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)境響應型高分子,是一類對于外界刺激如(溶劑、反應物、光、溫度、pH、電場、應力、離子和磁場等),自身的物理或化學性質如表面能、反應速度、相、光學、力學、形狀、電場、滲透速率等會發(fā)生相應的突變的聚合物。在各種環(huán)境響應型高分子中,溫敏型聚合物由于溫度的變化很容易控制,廣泛應用于生物醫(yī)用等領域。大多數溫敏型材料如聚(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)用材料在人體內使用會受到很多的限制。聚酯酰胺

2、具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性,已被廣泛應用于藥物載體材料、化學和生物傳感器、骨固定材料、人工皮膚、手術縫合線材料、組織修復材料等。如果能夠將環(huán)境響應性、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應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)、質譜(

3、MS)、紅外光譜(IR)、元素分析(elemental analysis)等對中間體及產物的結構進行了測定,詳細分析了單體產率的主要影響因素,優(yōu)化了單體的合成條件。對所得單體進行催化開環(huán)聚合,所得聚合物的表征結果表明: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性,其響應溫度隨側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)的響應溫度為34 oC。
　　為了得到降解產物更安全的溫度響應聚合物,本論文又以L-賴氨酸鹽酸鹽為原料,經過“保護?；獗Ｗo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)、質譜(MS)、紅外光譜(IR)、元素分析(elemental analysis)等對中間