新型手性IVB族金属类似Salen、Salan和Salalen型配合物的合成及其催化丙交酯聚合反应研究

The most convenient and efficient method to obtain PLA is ring-opening polymerization (ROP) of lactide (LA) by the chiral metal complexes catalyzed. This project stems from the current challenge on the scarce isoselective chiral group 4 complexes, lacking of inherent law for the metal salens、salans and salalens and insufficient understanding on reaction process and mechanism. Herein, in this research, a series of chiral group 4 complexes supported by analogous salen、salan and salalen ligands which are derived from chiral 2-amino-1,2-diphenylethanalcohol with dialdehydes will be prepared. The influence of reaction factors including steric effect, electronic effect, metal ions, solvent, temperature, ratio of catalyst/monomer will be investigated. So as to understand the reaction mechanism and relationship between structure and activity, NMR, GPC and MALDI-TOF spectroscopy analyses combined kinetic and computational considerations will be involved.

利用手性金属配合物来催化丙交酯开环聚合反应是合成聚丙交酯最为简便有效的方法。针对目前聚丙交酯合成过程中全同选择性的手性IVB族金属配合物研究实例少，Salan、Salen和Salalen型金属配合物催化性能规律性不明显以及该类配合物催化丙交酯聚合反应的机理研究不深入等难点与挑战，本研究拟利用手性2-氨基-1,2-二苯基乙醇和二元醛进行反应合成出一系列类似Salan、Salen和Salalen型手性配体，进而制备出相应的手性IVB族金属配合物，综合考查配体空间位阻、电子效应、金属离子效应、溶剂、温度、催化剂与单体比例等因素对催化效果的影响，利用核磁、凝胶色谱和MALDI-TOF分析、动力学研究以及理论计算等相结合的方法，推测聚合反应机理，揭示催化剂构效关系。

由于聚丙交酯具有可生物相容、可生物降解和可再生等绿色环保的特点，因此利用金属配合物来催化丙交酯开环聚合生成聚丙交酯的反应成为绿色环保高分子材料领域的研究热点。本研究设计并合成了一系列新型铜、锌配合物，并研究了其在丙交酯聚合反应中的性能。实验结果表明，这些金属配合物可以在空气中稳定存在，并能够在熔融状态下有效催化丙交酯进行聚合反应。