[发明专利]苯并恶唑酚衍生物、该衍生物的铝配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯并恶唑酚衍生物，还涉及以该衍生物为配体的苯并恶唑酚衍生物铝配合物，还涉及以该铝配合物为催化剂在环内酯开环聚合中的应用。

背景技术

与传统通用高分子材料相比，生物降解高分子材料（聚丙交酯和聚己内酯）既具有传统高分子材料的特点，又在使用后不会污染环境，因此得到广泛的研究和关注。聚丙交酯和聚己内酯作为新型的可生物降解材料越来越受到人们的重视，它在纺织、包装材料、医学等领域有着广泛的应用，主要用于药物控释、外科缝合线、骨折内固定材料等领域。

    丙交酯的结构和组成对聚丙交酯材料的用途有很大的影响，例如作为支撑材料，要求高分子量和高机械强度，而作为药用膜材，则应对药物有通透性。通过可控聚合方法可以控制聚合物分子量分布的宽窄，得到分子量分布窄和可预测分子量的聚合物，以便能更好的发挥其机械、物理和降解性能，满足人们的不同需求。金属铝催化剂具有优良的催化效果，在聚合物合成过程中起着重要作用，它能提高聚合物的机械性能和良好的生物可降解性，因此寻找合适的铝催化剂对聚合物的合成具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种苯并恶唑酚衍生物以及该衍生物的铝配合物，该苯并恶唑酚衍生物可以作为配体，形成的铝配合物具有很好的性能，可用作环内酯开环聚合的催化剂，催化活性高。

本发明还提供了上述苯并恶唑酚衍生物及其铝配合物的制备方法，该方法能方便、快速的得到所需产品。

本发明还提供了上述苯并恶唑酚衍生物铝配合物在环内酯开环聚合中的应用，在使用本发明催化剂的情况下，可以很好的催化丙交酯与ε-己内酯开环聚合，反应可控性强，所得聚合物分子量分布窄，可以满足不同领域的要求。 

本发明技术方案如下：

一种苯并恶唑酚衍生物，其特征是：具有下式Ⅱ所示的结构式，式中R为氢、C1-C4的烷基或卤素。

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    上述苯并恶唑酚配体中，R为甲基、叔丁基、溴时，反应原料成本低，易于获得。

一种苯并恶唑酚衍生物铝配体，其特征是：具有下式1所示的结构式，式中R为氢、C1-C4的烷基或卤素；R优选为甲基、叔丁基、溴。

上述苯并恶唑酚衍生物铝配合物可以用做环内酯开环聚合的催化剂，取代基R的选择对催化剂的催化活性和性能有较大的影响。R为甲基、叔丁基、溴时，反应原料成本低，易于获得，R为溴时配合物做为催化剂催化活性高，在催化合成相同分子量的聚酯时所用的时间短，R为烷基或氢时，配合物催化活性低于R为卤素时的配合物，要合成相同分子量的聚酯时 ，所用的催化时间长。

本发明苯并恶唑酚衍生物的制备方法，包括以下步骤：将5-二乙氨基-2-亚硝基苯酚和原料1等摩尔加入到四氢呋喃中，在碳酸钾存在下回流反应12h，得粗品，粗品经柱分离（硅胶柱），即得到苯并恶唑酚衍生物（式Ⅱ）。

反应式如下：

苯并恶唑酚衍生物的制备过程中，碳酸钾的加入量为5-二乙氨基-2-亚硝基苯酚摩尔数的1-2倍。

本发明苯并恶唑酚衍生物铝配合物的制备方法，包括以下步骤:以式Ⅱ所示的苯并恶唑酚衍生物为配体，将配体加入有机溶剂中，在-20～0℃下加入等摩尔的三甲基铝，加完后将反应液自然升至室温，然后升温至70℃反应12h，反应后抽去有机溶剂，得粗产品，粗产品重结晶，得苯并恶唑酚衍生物铝配合物（式Ⅰ）。反应式如下：

苯并恶唑酚衍生物铝配合物的制备过程中，反应在惰性气体保护下进行。

苯并恶唑酚衍生物铝配合物的制备过程中，所述有机溶剂为C5～C10的饱和烷烃或芳香烃或卤代烷有机溶剂，优选为己烷、甲苯、四氢呋喃或氯仿。

苯并恶唑酚衍生物铝配合物的制备过程中，有机溶剂用量应为反应原料总质量的5～20倍。

苯并恶唑酚铝衍生物配合物的制备过程中，重结晶所用溶剂为正己烷。

本发明还提供了上述苯并恶唑酚衍生物铝配合物的应用，即用作环内酯开环聚合反应的催化剂，所述环内酯为丙交酯或ε-己内酯，所述丙交酯为左旋丙交酯或外消旋丙交酯。本发明苯并恶唑酚衍生物铝配合物作为催化剂，反应速率很快，并且可以根据需求得到几千至十几万范围内所需分子量的内酯，分子量可控性高。

上述应用中，环内酯开环聚合反应具体包括以下步骤：将苯并恶唑酚衍生物铝配合物催化剂、有机溶剂、醇助催化剂和环内酯混合，在无水无氧和惰性气体保护下进行聚合开环反应，反应后将反应物进行处理，得聚酯。