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图解聚乳酸(33)聚乳酸的两步法聚合之双环胍(TBD)催化法

2019-07-12 08:08阅读:
聚乳酸的合成是以乳酸为原料,通过催化剂进行聚合的反应,金属盐是较有效的催化剂,但由于它的生理毒性限制了聚乳酸制品在生物医学方面的应用。用非金属的有机催化剂、酶催化剂可以彻底解决生物毒性问题,使得到的聚乳酸在生物医学方面可以得到广泛应用。其中,以生物体内存在的胍类衍生物作为催化剂可起较好的催化作用,双环胍是有效的一种。
李弘等发明了以双环胍(TBD)为催化剂的聚乳酸两步法生产的专利,其主要的生产工艺叙述如下
图解聚乳酸(33)聚乳酸的两步法聚合之双环胍(TBD)催化法
双环胍的化学名为1,5,7-三氮杂二环[4,4,0]-5-烯(1,5,7-Triazabicyclo[440]dec-5-ene,英文缩写TBD)。
该聚合反应是以双环胍为催化剂和浓度为90%的乳酸溶液为单体进行聚合反应,反应分2步。
1. 寡聚乳酸(
OLLA)的合成,反应方程式如下:
图解聚乳酸(33)聚乳酸的两步法聚合之双环胍(TBD)催化法
在反应釜中加入90%乳酸溶液,重复抽真空充氩气操作三次后,在200Torr下加热至100~120,脱水1小时;将反应釜减压至100Torr130~150继续反应1小时;然后将反应釜减压至30Torr150~170继续反应1小时。此时生成了分子量Mn400-600的寡聚乳酸(OLLA
2.聚合生成高分子聚乳酸(PLLA)。反应方程式如下:
图解聚乳酸(33)聚乳酸的两步法聚合之双环胍(TBD)催化法
以第1步生成的OLLA为原料,以双环胍为催化剂,控制双环胍与OLLA的质量比为1:300-1:6500,在反应釜中加入双环胍,减压至10Torr,升温至180~230反应10~20小时,得到高度生物安全性药用聚乳酸PLLA
PLLA的分子量为1.0*104~4.0*104,分子量分布指数PDI1.7~2.0,产率在45~76%

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