專(zhuān)利名稱(chēng)：釔和稀土化合物催化的內(nèi)酯聚合反應(yīng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及釔和稀土化合物催化的內(nèi)酯的聚合反應(yīng)。也涉及這樣聚合的活性高聚物組合物，這樣聚合的新型聚酯產(chǎn)品以及新型的釔和稀土金屬化合物用作本聚合中的催化劑。制得的聚合物被用于醫(yī)藥用的可生物降解的聚合物和包裝用的柔韌的薄膜。
A.Hamitou，R.Jerome，和PH.Teyssie在聚合物科學(xué)雜志、聚合物化學(xué)版，Vol.15，1035-1041(1977)中披露了具有下列通式的氧代醇鹽的用途是用作內(nèi)酯開(kāi)環(huán)聚合的高活性催化劑
式中M1Ⅱ是Zn，CO，Mo，F(xiàn)e，Cr.和Mn;M2P是Al(Ⅲ)和Ti(Ⅳ)以及R是任何一種正-，仲-，或叔-烷氧基，采用這些催化劑在均相有機(jī)介質(zhì)中可使內(nèi)酯的快速的和活性的開(kāi)環(huán)聚合產(chǎn)生有效的嵌段共聚反應(yīng)。
X.D.Feng，C.X.Song和W.Y.Chen在Journal of Polymer Science，Polymer Letters Edition，Vol.21，593-600(1983)中使用了上述Hamitou等人所用的催化劑〔(n-C4H9O)2AlO〕2Zn，以使ε-己內(nèi)酯同R，S-交酯進(jìn)行聚合或生成這些單體的嵌段共聚物或生成均聚物。所報(bào)導(dǎo)的聚合物具有n-丁氧基末端基。
H.R.Kricheldorf，M.Merl和N.Schrnagl所著的大分子(Macromolecules)，Vol，21，(1988)PP286-293中使用了Al，Ti，Zr和Sn的醇鹽使交酯同ε-己內(nèi)酯進(jìn)行聚合，并報(bào)導(dǎo)這種聚合是活性的。在該論文中對(duì)聚合物烴氧末端基(它是由烴氧基金屬引發(fā)劑部分產(chǎn)生的)進(jìn)行了定性和定量分析。
一種工業(yè)文獻(xiàn)小冊(cè)子，“Tone”polymer，Union Carbide Corp，1988，P.1披露聚內(nèi)酯聚合物“Tone”P(pán)-300和P-700具有末端基HOR-O-〔-C(＝O)…，式中R是亞烷基。
Jp46/40708(71/40708)披露一種方法，是采用乙醇釔或釔的8-羥基喹啉鹽在180～210℃和280°以及0.2mm的壓力下催化對(duì)苯二甲酸二甲酯與乙二醇的縮聚反應(yīng)，給出一種無(wú)色的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)。
美國(guó)專(zhuān)利4719246，4766182和4800219介紹了聚交酯“立構(gòu)配合物”的制備，性能和用途，這種聚交酯“立構(gòu)配合物”含有由一種含聚(S-交酯)鏈段的聚合物和另一種含聚(R-交酯)鏈段的聚合物制備的聚(R-交酯)和聚(S-交酯)的聯(lián)鎖鏈段。
在R.C.Mehrotra，P.N.Kapoor和J.M.Batwara的配位化學(xué)評(píng)論，Vol 31(1980)，pp67-91中可找到稀土化學(xué)的評(píng)論。
在K.S.Mazdiyasni，C.T.Lynch和J.S.Smith的無(wú)機(jī)化學(xué)(Inorganic Chemistry)Vol 5.(1966)，pp312-316，中可看到釔、鏑和鐿的醇鹽的制備方法。
本發(fā)明涉及一種使一種或多種選自
的內(nèi)酯與一種或多種具有通式MZ3的催化劑接觸而進(jìn)行聚合的方法，式中的n是4或5;h，i，k和m分別是1或2;每一個(gè)R分別選自氫或最多含12個(gè)碳原子的烴基或最多含12個(gè)碳原子的取代的烴基;m是選自釔或稀土金屬;Z分別選自-OCR13，-NR12和-CR13，其中的R1分別選自氫、烴基或取代的烴基。
也提供一種具有活性端基的內(nèi)酯聚合物，其中活性端基主要由釔或稀土金屬的醇鹽構(gòu)成，該醇鹽的氧是聚酯的末端原子。這樣的活性封端的聚合物可以進(jìn)一步被聚合以便增加分子量，或者可以同第二種內(nèi)酯單體進(jìn)行反應(yīng)以便形成嵌段共聚物。
也提供一種新型聚合物，其通式為
式中h.i，k.m.n和R如上所定義，p和q+r是3或更大，T是-OCR23，每個(gè)R2分別是氫或取代的烴基。
亦提供一種含有至少一種聚(R-交酯)嵌段和至少一種聚(S-交酯)嵌段的嵌段共聚物。
亦提供一種用作內(nèi)酯聚合催化劑的新型組合物，該組合物包括三(2-苯基硫代乙醇)釔，三(1-甲酯基乙醇)釔，三(2-N，N-二甲胺基乙醇)釤，三(2-N，N-二甲胺基乙醇)鏑，釔(O-維生素D3)3和(2，2，6，6-四甲基庚基-3，5-dionate)2MZ其中M是釔或稀土金屬，Z的定義同上。
本發(fā)明涉及使用釔和稀土金屬化合物作為催化劑的內(nèi)酯類(lèi)開(kāi)環(huán)聚合方法，該方法制備的活性聚合物，帶新型末端基的聚合物，含有至少一種聚(R-交酯)嵌段和至少一種聚(S-交酯)嵌段的新型嵌段共聚物，以及該聚合中用作催化劑的新型的釔和稀土化合物。
可用于本發(fā)明方法中的內(nèi)酯包括
式中n是4或5，h，i，k和m分別是1或2，每個(gè)R分別選自氫或最多含12個(gè)碳原子的烴基或是最多含12個(gè)碳原子的取代的烴基。最優(yōu)選的內(nèi)酯是其中的R為氫或甲基的那些內(nèi)酯，特別優(yōu)選的內(nèi)酯是ε-己內(nèi)酯，δ-戊內(nèi)酯，交酯(3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮)，乙交酯(1，4-二噁烷-2，5-二酮)，1，5-dioxepan-2-酮和1，4-二噁烷-2-酮。
對(duì)于本聚合的催化劑是釔和稀土金屬化合物，稀土金屬包括原子序數(shù)為57～71的那些元素，即鑭、鈰、鐠、釹、鉅、釤、銪、釔、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥。最好的金屬是釔、鑭、鉺、釤和鏑。特殊好的是釔、鑭和釔與從稀土金屬礦的開(kāi)采和熔煉中得到的那些稀土金屬的混合物。在所有的催化劑中釔和稀土金屬均為三價(jià)。最好該催化劑至少應(yīng)能微溶于反應(yīng)介質(zhì)中。
