氫氧化鋁、氯 化鋁、醋酸鋁、氧化鋁、三甲基鋁、三乙基鋁、三乙氧基鋁、三異丙醇鋁、硬脂酸鋁、鋁酸鈉、三 氧化二鋁、硫酸鋁、乙二醇鈦、鈦酸乙酯、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、四氯化鈦、六氟鈦酸 鉀、草酸鈦鉀、草酸鋰氧鈦、鈦酸酯、羧酸鈦、二氧化鈦、乙酰丙酮鈦、鈦酸四苯酯、氯化鈦、二 異丙氧基-雙乙酰丙酮基鈦、二正丁氧基一雙(三乙醇胺)鈦、三丁基單乙?;?、三異丙 基單乙?;?、四苯甲酸鈦、二氧化鍺、四丁氧基鍺、草酸亞錫、二丁基氧化錫、辛酸亞錫、乙 酰丙酮錫、氯化亞錫、錫粉、氧化錫、醋酸錫、丁基錫酸、單丁基氧化錫、二丁基-二異辛基 錫、二甲基氧化錫、二丁基氧化錫、二苯基氧化錫、三丁基錫醋、氟化三丁基錫、氯化三乙基 錫、溴化三乙基錫、三乙基錫醋酸鹽、氫氧化三甲基錫、氯化三苯基錫、溴化三苯基錫、三苯 基錫醋酸鹽、醋酸鋅中的一種或兩種上。
[0031] 催化劑用量可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的少量,作為優(yōu)選,所述的催化劑與含 酮基生物基酚羥酸單體的摩爾比為0. 01 :1〇〇至3 :100,進一步優(yōu)選為0. 01 :100至1 :100。
[0032] 催化劑的選擇,可以控制合成的含酮生物基聚酯的分子量,如通過利用Zn(AcO)2, 獲得的聚合物產(chǎn)率為40%,數(shù)均分子量為29126(實施例2)而同樣條件下,當(dāng)利用Sb 203為 催化劑時,獲得的聚合物的產(chǎn)率為38%,數(shù)均分子量為61264 (實施例6)。
[0033] 第一步酯化反應(yīng)的溫度為100-150°C可優(yōu)選為120-140°C,反應(yīng)時間為1-5小時, 可優(yōu)選為2-3小時。
[0034] 步驟(2),減壓下,縮聚反應(yīng)溫度為160-250°C,可優(yōu)選為180-220°C,反應(yīng)時間為 10-72小時,可優(yōu)選為10-48小時。其真空度小于2mbar。減壓的目的是為了使生成的小分 子如水,醋酸等產(chǎn)物與反應(yīng)體系分離,從而促進聚合反應(yīng)進行,提高聚合物反應(yīng)的效率。
[0035] 步驟(3)加入有機溶劑,使粗產(chǎn)物溶解,再加入醇使聚合物沉淀,過濾干燥后獲得 含酮基的全生物基聚酯。反應(yīng)完全后,體系為固體,可以通過加入有機溶劑,溶解生成的聚 合物及未反應(yīng)物,具體溶劑的選擇,可以選擇二氯甲燒、三氯甲燒、二甲基亞砜、四氫呋喃、 二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺中的一種或兩種以上。有機溶劑的用量,相對于所投料質(zhì)量比 為1 :1至20 :1,可進一步優(yōu)選為5 :1-10 :1。再通過加入醇,所使用的醇為甲醇、乙醇、異丙 醇中的一種或兩種以上,調(diào)節(jié)溶液的極性,使生成的聚酯以沉淀的形式分離,通過簡單的洗 滌,干燥后獲得含酮基的全生物基聚酯。其中,醇的使用量及洗滌次數(shù)不受限制。該生物基 聚酯雖然具有和傳統(tǒng)的聚對苯二甲酸己二醇酯具有類似的碳骨架結(jié)構(gòu),但是所保護的含酮 基的全生物基聚酯,由于柔性鏈上酮基或雙鍵的引入,具有更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg = 78. 66°C )和良好的熱穩(wěn)定性能。(附圖4, 5)。
[0036] 本發(fā)明專利所保護的一種含酮基的全生物基聚酯材料,如下特點:
[0037] 1.制備生物基單體的原料全部來自植物,如芳香環(huán)來自于植物里的木質(zhì)素,脂肪 族鏈成分來自于植物里的纖維素和半纖維素,該聚合物完全不依賴于石油資源,為一綠色 聚合物材料。
[0038] 2.傳統(tǒng)的聚對苯二甲酸己二醇酯玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低,不可生物降解,而我們獲得 的聚合物在柔性鏈上具有酮基或雙鍵,限制了柔性鏈的移動,從而聚合物具有更高的玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度和潛在的生物可降解性能。
[0039] 3.全生物基聚合物單體及其聚合物的制備簡單,綠色環(huán)保,效率較高,具有良好的 工業(yè)化應(yīng)用潛力。
【附圖說明】
[0040] 圖1為實施例2獲得的聚合物的氫譜圖;
[0041] 圖2為實施例2獲得的聚合物的碳譜圖;
[0042] 圖3為實施例2獲得的聚合物的TGA圖;
[0043] 圖4為實施例2獲得的聚合物的DSC圖;
[0044] 圖5為實施例2獲得的聚合物的GPC圖。
