抗水性双金属配合物催化合成生物降解聚酯研究

本项目旨在合成新型抗水性双金属配合物，并作为催化剂/引发剂用于催化环酯开环聚合反应研究；提高这类具有抗水性的金属配合物催化环酯开环聚合反应的催化活性和立体选择性，并对催化环酯开环聚合体系进行优化和改善。研究这些配合物的结构特点，总结出手性环境、电子效应、位阻效应对催化环酯开环聚合反应的影响规律。以期筛选出有应用前景的能催化合成出可控制分子量、分子量高、分子量分布度狭窄、规整度高的聚酯的抗水性金属配合物；并为新一类开环聚合催化剂的设计和应用提供有用信息。同时将这些催化合成出来的生物降解聚酯应用于药物释放研究。

本项目合成了一系列大位阻双酚、三酚、四酚铝、镁、锌及稀土和碱金属混合的杂金属配合物。用元素分析、核磁共振氢谱、质谱及X 射线单晶结构分析等手段对配体及配合物的组成和结构进行了表征，阐述结构特点。将这些配合物用于环酯的开环聚合研究，催化研究表明大部分金属配合物是有效的环酯开环聚合催化剂，其中抗水性能表现较为突出的为：Zn-Na双酚，三酚杂金属配合物，这些配合物在非氮气保护甚至有水条件下依然能可控引发或催化环酯的开环聚合，得到高分子量、低分子量分布的聚酯，此类催化剂对工业化生产方面有非常高的参考价值。此项目中培养出了一系列配合物单晶，并运用这些晶体结构数据推测解释了开环聚合反应的反应机制。然而需要指出的是，这类催化剂或引发剂活性较低，需要较高温度才能催化或引发反应。合成的一系列多核金属配合物中，有一类多核镁金属配合物具有手性空穴，实验表明这些配合物可用于手性拆分和不对称催化。应用部分配合物合成了通过分子量来调节颜色的聚乳酸材料。迄今为止，在基金的支持下，在Inorg.Chem.(2011, 2012, 2014), Catalysis Science & Technology, Eur. J. Inorg. Chem.等杂志共发表与课题相关的SCI 论文19 篇，截止目前这19篇文章被引用70次。