結(jié)合到金屬上的基團(tuán)用Z表示，這里的Z分別選自-OCR13，-NR12，和-CR13，其中的R1分別選自氫、烴基和取代的烴基。據(jù)認(rèn)為在基團(tuán)-OCR13中，結(jié)合到氧上的碳原子可以是非芳香碳環(huán)的或由碳原子同兩個(gè)R1基所形成的非芳香的雜環(huán)的一部分。同樣，在基團(tuán)-NR12中，氮可以是由氮同兩個(gè)R1基所形成的非芳香雜環(huán)的一部分。在基團(tuán)-CR13中，結(jié)合到金屬上的碳原子可以是芳香的和非芳香的碳環(huán)的或由碳原子與兩個(gè)R1基所形成的芳香的和非芳香的雜環(huán)的一部分。另外，在-CR13中的一個(gè)或兩個(gè)R1基可以與碳共價(jià)結(jié)合分別形成乙烯基和炔基。最好Z基團(tuán)含有的碳原子數(shù)小于50或者是生物活性的，如果基團(tuán)Z是生物活性的，那么就不采用50個(gè)碳原子數(shù)的限制。特別好的Z基團(tuán)包括2-乙氧基乙氧基，異丙氧基，2-苯基硫代乙氧基，2-N，N-二甲基胺基乙氧基，1-甲酯基乙氧基，三甲基硅烷基甲基，N，N-雙(三甲基硅烷基)胺基，4-羥甲基芐氧基和維生素D3的醇鹽。
據(jù)了解所有結(jié)合到釔或稀土金屬上的上述Z基團(tuán)均能引發(fā)聚合，因此所含有的每一摩爾的催化劑(MZ3)，最多將可以產(chǎn)生三個(gè)聚合物鏈。然而，某些高配位的配位體，例如乙酰丙酮和2，2，6，6-四甲基庚基-3，5-dionate不能引發(fā)聚合，因此為了使其成為催化劑，至少結(jié)合到釔和稀土金屬上的一個(gè)基團(tuán)必須不是高配位的配位體。其它的高配位的配位體包括氟化物，氯化物，溴化物，碘化物，羧酸酯，四取代的porphrinato(-2)，鄰苯二亞甲基氰酰(-2)，β-酮酯陰離子例如甲基乙酰丙酮、二烷基丙二酸酯陰離子、環(huán)戊二烯，五甲基環(huán)戊二烯和芳族醇鹽例如酚鹽。該特征將在各實(shí)施例中進(jìn)一步說(shuō)明。
據(jù)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員所知，作為催化劑的許多化合物不以簡(jiǎn)單的單體形式存在，但可以是較高配位的或以“簇形化合物”存在，或以“非化學(xué)計(jì)量化合物”存在。用于本發(fā)明的催化劑的釔和稀土化學(xué)的評(píng)論是由R.C.Mehrotra，P.N.Kapoor和J.M.Batwara發(fā)表的Chemical Reviews，Vol.31，(1980)，pp.67-91。對(duì)于釔醇鹽結(jié)構(gòu)的特殊參考參見(jiàn)D.C.Bradley等人的Journal of the Chemical Society，Chemical Communications，Vol.1988，pp.1258-1259中的腳注1。據(jù)了解，即使這樣的化合物也不能以MZ3這類(lèi)簡(jiǎn)單的形式存在，這類(lèi)化合物中的釔或稀土金屬都是三價(jià)的，此化合物隱含了活性催化劑的意思，在本說(shuō)明書(shū)中也隱含了結(jié)構(gòu)MZ3的含意(只要它們至少含有一個(gè)基團(tuán)，其在引發(fā)聚合中是活性的，即非高配位的)，這樣的簇形化合物的例子是在W.J.Evans和M.S.Sollberger的無(wú)機(jī)化學(xué)，Vol.27，(1988)，PP，4417-4423中介紹的Y3〔OC(CH3)2〕7Cl2(THF)2。
結(jié)構(gòu)式MZ3的含意也包括釔和稀土金屬的“配”鹽如S2MZ7，其中M和Z的含意如上所述，S是二價(jià)金屬陽(yáng)離子，如鋇。因此在這類(lèi)化合物中所需要的元素是三價(jià)的釔或稀土金屬以及與它們相結(jié)合的一個(gè)或多個(gè)Z基團(tuán)。這樣的化合物的例子是Ba2Y(OCH2CH2NMe2)7和Ba2Y(OCH2CH2OCH2CH3)7(參見(jiàn)實(shí)施例42和43)。此配鹽比“簡(jiǎn)單”的MZ3化合物所得的聚合物具有更寬的分子量分布。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也應(yīng)知道，如果催化劑中存在的Z基團(tuán)不止一種類(lèi)型或使用含有不同Z基團(tuán)的兩種催化劑的混合物時(shí)，將可能發(fā)生“再分布”反應(yīng)(參見(jiàn)前面Mehrotra等人的著作)。由于再分布反應(yīng)指的是金屬原子之間Z基團(tuán)的交換作用，因此，在理論上有可能得到在任何個(gè)別金屬原子上出現(xiàn)Z基團(tuán)的任意結(jié)合作用。
因?yàn)闊N基指的是僅含碳和氫的任意的一價(jià)基團(tuán)。而取代烴基則指含其它官能團(tuán)的任意的一價(jià)烴基，所說(shuō)的其它官能團(tuán)基本上不影響反應(yīng)或不與任何反應(yīng)物或產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng)。合適的官能團(tuán)包括鹵素、酯基、醚基、氨基、硫代醚基、硅烷基、羥基、碳-碳不飽和鍵(即雙鍵的或三鍵的)以及醛基。如果三價(jià)釔和稀土化合物所含官能團(tuán)的PKa值小于結(jié)合到釔或稀土金屬上的官能團(tuán)的共軛酸的PKa值時(shí)，它們將是不穩(wěn)定的。上述兩個(gè)PKa值大致相等時(shí)，可能出現(xiàn)特殊情況。當(dāng)把這樣的基團(tuán)結(jié)合到釔或稀土金屬上時(shí)，可能存在一個(gè)平衡，如果該基團(tuán)符合上述Z的定義并且不是高配位的，那么兩者均可以引發(fā)聚合(參見(jiàn)實(shí)施例28)。
新型的釔和稀土金屬組合物包括三(2-苯基硫代乙醇)釔，三(1-甲酯基乙醇)釔，三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔，三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釤，三(2-N，N-二甲氨基乙醇)鏑，釔(O-維生素D3)3和(2，2，6，6-四甲基庚基-3，5-dionate)2MZ，式中M是釔或稀土金屬，Z是-OCR13，NR12和-CR13，其中的R1是氫、烴基和取代的烴基?！?O-維生素D3)”基團(tuán)指的是維生素D3的醇(酚)鹽，其結(jié)構(gòu)式在Merck Iadex，Eighth Ed，Merck & Co.，Rahway，1968，PP，1113-1114有介紹。這樣的化合物被用作內(nèi)酯聚合的引發(fā)劑。
在金屬醇鹽為引發(fā)劑的情況下，據(jù)認(rèn)為聚合反應(yīng)是由催化劑對(duì)內(nèi)酯(分別相應(yīng)于第1、2和3類(lèi)型的內(nèi)酯)的開(kāi)環(huán)加成開(kāi)始的(為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，假設(shè)三個(gè)金屬結(jié)合基團(tuán)同時(shí)引發(fā)了反應(yīng))。
