成嵌段物质,结果发现,所得产物的分量仍然不大^[35]。