丁内酯的开环聚合文献综述
2020-05-03 22:05:14
文献综述 利用生物可再生无环张力的γ-丁内酯的制备无金属可循环聚酯 以往研究者们仅仅只能在超高压条件下通过开环聚合法合成聚γ-丁内酯,并且只能获得低聚物。
由于其独特的可降解性和生物相容性,脂肪族聚酯被广泛地应用于生物医药、组织工程、包装等领域,环内酯(如ε-己内酯,丙交酯等)的开环聚合是制备高分子量脂肪族聚酯的有效方法,但受到环内酯单体种类的限制。
γ-丁内酯(γ-BL)可由生物质转化合成得到,具有可再生的绿色来源,价格低廉,是非常有潜力的环内酯单体,然而由于其五元环的热力学稳定性,在以往的教科书和文献中通常把γ-BL称为是”不可聚合的”单体. 2016年,Hong和Chen通过控制热力学和动力学等条件首次实现了γ-BL在温和条件下的高效开环聚合,并为制备绿色可回收高分子材料提供了新思路,该突破性工作迅速地引起了科研界的关注,并由此发展出了可进行γ-BL高效可控开环聚合的催化剂,单体范围也扩展到了γ-BL的衍生物,合成得到了结构新颖的高性能高分子材料。
本专论系统地综述近3年来这一领域的研究进展,侧重于讨论其催化剂结构与聚合行为、聚合物结构与聚合物性能之间的关系,以及后续的回收行为,并提出该领域存在的挑战以及未来的发展方向。
1.介绍 来自美国科罗拉多州立大学Eugene.Y.-X.Chen教授团队打破了这一传统束缚,报道了一种数均分子量高达30、具备可调控的线性或环状拓扑的PγBL材料其合成方法同样是基于γ-BL的开环聚合,不同的是他们在该体系中引入了合适的催化剂,从而使得合成体系在常压下的转化率高达90%。
尤为瞩目的是,这两种PγBL材料经过简单的加热处理处理1小时后,即可定量回复到单体状态,因此实现其完全循环利用。
其研究思路一是在足够低温条件下实施开环聚合,降低熵值,二是调节反映条件。
该项研究工作不仅仅是推陈出新的提出了一种可控型PγBL生物大分子的有效合成方法,更重要的是,这也为今后基于其他五元内酯开环聚合方法,开发新型可聚合性生物材料建立了独特契机。
使用小分子有机化合物作为催化剂或引发剂的有机聚合使得能够合成通过各种物理途径广泛获得的聚合物,并且当无金属产品或工艺成为主要关注时,是个较好的方法。
在聚合物合成中引起越来越多关注的一类有机催化剂时聚氨基磷腈,是不带电的,具有低亲核性的极强有机碱。