式中n是4或5，h，i，k和m分別是1或2，g和j是0或1，g+j是1，每個(gè)R分別選自氫或含有最多為12個(gè)碳原子的烴基或最多含12個(gè)碳原子的取代的烴基，M選自釔和稀土金屬，Q是-OCR13，其中每個(gè)R1分別選自氫、烴基和取代的烴基。據(jù)認(rèn)為在由類(lèi)型2的內(nèi)酯形成的聚合物中含有活性的和非活性的聚合物，在用〔〕q和〔〕r(以下的)表示的括號(hào)內(nèi)所含的基團(tuán)是沿聚合物分子無(wú)規(guī)分布的，這是由于內(nèi)酯環(huán)中的任何一個(gè)酯基均可以進(jìn)行內(nèi)酯的開(kāi)環(huán)反應(yīng)。
據(jù)認(rèn)為上述結(jié)構(gòu)和確是由本方法的所有引發(fā)劑得到的全部結(jié)構(gòu)中可以加入附加的單體單元，以便形成較高分子量的活性聚合物。這些聚合物可以被定義為內(nèi)酯聚合物，其中的活性末端基本上是由釔或稀土金屬醇鹽組成，該醇鹽是聚內(nèi)酯的末端原子。據(jù)了解末端醇鹽的氧原子實(shí)際上是最后被聚合到聚合物鏈的那個(gè)內(nèi)酯單體的一部分。這樣的活性封端的聚合物可以同更多的內(nèi)酯進(jìn)行反應(yīng)(聚合)。如果它是與先前使用相同的內(nèi)酯時(shí)，則只是單純地增加其分子量，然而如果使用不同的內(nèi)酯時(shí)，則將制成嵌段共聚物。因此，這樣的活性封端的聚合物可以是無(wú)規(guī)的或嵌段的共聚物，然后再調(diào)節(jié)成所示的結(jié)構(gòu)。無(wú)規(guī)共聚物是通過(guò)同時(shí)引入兩種或多種內(nèi)酯單體到聚合體系中而制備的。而嵌段共聚物則是通過(guò)相繼引入兩種或多種內(nèi)酯單體到聚合體系中而制備的。一些內(nèi)酯單體可以比另一些更活潑，以致無(wú)法形成無(wú)規(guī)共聚物。為要形成這樣的單體混合物的嵌段共聚物，必須按特定的順序加入這些單體。例如，為了形成聚交酯，聚己內(nèi)酯AB嵌段共聚物，應(yīng)首先使己內(nèi)酯進(jìn)行聚合。將以實(shí)施例來(lái)說(shuō)明這樣的無(wú)規(guī)共聚物和嵌段共聚物。參見(jiàn)例7和8證明是活性的，而例19是證明活性端基的存在。
按“活性”聚合制得的聚合物，通常的特征在于其分子量分布窄，即Mw/Mn(Mw是重均分子量，Mn是數(shù)均分子量)接近于或等于1(但是要視以后的反應(yīng)時(shí)間而定)。該活性封端的聚合物可以保存在惰性條件下(以下)，然后用于進(jìn)一步聚合同一類(lèi)內(nèi)酯或另一類(lèi)內(nèi)酯。如(以上)討論那樣，三價(jià)釔和稀土金屬化合物(在醇鹽的情況下)可以配合物或簇形化合物的形式存在，上面的簡(jiǎn)化式直接地表明包括了這樣的配合物和簇形化合物。
特殊好的那些活性封端的聚合物的結(jié)構(gòu)式如下所示
式中n是4或5;h.i.k和m分別是1或2;p是3或更大;q和r分別為零或整數(shù);e是零或1;d是0，1或2;E是1價(jià)的高配位的配位體;F是2價(jià)的高配位的配位體;Z的定義同上;設(shè)定q+r是3或更大;d+2e是2或更小;d+2e+f是3;a和b分別是零或整數(shù);設(shè)定a+b是1或更大;每個(gè)R分別選自氫或最多含12個(gè)碳原子的烴基或最多含12個(gè)碳原子的取代的烴基;M選自釔和稀土金屬;Q是-OCR13，其中R1分別選自氫、烴基和取代的烴基;以及u、v和w分別是0或整數(shù);設(shè)定至少u(mài)、v和w之中的兩個(gè)不為零。據(jù)悉基團(tuán)(CR)k或(CR)m中的任何一個(gè)對(duì)于M或Q來(lái)說(shuō)都可以在d位上。最后的式子代表類(lèi)型2或3的內(nèi)酯的嵌段共聚物或無(wú)規(guī)共聚物。
本發(fā)明的聚合方法可以在有或沒(méi)有溶劑的條件下進(jìn)行，反應(yīng)物和產(chǎn)物至少應(yīng)微溶于反應(yīng)介質(zhì)中。合適的溶劑包括芳香烴如甲苯，二氯甲烷，N，N-二甲基甲酰胺和四氫呋喃。該溶劑應(yīng)當(dāng)不含活潑氫，其PKa值小于或差不多等于結(jié)合到催化劑的釔或稀土金屬上的基團(tuán)的共軛酸的PKa值。
該聚合反應(yīng)是在大約-80～+200℃的溫度下進(jìn)行的，最好的溫度是0～110℃。特別好的是環(huán)境溫度或溶劑的沸點(diǎn)溫度。對(duì)于某些相對(duì)不穩(wěn)定的催化劑來(lái)說(shuō)，最大溫度可以小于200℃，但至少要保證聚合能進(jìn)行。
最好使用干燥的惰性氣體如氮?dú)饣驓鍤庖愿采w反應(yīng)。潮氣對(duì)催化劑和活性端基聚合物的穩(wěn)定性都是有害的。原料應(yīng)是干燥的，干燥方法是熟悉本技術(shù)的人所熟知的，其中包括由氫化鈣蒸餾和在分子篩上通過(guò)。
該聚合方法可按許多方式進(jìn)行，例如，間歇的，連續(xù)的管式或活塞式流動(dòng)反應(yīng)器(有時(shí)也稱(chēng)作“管道”反應(yīng)器)，連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器，半間歇等。這樣的反應(yīng)器在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的，例如參見(jiàn)Kirk-Othmer Eneyclopedia of Chemical Technology，3rd Ed，Vol.19.John Wiley & Sons，New York，1982，PP，880-914。采用半間歇是指當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，向間歇反應(yīng)中加一種或多種反應(yīng)物。
通常該反應(yīng)進(jìn)行的相當(dāng)迅速，下面將通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步加以說(shuō)明。如上所述，通常用本聚合方法能得到窄分子量分布的聚合物。然而，聚合結(jié)束后，產(chǎn)物聚合物的分子量分布逐漸變寬(Mw/Mn變大)，參見(jiàn)例5。據(jù)認(rèn)為聚合物的活性端基也能引起聚酯產(chǎn)物的酯基轉(zhuǎn)移作用，從而導(dǎo)致較寬的分子量分布。因此，如果要求窄分子量分布聚合物或嵌段共聚物時(shí)，聚合結(jié)束之后應(yīng)立即將活性端基破壞掉。將活性端基暴露到水或酸中時(shí)就可以達(dá)到其破壞的作用。
