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有机催化丙交酯开环聚合及其与乙交酯共聚

摘要生物医药高分子材料极大地推动了现代医学的发展,被广泛应用于药物传递、组织工程、医疗器械等领域。生物可降解聚酯是研究最为广泛的生物材料,其中最为突出的材料是聚丙交酯(PLA)和乙交酯-丙交酯共聚物(PLGA)。PLA和PLGA一般使用辛酸亚锡作为催化剂,在高温条件下利用对应单体的开环聚合制备,但这种合成方法不可避免地会导致产物中有金属残留和产物变色。近年来,有机催化剂受到了广泛的研究,其显著的优点是易于制备、易于操作、良好的稳定性和易于从产物中去除。本文围绕有机催化丙交酯的开环聚合及其与乙交酯的共聚,主要开展如下研究:<br>  1、以有机碱/二脲为催化剂,对苯二甲醇(BDM)为引发剂,利用L-丙交酯(L-lactide,L-LA)开环聚合制备高分子量聚乳酸。研究发现,使用二氯甲烷和正己烷重结晶处理的L-LA杂质较少,能够达到较高的转化率,合成得到高分子量、窄分布的聚乳酸。通过改变投料比制备得到了不同分子量的聚乳酸。通过拉伸测试、差示扫描量热(DSC)分析对聚乳酸的力学性能和热力学性能进行表征。<br>  2、利用有机膦腈碱/脲二元催化剂首次实现了乙交酯和丙交酯的一锅法开环共聚制备序列长度可调的乙交酯-丙交酯无规共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)。研究发现:使用CTPB/脲二元催化体系在室温下实现了超快聚合,几秒内就达到了高单体转化率(>95%)。通过一维、二维核磁以及基质辅助激光解吸/电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)表征所得共聚酯的结构。通过改变单体投料比制备得到了一系列不同分子量的共聚物(Mn=4.6~13.0kDa)。利用碳谱对所得共聚物的序列长度进行了详细研究,发现其可以通过改变LA和GA的投料比进行调控。最后研究了PLGA的热力学性质,发现其与共聚物的组成密切相关。

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导师 刘福胜
发布时间 2022-12-13(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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