新型手性铝配合物的合成及其催化外消旋丙交酯的开环聚合研究

设计、合成一类未见报道的手性四齿氮氧配体及其异丙氧基铝催化剂，并研究其对外消旋丙交酯的选择性开环聚合。拟采用锂盐法合成含有不同取代基的手性配体,利用烷氧基消除法与三异丙氧基铝反应合成手性铝催化剂,系统研究该系列催化剂对外消旋丙交酯的开环聚合，特别是聚合的立体选择性。探索催化剂结构和聚合反应条件对催化剂性能、聚合反应产物的影响，如立体结构、分子量及分子量分布、热性能和力学性能的。利用单晶衍射和核磁共振对聚合的活性中间体及丙交酯单体的插入趋向进行表征,以推测聚合的机理,并进一步优化催化剂的设计和聚合反应条件，开发出性能优良的手性催化剂及结构新颖的聚丙交酯产品。开发出具有自主知识产权的高选择性的手性铝催化体系,以及结构新颖的聚丙交酯产品，推动我国生物降解材料工业的技术进步。

本课题研究了各类催化剂催化丙交酯的开环聚合，通过改变配体的结构以及催化条件改善催化效果。研究重点是四齿手性铝催化剂及其催化丙交酯开环聚合，此外我们还研究了其他的金属化合物及其催化性能。.(1) 目标催化剂由于配体不溶于一般溶剂，无法对其进行表征和应用。我们合成了具有类似结构的手性配件及其铝催化剂，探究了直接用于催化外消旋丙交酯开环聚合，得到杂同立构聚合物，最高立体选择性Pr = 0.83。.（2）胺亚胺锌金属配合物催化丙交酯开环聚合，利用该催化剂催化丙交酯的开环聚合。发现该类催化剂能在苄醇的存在下有效地催化丙交酯的开环聚合，得到的聚合物分子量可控，催化剂的结构和反应条件对催化效果都有影响。. (3) 利用N,N-二甲基胺基-苯胺配体与二乙基锌反应，得到一系列锌配合物，并对这些配合物做了必要的表征。该类配合物能快速的催化丙交酯开环聚合得到的聚合物分子量分布窄和可控。. （4）利用还原的方法合成了一类四齿N,N-二甲基胺基-苯胺配体配体，该配体与AlMe3反应得到双核铝化合物。对这些新的化合物做了必要的表征。这些双核铝化合物的催化活性要大于具有类似结构的单核铝化合物，这可能是由于双核化合物的两个金属之间的协同作用。. （5）利用手性胺亚胺配体和两倍量的ZnMe2反应得到手性双核锌化合物，并对该类双核锌化合物进行核磁，元素分析和单晶表征。单晶结构显示该配合物的金属中心呈平面三角形。该类双核催化剂能快速有效的催化环内酯的开环聚合，其催化活性要高于单核胺亚胺锌配合物，得到的聚合物分子量可控。