聚合完成以后，只要將聚合物保存在惰性條件下它就能具有活性末端基。然而，在大多數(shù)場(chǎng)合為得到不帶活性端基的聚合物是更有用的。用配位劑例如乙酰丙酮，或乙二胺四乙酸(EDTA)或強(qiáng)酸(如氯化氫)的水溶液洗滌帶活性末端聚合物的溶液時(shí)，就可以除掉金屬。需要進(jìn)行多次洗滌才能除去大多數(shù)金屬。然后通過(guò)蒸餾或蒸發(fā)除去溶劑的方法可以離析該聚合物。如果金屬的存在是無(wú)害的，那么該聚合物暴露在空氣的濕氣中時(shí)將破壞活性末端(釔和稀土金屬)。這些聚合物被用作成型樹(shù)脂，擠出薄膜，纖維和用于可生物用的和可生物降解的藥物系統(tǒng)中。
另外也提供新型聚合物，其通式如下
式中n是4或5;h、i，k和m分別是1或2;a和b分別是0或整數(shù)，設(shè)定a+b是1或更大，u，v和w分別是0或整數(shù)，設(shè)定u、v和w之中至少兩個(gè)不為0;q和r分別是0或整數(shù)，設(shè)定q+r是1或更大;R是氫、最多含12個(gè)碳原子的烴基和最多含12個(gè)碳原子的取代的烴基;T是-OCR23并且每個(gè)R2分別是氫或取代的烴基，設(shè)定至少一個(gè)R2不是氫。據(jù)認(rèn)為基團(tuán)(CR)m或(CR)k中的任何一個(gè)對(duì)于T而言都可以在d位上。對(duì)熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)這種聚合物可以是無(wú)規(guī)的或嵌段的共聚物，然后調(diào)節(jié)成所示的結(jié)構(gòu)。上面所示的最后一種結(jié)構(gòu)可以是無(wú)規(guī)的或嵌段的共聚物。采用同時(shí)向聚合體系引入兩種或多種內(nèi)酯單體的辦法來(lái)制備無(wú)規(guī)共聚物，而通過(guò)相繼地向聚合體系引入兩種或多種內(nèi)酯單體的辦法來(lái)制備嵌段共聚物。具有末端官能團(tuán)的這些聚合物被用作表面活性劑，生物活性分子和聚合物進(jìn)一步作用的控制釋放劑。在這些末端基中最好的官能團(tuán)是氨基，烷基和芳基硫醚、烷基和芳基酯，烷基和芳基醚，以及生物活性末端基。生物活性末端基指的是那些當(dāng)它們附在聚合物鏈上或從聚合物鏈上被除去(如被水解)時(shí)都是生物活性的端基。在末端基中特別好的官能團(tuán)是氨基、烷基和芳基醚以及生物活性的端基。特別好的結(jié)合是在可生物降解聚合物上的生物活性端基，例如在聚交酯上的維生素D3端基。
還提供一種新型的嵌段共聚物，它含有至少一種聚(R-交酯)嵌段和至少一種聚(S-交酯)嵌段。每個(gè)嵌段平均含有至少5個(gè)單體單元，最好至少為50個(gè)單體單元。這樣的共聚物本該形成一種立體配位體，該立體配位體正如US4710246，4766182和4800219(在此處引作參考)中所描述的那樣，是由含聚(R-交酯)鏈段的聚合物和含聚(S-交酯)鏈段的另一種聚合物形成的。該立體配合體特別適用于可生物降解的假器官裝置中，如在上述專(zhuān)利中所介紹的那樣。聚(R-交酯)和聚(S-交酯)嵌段最多可含有大約20摩爾%的共單體，其中對(duì)于聚(R-交酯)嵌段而言可以包括S-交酯，反之亦然。最好共單體不大于該嵌段的10摩爾%，尤其好的是共單體不大于該嵌段的5摩爾%。最好聚(R-交酯)和聚(S-交酯)嵌段大致上具有相同的分子量。而且最好該嵌段共聚物只含有聚(R-交酯)和聚(S-交酯)嵌段，尤其好的是該聚合物分子含有相同數(shù)量的聚(R-交酯)和聚(S-交酯)的嵌段。
在實(shí)施例中制備下列的催化劑或者使用所列參考文獻(xiàn)中的方法獲得，或由一起列出的制造廠商提供三異丙醇釔、三異丙醇釤、三異丙醇鑭和三異丙醇鏑由Strem Chemical得到;三異丙醇鉺按L.M.Brown，Inorganic Chemistry，Vol.9，(1970)，P.2783制備;三(1，1，1，3，3，3-六甲基二硅烷基酰胺)釔，參見(jiàn)D.C.Bradley，Journalof the Chemical Society，Dalton Transaetions，Vol.1973，P.1021;Y(CH2SiMe3)3(THF)2，M.F.Lappert，Journal of the Chemical Society，Chemical Communications，Vol.1973，P.126。所有其它催化劑的合成均在各個(gè)實(shí)施例中。
在各個(gè)實(shí)施例中使用下列各種縮寫(xiě)詞DSC-差示掃描量熱計(jì)GPC-凝膠滲透色譜IR-紅外(光譜)Mn-數(shù)均分子量Mp-熔點(diǎn)Mw-重均分子量NMR-核磁共振光譜PD-聚合物的多分散性，數(shù)學(xué)上Mw/MnPET-聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)PMMA-聚(甲基丙烯酸甲酯)PS-聚苯乙烯RB-圓底(燒瓶)STD-標(biāo)準(zhǔn)THF-四氫呋喃Tm-熔融溫度(由DSC測(cè)定)UV-紫外光譜關(guān)于GPC數(shù)據(jù)的注解一使用若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣對(duì)GPC數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，由于這些校準(zhǔn)中沒(méi)有一個(gè)實(shí)際上是對(duì)聚合物進(jìn)行測(cè)量的，因此Mn和Mw的絕對(duì)值可能是不正確的。然而對(duì)于同一聚合物組成使用同一標(biāo)準(zhǔn)的GPC測(cè)定之間是可以進(jìn)行比較的。
實(shí)施例1用三異丙醇鑭對(duì)ε-己內(nèi)酯的低溫聚合在干燥的惰性氣氛中將40ml甲苯和5.35克ε-己內(nèi)酯裝入到一個(gè)裝備有攪拌棒和烘干了的100ml的圓底燒瓶中。得到的溶液被冷卻到-64℃(液氮/氯仿淤漿浴)，然后加入三異丙醇鑭(在甲苯中0.08M的溶液1.0ml)。2分鐘內(nèi)形成白色沉淀。5分鐘后用5%HCl(50ml)終止聚合。離析和干燥之后得到4.52克(84.5%的收率)聚合物。GPC分析Mn＝16800，Mw＝70200，PD＝4.18(PMMA STD)。