【具體實施方式】
[0045] 以下實施例有助于了解本專利,但不局限于本發(fā)明的內(nèi)容。
[0046] 實施例1
[0047] 不飽和全生物基酚羥酸單體制備,反應(yīng)方程式如下:
[0049] 往三口燒瓶中加入香草醛(16毫摩爾)、乙酰丙酸(16毫摩爾)用甲苯(60毫 升)溶解,加入吡咯烷(1.6毫摩爾)及乙酸(1.6毫摩爾),氮氣保護下先在100°C下反應(yīng) 2小時,之后升溫至140°C反應(yīng)1小時。反應(yīng)結(jié)束后過柱分離得到目標(biāo)產(chǎn)物,(5E)-6-(3-甲 氧基-4-羥基苯基)-4-氧代-5-己烯酸1. 67克,產(chǎn)率42. 2 %,熔點159-161 °C,4 NMR(500MHz,CD30D):S=7.6h7.58(d,J=15Hz,lH),7.23(s,lH),7.13-7.11(d,J =10Hz,lH),6.83-6.81(d,J = 10Hz,lH),6.73-6.70(d,J = 15Hz,lH),3.90(s,3H), 3.01-2.99(t,J = 3.3Hz,2H),2.62-2.61(t,J = 3·3Ηζ,2Η)。13C NMR(125MHz,CDC13) δ = 199. 6,175. 3,149. 5,148. 0,143. 9,126. 4,123. 2,122. 6,115. 1,110. 4,55. 0,34. 5, 27.6〇 FT-IR(KBr) vnax (cm 1468,1512,1600 (aromatic), 1624 (C = C),1662(C = 0), 1703(C00H),2924,3453。HRMS calcd for C13H1505[M+H]+251. 0919, found 251.0906。
[0050] 飽和全生物基酚羥酸單體制備,反應(yīng)方程式如下:
[0052] 往三口燒瓶中加入(5E)-6-(3-甲氧基-4-羥基苯基)-4_氧代-5-己烯酸(11毫 摩爾),用20毫升甲醇溶解,加入相對于不飽和單體反應(yīng)物的lOmol %的Pd/C催化劑,通入 氫氣,在室溫及一個大氣壓下反應(yīng)2小時。反應(yīng)結(jié)束后過濾分出鈀碳催化劑,旋蒸除溶劑后 過柱分離得到目標(biāo)產(chǎn)物,6- (3-甲氧基-4-羥基苯基)-4-氧代己酸1. 83克,產(chǎn)率66. 0 %, 熔點 105-107。(:,1!1匪1?(5001抱,0)(:13)3=6.82-6.81((1,了 = 5抱,1!1),6.68-6.65(扒了 =7· 5Ηζ,2Η),3· 86(s,3H),2· 86-2. 83(t,J = 7· 5Ηζ,2Η),2· 77-2. 74(t,J = 7· 5Hz,2H,), 2.71-2.68(t,J = 7.5Hz,2H),2.64-2.61(t,J = 7·5Ηζ,2Η)。13C NMR(125MHz,CDC13) δ =208. 0,178. 3,146. 5,143. 9,132. 8,120. 8,114. 4, 111. 1,55· 9,44· 5,37· 1,29· 4,27· 7。 FT-IR(KBr) vnax (cm1) 1516,1609 (aromatic),1702 (C = 0),1722 (COOH),2947, 3441。HRMS calcd for C13H1605Na[M+Na]+275. 0895, found275. 0883〇
[0053] 加氫還原后得到的副產(chǎn)物,5- (3-甲氧基-4-羥基苯乙基)-二氫2 (3H)-呋 喃酮1.71克,產(chǎn)率25.4%。1!1匪1?(5001抱,0)(:13)5= 6.84-6.82((1,了=10抱,1!1), 6. 70-6. 66 (m,2H,),4. 48-4. 45 (m,1H),3. 87 (s,3H),2. 78-2. 73 (m,1H),2. 68-2. 62 (m, 1H),2· 55-2. 51 (m,2H),2· 33-2. 27 (m,1H),2· 04-1. 97 (m,1H),1· 91-1. 84 (m,2H)。13C NMR(125MHz,CDC13) δ = 177. 3,146. 5,144. 0,132. 7,121. 0,114. 4, 111. 1,80. 0,56. 0, 37. 7,31. 3,28. 9,28. 0〇 FT-IR(KBr) v nax(cm 1454,1515,1603 (aromatic), 1768 (C = 0), 2940,3431〇
[0054] 乙?;伙柡腿锘恿u酸單體制備,反應(yīng)方程式如下:
[0056] 往燒瓶中加入(5E)-6-(3-甲氧基-4-羥基苯基)-4-氧代-5-己烯酸(10毫摩爾) 溶解在50毫升吡啶中,加入