微波辅助开环共聚和聚碳酸酯的特性

前言

       近来，在有机和高分子合成化学领域，微波辅助加热方法已成为一种常用的环境友好型加热技术。一系列的聚(5,5-二甲基三甲基碳酸酯-co-2-phenyl-5,5-bis[oxymethyl] trimethylenecarbonate)(P[DTC-co-PTC])是通过微波辅助开环合成的。微波辅助开环聚合5,5-二甲基碳酸三甲酯（DTC）和2-苯基-5,5-双（氧甲基）碳酸三甲酯（PTC），使用2-乙基己酸锡(II)和异丙氧基铝的催化剂。这些共混碳酸盐在钯碳催化剂（Pd/C催化剂。10%）来制造部分脱保护的聚碳酸酯（HPDPC）。这两种共混碳酸盐通过凝胶渗透色谱法、1HNMR,傅里叶变换红外光谱、紫外线、差示扫描量热法和自动接触角测量。微波辐照的影响微波照射时间、微波功率、单体进料摩尔比、不同的催化剂以及单体/催化剂进料摩尔比对共聚碳酸酯分子量的影响也被研究。体外吸水、降解和药物释放试验表明，部分脱保护的共聚碳酸酯HPDPC具有更大的亲水性、更快的降解率和更快的药物释放率，而不是相应的P（DTC-co-PTC）。因此，微波辅助聚合是一种清洁和廉价的的加热方法，可用于碳酸盐的开环共聚。它能提高脂肪族聚碳酸酯的亲水性和生物降解率。

简介

       最近，微波辐照已经成为有机和高分子合成化学领域的一种环境友好的加热和绿色技术。与传统的加热方法相比，微波辅助聚合具有独特的优势，如高分子量、高产率和短的反应时间，以及可控和快速的批量加热能力作为一种清洁和廉价的加热方法，3 微波辅助聚合已被用于碳酸盐和己内酯的开环聚合，4乙烯基单体的聚合，5以及酯类的缩合酯、6 酰胺、7 酰亚胺、8 和聚氨酯9 的缩合聚合，以及环氧树脂的固化。10,11 环氧树脂的固化。可生物降解的脂肪族聚碳酸酯12，如聚(5,5-)二甲基三甲碳酸盐。（PDTC）13和聚（三甲基碳酸酯（PTMC）14，显示出低毒性、良好的生物降解性、生物相容性和弹性，然后被广泛吸引到生物医学领域的应用，如药物输送和组织工程等方面被广泛吸引。13-17 脂肪族聚碳酸酯的生物降解率主要取决于其结构。在磷酸盐缓冲盐水中培养的PDTC薄膜的重量损失不到3%。溶液（PBS，pH7.4，37C）中培养100天，因为疏水性的PDTC具有相对较高的玻璃转化温度（Tg）和结晶度。然而，聚(乙二醇)-共-聚(三甲基)碳酸酯(PDTC)的平均重量损失。(三甲基碳酸酯)(PEG-co-PDTC)的平均重量损失为28.9%。在相同的条件下培养，平均重量损失为28.9%。这一结果表明，共聚碳酸盐拥有比PDTC更高的降解率，可能是因为亲水的PEG段促进了水向共聚物基体的渗透。因此，可以采用共聚和化学改性来降低脂肪族聚碳酸酯的Tg和结晶度，然后提高其亲水性和稳定性。然后改善其亲水性和生物降解率。
一系列聚碳酸酯共聚物，如聚（5,5-二甲基三亚甲基碳酸酯）P（DTC-co-TMC）21,26,27和聚（L-乳酸-co-TMC）。(L-lactic acid-co-trimethylene carbonate) P(LLA-co-TMC),28-30。烯酸-co-TMC，28-30也是通过开环聚合，使用5,5-二甲基三羟甲基碳酸酯(DTC)、三羟甲基碳酸酯(TMC)和L-乳酸(LLA)作为单体，通过开环聚合合成了P(LLA-co-TMC)。分别作为单体。共聚通常采用传统的加热方法，用Sn采用传统的加热方法，以Sn(Oct)2或异丙醇铝（Al[OiPr]3）为催化剂。它不仅可以增加亲水性，还可以加速聚碳酸酯的降解速度。31,32在这项工作中，聚碳酸酯共聚物P(DTC-co-PTC)是通过微波辅助合成的开环共聚，合成了聚碳酸酯共聚物P（DTC-co-PTC）。这些共聚碳酸盐被进一步还原为制成含有垂悬羟基的两亲性聚碳酸酯共聚物。随后，对这些共聚物进行了评估（图1）

祥鹄仪器在文献中的使用过程

       聚合是在XH-100A微波炉中进行的。(Beijing-Xianghu Technology Co. Ltd., Beijing, China)。使用紫外分光光度计（UV-2800系列，中国上海，Unico）对化合物进行表征。Nicolet is 10 Fourier Transform Infrared（FT-IR）分光光度计（Thermo Fisher Scientific Inc,麦迪逊，威斯康星州），一台瓦里安Mercury-VX300核磁共振光谱仪(Varian, Columbia, Maryland)和一个自动接触角仪(SL200A/B/D系列, Solon Tech. Inc. Ltd., Shanghai, China)。平均分子量是用凝胶渗透色谱仪（GPC）测量的，该仪器有一个Waters 2965D分离模块，一个Waters 2414折射率检测器，Shodex K802.5和K805色谱柱及Shodex K-G保护柱，聚苯乙烯标准品，以及以二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂（流速为1.0 mL/min;柱温为323K；检测器温度为323K)(Waters, Milford, Maryland)。

结论

       共聚碳酸盐P（DTC-co-PTC）是由DTC和PTC的微波辅助开环聚合合成的。分别使用Sn(Oct)2和Al(OiPr)3作为催化剂，通过微波辅助开环聚合DTC和PTC来合成。使用Pd/C催化剂进一步还原P（DTC-coPTC），产生部分脱保护的共聚碳酸盐HPDPC。与相应的P(DTC-co-PTC)相比，HPDPC显示出更快的降解率、更快的药物释放率和更多的亲水性。相应的P（DTC-co-PTC）。所有的共聚碳酸盐都具有稳定的药物释放率和良好的控释性能。