實(shí)施例2用三異丙醇鑭對(duì)ε-己內(nèi)酯進(jìn)行的高溫聚合在干燥的惰性氣氛下將40ml甲苯和5.34克ε-己內(nèi)酯加入到一個(gè)裝備有回流冷凝管、攪拌棒的100ml烘干的圓底燒瓶中。將所得的溶液加熱到110℃(回流甲苯)，然后將三異丙醇鑭(甲苯中0.08M的溶液1.0ml)加入到熱攪拌的溶液中。兩分鐘后用50ml 5%的HCl終止聚合。離析和干燥之后，得到4.17克(收率為78.0%)聚合物。GPC分析結(jié)果Mn＝7950，Mw＝77800，PD＝9.79(PMMA STD)。
實(shí)施例3用三異丙醇鑭對(duì)ε-己內(nèi)酯進(jìn)行室溫聚合在干燥的惰性氣氛下將40ml甲苯和5.42克ε-己內(nèi)酯加入到裝備有攪拌棒的100ml烘干的燒瓶中。將三異丙醇鑭(在甲苯中0.08M的溶液1.0ml)加入到所得的攪拌的溶液中，四分鐘以后用50ml 5%HCl使聚合體系驟冷。分離的有機(jī)相再用5%的HCl(2×50ml)洗滌，然后用水(3×50ml)洗。在無(wú)水碳酸鈉上干燥以后再于減壓下濃縮過(guò)濾有機(jī)相，該聚合物在己烷內(nèi)被沉淀，然后在真空下過(guò)濾并干燥。產(chǎn)率為5.20克(95.9%)GPC分析結(jié)果Mn＝15600，Mw＝101000，PD＝6.47(PMMA STD)實(shí)施例4用三異丙醇釔對(duì)ε-己內(nèi)酯進(jìn)行高分子量聚合在氬氣保護(hù)下將40ml甲苯和65.2克ε-己內(nèi)酯加入到一個(gè)裝備有攪拌棒的100ml烘干的圓底燒瓶中。將三異丙醇釔(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加入到攪拌的溶液中。1.5小時(shí)后出現(xiàn)不聚合現(xiàn)象。加入0.5ml(三異丙醇釔)，又發(fā)生不聚合，再加入第三個(gè)0.5ml的三異丙醇釔，幾分鐘后溶液變稠。1小時(shí)后用5%HCl(100ml)對(duì)聚合體系進(jìn)行驟冷。充分混合后再加入5%的碳酸氫鈉(100ml)。分離有機(jī)相然后用水(2×100ml)洗，在己烷中沉淀聚合物，然后過(guò)濾并在45℃真空下進(jìn)行干燥。產(chǎn)率54.5克(83.6%)。GPC分析Mn＝101000，Mw＝142000，PD＝1.42(PMMA STD)，Mn＝84400，Mw＝102000，PD＝1.22(PS STD)
實(shí)施例5用三異丙醇鉺對(duì)ε己內(nèi)酯進(jìn)行聚合，聚合時(shí)間的影響向4個(gè)單獨(dú)的并裝備有攪拌棒的100ml烘干的圓底燒瓶中，在氬氣保護(hù)下(分別)加入40ml甲苯和5.4克ε己內(nèi)酯。再向每個(gè)燒瓶中加入三異丙醇鉺(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)。分別在5分鐘、15分鐘、2小時(shí)和6小時(shí)以后用5%的HCl(50ml)終止聚合反應(yīng)。將所得的有機(jī)相進(jìn)行分離，然后用5%HCl(2×50ml)進(jìn)行洗滌，再用5%的碳酸氫鈉進(jìn)行洗滌。該聚合物在己烷中進(jìn)行沉淀，然后進(jìn)行過(guò)濾和在真空下進(jìn)行干燥。聚合的產(chǎn)率和GPC分析

實(shí)施例6用三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔制備S和R-交酯的AB嵌段共聚物(S∶R＝3∶1)在干燥箱內(nèi)稱(chēng)取7.469克S-交酯和2.529克R-交酯分別放入裝備有攪拌棒的100ml烘干的燒瓶中。然后在氬氣中加入二氯甲烷(對(duì)于S-交酯為40ml，對(duì)R-交酯為20ml)。交酯溶解后，將三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加入到攪拌的S-交酯溶液中。20分鐘以后通過(guò)注射將R-交酯/二氯甲烷溶液加入到聚合的S-交酯溶液中。1.5小時(shí)以后用5%HCl(50ml)終止聚合反應(yīng)。附加的二氯甲烷添加到所得到的乳液中。用5%碳酸氫鈉調(diào)至微堿性之后，分離出有機(jī)相并用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥。過(guò)濾之后，在減壓下除去溶劑并且將所得到的聚合物在真空下進(jìn)行干燥。干燥的聚合物再放到混合器中并用甲醇(2×500ml)進(jìn)行洗滌，過(guò)濾并再于真空下進(jìn)行干燥，最后得到10.1克聚合物。GPC分析Mn＝75000，Mw＝250000，PD＝3.33(PET STD)，DSC分析Tm＝202.5℃，高mp表明立構(gòu)配合物的存在。
實(shí)施例7用三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔催化劑制備ε-己內(nèi)酯和S-交酯的AB嵌段聚合物稱(chēng)取4.08克ε己內(nèi)酯和2.50克S-交酯，在干燥的惰性氣氛中分別放入裝配有攪拌棒的100ml烘干的兩個(gè)燒瓶中。然后將二氯甲烷(20ml)加入到每個(gè)燒瓶中。再將三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔(在甲苯中0.1M的溶液2.0ml)加入到攪拌的ε-己內(nèi)酯/二氯甲烷溶液中，14分鐘以后，再將20ml二氯甲烷加入到聚合的溶液中，然后取出20ml聚合溶液的等分試樣。然后通過(guò)用5%的HCl、5%的碳酸氫鈉和水進(jìn)行洗滌而把聚合物從該溶液中離析出來(lái)。在減壓下除去溶劑并在真空下對(duì)所得聚合物進(jìn)行干燥，最后給出1.73克聚合物。在混合器中用甲醇洗滌和在真空下干燥之后制得1.62克(93.6%)聚合物。GPC分析Mn＝20400，Mw＝28800，PD＝1.41(PMMA STD)，Mn＝23100，Mw＝28800，PD＝1.25(PS STD)。再將S-交酯/二氯甲烷加入到剩余的聚合的ε-己內(nèi)酯溶液(ε-己內(nèi)酯引發(fā)聚合14分鐘以后)中。0.5小時(shí)以后用5%HCl(50ml)對(duì)聚合體系進(jìn)行驟冷，然后將5%的碳酸氫鈉與水一起(100ml)添加到其中。用無(wú)水碳酸鈉干燥分離出有機(jī)相。過(guò)濾之后，濾液在減壓下進(jìn)行濃縮，然后在真空下干燥，最后得到4.69克聚合物，在混合器中用甲醇洗滌并在真空下干燥之后得到4.44克(94.6%)的聚合物。GPC分析Mn＝23700，Mw＝37900，PD＝1.60(PMMA STD)，Mn＝26300，Mw＝35700，PD＝1.36(PS STD)?？偸章?均聚物和嵌段共聚物)＝94.3%。
