摘要
脂肪族聚酯因其生物相容性以及可降解性而受到极大的关注,广泛应用于纺织、塑料制品、涂料、电子产品、医疗和汽车等行业。目前用于脂肪族聚酯的合成方法主要包括内酯的开环聚合和二元酸与二元醇的缩合聚合反应,开环聚合直接制备官能化的聚酯往往不易,而缩合聚合则通常需要在苛刻的聚合环境下完成。因此,探索合成官能化脂肪族聚酯的新型聚合方法对基础研究和实际应用都具有重要意义。1,1,3,3-四甲基胍(TMG)催化羧基-卤素的酯化反应具有反应条件温和、效率高以及易后聚合改进等优势,被认为是一种极有前景的合成官能化脂肪族聚酯的方法。基于以上背景,本论文主要展开以下两部分研究工作: 1.聚(ε-己内酯)(PCL)因其优异的生物相容性和生物可降解性在生物材料领域广受关注,但PCL的疏水性和缺乏功能性官能团限制了其在生物医药中的医用。因此在PCL中引入功能性基团具有重要意义,也具有一定的挑战。本论文的第一部分工作基于有机小分子TMG催化的羧基-卤素酯化反应,在PCL侧链引入多种官能团。以侧链含有氯的聚(α-氯-ε-己内酯)(P(α-Cl-CL))为前驱体,TMG可以在温和的条件下催化多种官能化羧酸(双键、三键、羟基、胺基)与之高效的反应,在PCL侧链中引入丰富的官能团。该方法还可以用于制备PCL接枝聚合物,如PCL-g-聚苯乙烯(PS)和PCL-g-聚苯乙烯(PMMA)。 2.衣康酸(ITA)基脂肪族聚酯因其突出的抗菌消炎功能和后聚合改性可能在医疗领域具有广阔的应用前景,但传统的合成方法条件苛刻且反应控制性差,限制了ITA基聚酯的应用。本论文的第二部分工作则是利用TMG在温和条件下催化的ITA和二溴化物的高效酯化反应,制备了末端含溴的官能化ITA基聚酯。ITA基聚酯一方面可以在紫外光照下快速固化,形成固体膜;另一方面,TMG也可以催化末端羧基的聚乙二醇单甲醚(mPEG-COOH)和末端含溴的聚(衣康酸己酯)(P(DBH-co-ITA))的酯化反应制备两亲性嵌段聚合物—聚(衣康酸己酯)-b-聚乙二醇单甲醚(P(DBH-co-ITA)-b-mPEG),该两亲性嵌段聚合物可以直接在水溶液中形成各种自组装形貌,且稳定性良好。本研究为合成ITA基聚酯提供了一种简便高效的方法,为扩展其在医疗行业的应用提供多种可能。