功能性嗎啉二酮及酸酐單體的合成及其開環(huán)聚合研究.pdf

1、智能高分子即環(huán)境響應(yīng)型高分子,是一類對(duì)于外界刺激如(溶劑、反應(yīng)物、光、溫度、pH、電場、應(yīng)力、離子和磁場等),自身的物理或化學(xué)性質(zhì)如表面能、反應(yīng)速度、相、光學(xué)、力學(xué)、形狀、電場、滲透速率等會(huì)發(fā)生相應(yīng)的突變的聚合物。在各種環(huán)境響應(yīng)型高分子中,溫敏型聚合物由于溫度的變化很容易控制,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用等領(lǐng)域。大多數(shù)溫敏型材料如聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)為不可生物降解的高分子,作為生物醫(yī)用材料在人體內(nèi)使用會(huì)受到很多的限制。聚酯酰胺

2、具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性,已被廣泛應(yīng)用于藥物載體材料、化學(xué)和生物傳感器、骨固定材料、人工皮膚、手術(shù)縫合線材料、組織修復(fù)材料等。如果能夠?qū)h(huán)境響應(yīng)性、生物可降解性、生物相容性賦予一種高分子,就可以得到適合在體內(nèi)應(yīng)用的新型高分子材料。
　　本論文首先以L-天冬氨酸為原料,通過酯化與胺解過程,制得β-(N-烷基)-天冬酰胺,再與鹵代酰鹵反應(yīng)得到了3-(N-烷基乙酰胺)-6-甲基-2,5-嗎啉二酮。通過核磁共振(NMR)、質(zhì)譜(

3、MS)、紅外光譜(IR)、元素分析(elemental analysis)等對(duì)中間體及產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測定,詳細(xì)分析了單體產(chǎn)率的主要影響因素,優(yōu)化了單體的合成條件。對(duì)所得單體進(jìn)行催化開環(huán)聚合,所得聚合物的表征結(jié)果表明:所用催化劑具有較好的催化活性,可以得到較高分子量的聚合物,且所得聚合物具有溫度響應(yīng)性,其響應(yīng)溫度隨側(cè)基取代基的不同而不同,聚(3-(N-正丙基乙酰胺)-6-甲基-2,5-嗎啉二酮)的響應(yīng)溫度為15 oC,聚(3-(N-異丙

4、基乙酰胺)-6-甲基-2,5-嗎啉二酮)的響應(yīng)溫度為30 oC,聚(3-(N-異丁基乙酰胺)-6-甲基-2,5-嗎啉二酮)的響應(yīng)溫度為34 oC。
　　為了得到降解產(chǎn)物更安全的溫度響應(yīng)聚合物,本論文又以L-賴氨酸鹽酸鹽為原料,經(jīng)過“保護(hù)?；獗Ｗo(hù)成環(huán)”等一系列步驟合成了3-(R酰丁胺)-6-甲基-2,5-嗎啉二酮衍生物。通過核磁共振(NMR)、質(zhì)譜(MS)、紅外光譜(IR)、元素分析(elemental analysis)等對(duì)中間