實(shí)施例8用三異丙醇釔對(duì)ε-己內(nèi)酯進(jìn)行半間斷式聚合將60ml甲苯和三異丙醇釔(在甲苯中0.5M的溶液0.5ml)裝入一個(gè)帶攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?50ml烘干的圓底三口燒瓶(所有其它縫隙均用橡膠隔膜密封)中。將10.4克ε-己內(nèi)酯裝入一支10ml烘干的注射器中;將其連附到注射泵上。以每10分鐘1ml的速度將該ε-己內(nèi)酯加入到攪拌的溶液中。加入3.5mlε-己內(nèi)酯之后(35分鐘)，通過(guò)注射器將大約13ml聚合溶液抽出來(lái)。再將其加到5%的HCl中，分離出的有機(jī)相再用酸洗滌兩次，最后再用水洗。(無(wú)水碳酸鈉)干燥和過(guò)濾之后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑。得到的聚合物在真空下干燥，產(chǎn)物為1.05克，GPC分析Mn＝8520，Mw＝13900，PD＝1.64(PMMA、STD)。
再經(jīng)30分鐘后(又加入大約3.0mlε-己內(nèi)酯)用注射器抽出15ml反應(yīng)溶液并進(jìn)行上述的處理工作。離析出的聚合物產(chǎn)量為1.70克。GPC分析Mn＝19200，Mw＝27200，PD＝1.41(PMMA STD)。
最后的ε-己內(nèi)酯追加完之后(從最后抽出樣品大約40分鐘后)再使聚合進(jìn)行1小時(shí)。然后用5%HCl對(duì)聚合體系進(jìn)行驟冷并按上述方法離析聚合物。產(chǎn)量為7.30克，GPC分析Mn＝27600，Mw＝67400，PD＝2.44(PMMA，STD)?？偖a(chǎn)量＝10.05克(96.6%)。
實(shí)施例9在四氫呋喃中用三異丙醇釔進(jìn)行ε-已內(nèi)酯的聚合將40ml四氫呋喃和6.01克ε-己內(nèi)酯加到一個(gè)裝有攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的燒瓶中。在室溫下將三異丙醇釔(在甲苯中0.5M的溶液0.25ml)加到攪拌的溶液中。三小時(shí)之后，將聚合的溶液倒入甲苯(200ml)和5%HCl(50ml)的混合物中使反應(yīng)終止。分離出的有機(jī)相再用5%HCl(2×50ml)洗滌，然后用水(3×50ml)洗。分離的有機(jī)相在無(wú)水碳酸鈉上進(jìn)行干燥。過(guò)濾之后，濾液在減壓下被濃縮，然后將所得到的聚合物在真空下干燥。產(chǎn)量為5.81克(96.5%)。GPC分析Mn＝18000，Mw＝70200，PD＝3.90(PMMA STD)。
實(shí)施例10在二甲基甲酰胺中用三異丙醇釔進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將6.57克ε-己內(nèi)酯和40ml二甲基甲酰胺加到一個(gè)裝有攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的圓底燒瓶中。在室溫下將三異丙醇釔(在甲苯中0.5M的溶液0.5ml)加入到攪拌的溶液中。1小時(shí)之后將聚合溶液倒入甲苯(100ml)和5%HCl(50ml)的混合物中。分離出的有機(jī)相再用5%HCl(50ml×2)洗滌，然后用水(2×50ml)洗。在無(wú)水碳酸鈉上干燥并過(guò)濾后，在減壓下濃縮濾液。然后在真空下干燥所得到的聚合物。產(chǎn)量為3.31克(50.43%)。Mn＝3538(通過(guò)端基分析計(jì)算出的)，基于聚合物的產(chǎn)率Mn(理論值)＝4413。
實(shí)施例11用三異丙醇釔進(jìn)行的ε-己內(nèi)酯聚合將3.0mlε-己內(nèi)酯和甲苯加入到一個(gè)裝配有攪拌棒的氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的圓底燒瓶中。將三異丙醇釔(在甲苯中0.5M的溶液0.5ml)加入到所得溶液中。2.5小時(shí)后，再追加3.0mlε-己內(nèi)酯到聚合的溶液中。追加2小時(shí)后，用2.5%HCl(50ml)對(duì)聚合體系進(jìn)行驟冷。加入甲苯50ml，分離有機(jī)相，然后用2.5%HCl(2×50ml)洗滌，然后再用水(2×50ml)洗。用無(wú)水碳酸鈉干燥有機(jī)相。在減壓下濃縮過(guò)濾的有機(jī)溶液，并在真空下干燥所得到的聚合物。產(chǎn)量為6.21克(99.5%)。GPC分析Mn＝5380，Mw＝16400，PD＝3.04(PMMA，STD)。
實(shí)施例12用三(2-乙氧基乙醇)釔進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將40ml甲苯和7.88克ε-己內(nèi)酯加入到一個(gè)裝配有攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的圓底燒瓶中。在室溫下將三(2-乙氧基乙醇)釔(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加入到攪拌的溶液中，5分鐘后用40ml 2.5%的HCl終止聚合反應(yīng)。將得到的混合物轉(zhuǎn)移到分液漏斗中并分離出有機(jī)相。再用2.5%HCl(2×50ml)洗滌該有機(jī)相，然后再用水(3×50ml)洗。在己烷中沉淀該聚合物。然后在真空下過(guò)濾并干燥。產(chǎn)率為7.2克(91.3%)GPC分析Mn＝47300，Mw＝52100，PD＝1.10(PS，STD);Mn＝49500，Mw＝58200，PD＝1.17(PMMA STD)。
實(shí)施例13用三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔進(jìn)行ε-己內(nèi)酯聚合端基分析將3.85克ε-己內(nèi)酯和30ml甲苯加到一個(gè)裝配有攪拌棒和氬氣排空的100ml干燥的圓底燒瓶中。將三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔(在甲苯中0.053M的溶液10ml)加到攪拌的反應(yīng)溶液中。3小時(shí)后通過(guò)加入50ml 5%HCl將聚合體系驟冷。將碳酸氫鈉溶液(100ml，5%)加到所得的乳液中。將該混合物加到己烷中，沉淀的聚合物被過(guò)濾并在真空下干燥。產(chǎn)量為3.1克(80%)。1H NMR(CDCl3)δ4.25(t，N-C-OH2O，J＝5Hz)，4.1(t，(CO2CH2)n，J＝9Hz)，3.65(t，CH2OH，J＝9Hz)，2.7(t，NCH2，J＝5Hz)2.4(s，Me2N)，2.3(t，(CH2CO2)n，J＝9Hz)1.65(m，(CH2-C-CH2)n)，1.4(m，(C-CH2-C)n)?；贜MR的結(jié)果，端基分析表明Mn＝2176，理論上的Mw＝2038基于聚合物產(chǎn)量。
