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Angew：合成具有高结晶、生物降解聚酯的双胍锌聚合催化剂

Nanoyu
2020-09-21



聚乳酸和聚己内酯都是由环状单体通过金属催化开环聚合生成的可生物降解聚合物。为了使这些聚合物实现可持续发展，必须用无毒的替代品取代工业上使用的具有细胞毒性的锡(II)双（2-乙基己酸）[Sn(OCT)2‘]催化剂，同时在聚合反应中表现出相同甚至更好的活性。

近日，德国亚琛工业大学Sonja Herres-Pawlis，杜塞尔多夫海因里希·海涅大学Laura Hartmann报道了成功合成了在生物环状单体LA和ε-CL的聚合反应中表现出很高的活性的双胍锌配合物1。该催化剂的聚合速率常数Kp比工业上使用的Sn(Oct)2提高近一个数量级，达到1.43 L mol-1 s-1，使其成为最快、最坚固的开环聚合（ROP）催化剂。

文章要点

1）通过配体(R，R)-DMEG2(1，2)ch[12e]与三氟甲基磺酸锌(II)反应得到配合物1。并通过单晶X射线衍射确定了配合物1的结构。


2）配合物1在工业聚合条件下以受控方式合成高转化率和高摩尔质量的聚交酯（PLA）和聚已酸内酯（PCL）。此外，使用这种催化剂也可以进行溶液聚合，这为这种类型的聚合打开了大门，与坚固的胍配合物结合在一起。


3）研究表明，配合物1催化聚合可生成高结晶度的PCL和PLA，在L-LA的情况下，结晶含量显著高于Sn(Oct)2，因此水解稳定性显著高于Sn(Oct)2。这为将无毒的1-催化聚合物用于长期暴露的生物应用（如医疗植入物）铺平了道路。

Alina Hermann, et al, Next Generation of Zinc Bisguanidine Polymerization Catalysts towards Highly Crystalline, Biodegradable Polyesters, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202008473

https://doi.org/10.1002/anie.202008473




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