將上述聚合物(1.02克)和二氯甲烷(10ml)加到烘干的100ml圓底燒瓶中。將0.5克無(wú)水硫酸鈉和0.5ml硫酸二甲酯加到該攪拌的溶液中。1.5小時(shí)以后將硫酸鈉過(guò)濾出去并將所得溶液加到己烷中，將沉淀的聚合物過(guò)濾并在真空下干燥。產(chǎn)物0.7克(70%);1H NMR(CDCl3)δ3.4(s，Me3N+)。
實(shí)施例14用雙(2，2，6，6-四甲基庚二酮酯)異丙醇釔進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將ε-己內(nèi)酯(5.32克)和甲苯(40ml)加入到一個(gè)裝配有攪拌棒和氬氣排空的100ml干燥的圓底燒瓶中。再將雙(2，2，6，6-四甲基庚二酸酯)異丙醇釔(在甲苯中0.04M的溶液8.0ml)加到攪拌的反應(yīng)溶液中。6小時(shí)以后在室溫下用50ml 5%HCl驟冷該反應(yīng)體系。分離出有機(jī)相然后再用5%HCl(2×50ml)洗滌，然后再用水(3×50ml)洗滌。最后在碳酸鈉上進(jìn)行干燥。該溶液被過(guò)濾并借助于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)而濃縮，然后加到700ml己烷中。沉淀的聚合物被過(guò)濾出并在真空下進(jìn)行干燥。產(chǎn)量5.1克(97.7%)，GPC分析Mn＝27700，Mw＝32200，PD＝1.16(PS STD)Mn＝24400，Mw＝31300，PD＝1.28(PMMA STD)。
實(shí)施例15用Y(CH2SiMe3)3·(THF)2進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將5.51克ε-己內(nèi)酯和40ml甲苯加到一個(gè)裝配有攪拌棒和氬氣排空的100ml烘干的圓底燒瓶中。然后將Y(CH2SiMe3)3·(THF)(在甲苯中0.1M的溶液1.0ml)加到攪拌的溶液中。在5秒鐘內(nèi)隨著反應(yīng)溶液變?yōu)橥该鞯狞S色，粘度和溫度立刻增加。30分鐘以后，用50ml 5%HCl對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行驟冷。然后再用5%HCl(2×50ml)對(duì)分離出的有機(jī)相進(jìn)行洗滌然后用水(3×50ml)洗滌。該有機(jī)相在碳酸鈉上進(jìn)行干燥然后過(guò)濾。將濾液濃縮然后倒入800ml己烷中。過(guò)濾出沉淀的聚合物并在45℃真空下進(jìn)行干燥。產(chǎn)量4.75克(86.2%)，GPC分析Mn＝37400，Mw＝87500，PD＝2.29(PS STD)。
實(shí)施例16用三異丙醇釤進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將5.40克ε-己內(nèi)酯和40ml甲苯加到一個(gè)裝配有攪拌棒和氬氣排空的100ml圓底燒瓶中。徹底混合后加入三異丙醇釤(在甲苯中0.1M的溶液1.0ml)。30分鐘后，在室溫下用50ml 5%HCl對(duì)聚合體系進(jìn)行驟冷。分離出的有機(jī)相用50ml 5%HCl洗滌兩次以上然后用水洗(3×50ml)。分離出的有機(jī)相在無(wú)水硫酸鈉上進(jìn)行干燥。過(guò)濾之后，借用在己烷中沉淀的辦法將聚合物離析出來(lái)，過(guò)濾后在真空下進(jìn)行干燥。收率4.8克(88.8%)，理論Mn＝18066，GPC分析Mn＝38400，Mw＝58900，PD＝1.53(PS，STD);Mn＝34600，Mw＝72500，PD＝2.10(PMMA STD);Mn＝17500，Mw＝34800，PD＝1.96(廣用計(jì)算法)。
實(shí)施例17用釔(O-維生素D3)3進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將30ml甲苯和5.4克ε-己內(nèi)酯加到一個(gè)裝配有攪拌棒和氬氣排空的100ml烘干的圓底燒瓶中。將釔(O-維生素D3)3(在甲苯中0.05M的溶液8.0ml)加到攪拌的溶液中。30分鐘后用水(50ml)對(duì)反應(yīng)體系驟冷。然后將該混合物加到800ml己烷中。過(guò)濾沉淀出的聚合物并在45℃真空下進(jìn)行干燥，收率為5.1克(94.4%)，GPC分析Mn＝9030，Mw＝17800，PD＝1.98(PMMA STD)，UV分析(末端基)波長(zhǎng)(最大值)＝275nm，從UV分析計(jì)算的Mn＝5300;計(jì)算的聚合度(DP)＝43(理論值的DP＝40)。
實(shí)施例18用三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釤進(jìn)行S和R-交酯(比例為1∶1)的AB嵌段聚合物的制備在干燥箱內(nèi)稱(chēng)取5.02克S-交酯和5.31克R-交酯分別放在兩個(gè)裝配有攪拌棒的100ml燒瓶?jī)?nèi)。兩個(gè)燒瓶中各加入40ml二氯甲烷。交酯溶解之后，在氬氣保護(hù)下將三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釤(在甲苯中0.105M的溶液1.00ml)加到攪拌的S-交酯溶液中。15分鐘以后，將R-交酯溶液加到聚合的S-交酯溶液中。追加30分鐘以后，用5%HCl(50ml)對(duì)聚合體系進(jìn)行驟冷。加入附加的二氯甲烷，并且再用5%HCl洗滌分離出的有機(jī)相。再將碳酸氫鈉(5%，2×50ml)同水一起加入。再用無(wú)水Na2CO3干燥分離出的有機(jī)相。過(guò)濾之后，在減壓下除去有機(jī)溶劑，然后在真空下干燥所得的聚合物。在混合器內(nèi)用甲醇(2×500ml)洗滌干燥的聚合物。再于真空下干燥過(guò)濾出的聚合物。產(chǎn)量9.3克(90.0%)GPC分析Mn＝52100，Mw＝95400，PD＝1.832(PET STD)。
實(shí)施例19采用1H NMR檢測(cè)雙(2，2，6，6-四甲基庚烷-3，5-dionate)異丙醇釔和ε-己內(nèi)酯的活性聚合所有的NMR試樣均在充氮?dú)獾南渲兄苽洹?br> 將2摩爾當(dāng)量的ε-己內(nèi)酯(0.027克)加到雙(2，2，6，6-四甲基庚烷-3，5-dionate)異丙醇釔在C6D6的溶液(0.060M，2.00ml)中。1小時(shí)后1H NMR檢測(cè)表明還有68%的催化劑未反應(yīng)。其余的催化劑已與全部的ε-己內(nèi)酯單體反應(yīng)形成活性聚合物。將10摩爾當(dāng)量的追加的ε-己內(nèi)酯(0.068克)加到1.00ml的該溶液中，并記錄下1小時(shí)后的1H NMR光譜。全部催化劑和全部ε-己內(nèi)酯都已反應(yīng)生成了活性聚合物。在聚合物的Y末端上單體單元的兩個(gè)CH2共振已很好地解析了三重譜線。剩下的三個(gè)CH2共振中的兩個(gè)可以看作多重譜線(參見(jiàn)峰值分布圖)。當(dāng)聚合物鏈由于加入2摩爾當(dāng)量的2，2，

6，6-四甲基庚烷二酮，而從Y催化劑上裂解時(shí)，活性聚合物CH2共振表征消失而對(duì)于游離聚合物末端HOCH2-的CH2共振出現(xiàn)。
實(shí)施例20用三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔制備S和R-交酯(比例為S∶R＝1∶1)的AB嵌段聚合物在干燥箱內(nèi)稱(chēng)取5.05克S-交酯和5.05克R-交酯分別裝入裝配有攪拌棒的100ml烘干的圓底燒瓶中。在氬氣保護(hù)下分別向兩個(gè)燒瓶中加入30ml二氯甲烷。交酯溶解之后，將三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加到攪拌的S-交酯溶液中。20分鐘后，將R-交酯/二氯甲烷溶液加到聚合的S-交酯溶液中。再繼續(xù)聚合1.5小時(shí)，然后用5%HCl 50ml進(jìn)行驟冷。將另外的二氯甲烷加到所得的乳液中，然后用5%碳酸氫鈉使體系成為微堿性。分離出有機(jī)相并在無(wú)水硫酸鈉上進(jìn)行干燥。該聚合物在己烷中沉淀，然后過(guò)濾并在真空中干燥。產(chǎn)量9.9克。將該聚合物放入混合器內(nèi)用甲醇(2×500ml)洗滌，將所得聚合物過(guò)濾并在真空下干燥。產(chǎn)量為9.8克(97%)，GPC分析Mn＝76100，Mw＝218000，PD＝2.88(PET STD)，DSC分析Tm＝217.4℃。高熔點(diǎn)表明立構(gòu)配合物的存在。
實(shí)施例21用三(S-乳酸甲酯)釔進(jìn)行R-交酯的聚合在干燥箱內(nèi)稱(chēng)取5.05克R-交酯放入裝配有攪拌棒的100ml圓底燒瓶中。再加入40ml二氯甲烷。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將三(S-乳酸甲酯)釔(在二氯甲烷中0.1M的溶液1.0ml)加到攪拌的溶液中。2.5小時(shí)以后，用50ml 5%HCl終止聚合。加入另外的二氯甲烷并用5%HCl(2×50ml)再洗滌分離的有機(jī)相，然后用碳酸氫鈉(5%，50ml)洗，最后用水(3×50ml)洗。在無(wú)水硫酸鈉上干燥之后，借助于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮濾過(guò)的有機(jī)溶液。聚合物在己烷中沉淀并過(guò)濾，然后在真空下干燥。產(chǎn)量為4.65克(92%)，GPC分析Mn＝85000，Mw＝98800，PD＝1.19(PET，STD)。
實(shí)施例22用三(2-N，N-二甲氨基乙醇)鏑進(jìn)行S-交酯的聚合在干燥箱中，稱(chēng)取7.60克S-交酯放入裝配有攪拌棒的100ml圓底燒瓶中。加入40ml二氯甲烷。在氬氣保護(hù)下將三(2-N，N-二甲氨基乙醇)鏑(在甲苯中，0.1M的溶液1.0ml)加到攪拌的溶液中。大約21小時(shí)后，用50ml 5%HCl終止聚合。加入另外的二氯甲烷，分離有機(jī)相并再用5%HCl(2×50ml)洗滌之，然后用50ml 5%的碳酸氫鈉洗。最后用水(3×50ml)洗。在無(wú)水硫酸鈉上干燥并過(guò)濾之后再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮該有機(jī)相。聚合物在己烷中沉淀并在真空下干燥。產(chǎn)量為5.15克(67.7%)GPC分析Mn＝70700，Mw＝82900，PD＝1.17(PET，STD)。
實(shí)施例23S.SR和R-交酯的ABC嵌段聚合物的制備在干燥箱內(nèi)稱(chēng)取S-交酯(3.37克)、SR-交酯(3.30克)和R-交酯(3.30克)，分別放入裝配有攪拌棒的100ml烘干的圓底燒瓶中。每個(gè)燒瓶中加入20ml二氯甲烷。交酯溶解之后，在氬氣保護(hù)下，并在室溫下將三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加到攪拌的S-交酯中。15分鐘后將SR-交酯溶液加到聚合的交酯中。再過(guò)15分鐘后將R-交酯溶液加到聚合的S-和SR-交酯中。30分鐘后用50ml 5%HCl終止聚合。加入另外的二氯甲烷，用5%HCl洗滌之后加入50ml 5%的碳酸氫鈉，接著用水(200ml)洗。分離出的有機(jī)相在無(wú)水硫酸鈉上干燥。過(guò)濾之后，溶液在減壓下進(jìn)行濃縮。該聚合物在己烷中進(jìn)行沉淀，過(guò)濾并在50℃真空下干燥。得到的聚合物在混合器內(nèi)用甲醇(2×500ml)洗滌。過(guò)濾之后聚合物在真空下被干燥，產(chǎn)量為10.05克，GPC分析Mn＝100000，Mw＝149000，PD＝1.49(PET STD)，Tm＝211.5℃，這表明立體配位體的存在。
實(shí)施例24用三(2-苯基硫代乙醇)釔進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將5.39克ε-己內(nèi)酯和40ml甲苯加到一個(gè)裝配有攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的燒瓶中。于室溫下將三(2-苯基硫代乙醇)釔(在甲苯中0.037M的溶液3ml)加到攪拌的溶液中。用50ml 5%HCl終止聚合。再加入另外的甲苯并分離出有機(jī)相再用5%HCl(2×50ml)洗滌，然后用5%的碳酸氫鈉(50ml)洗，最后用水(3×50ml)洗。用無(wú)水硫酸鈉干燥并過(guò)濾之后，在減壓下濃縮有機(jī)相。該聚合物在己烷中沉淀，過(guò)濾后在真空下干燥。產(chǎn)量為5.1克，GPC分析Mn＝36400，Mw＝54600，PD＝1.50(PMMA，STD);Mn＝38100，Mw＝48000，PD＝1.26(PS STD);Mn＝14900，Mw＝24900，PD＝1.67(廣用計(jì)算法)。
實(shí)施例25用三(1，1，1，3，3，3-六甲基二硅烷基酰胺)釔進(jìn)行S-交酯的聚合在干燥箱內(nèi)稱(chēng)取4.70克S-交酯放在裝配有攪拌棒的100ml烘干的圓底燒瓶中。再加入40ml二氯甲烷。在室溫下氣氣氛中，將三(1，1，1，3，3，3-六甲基二硅烷基酰胺)釔(在甲苯中0.02M的溶液10ml)加到攪拌的溶液中。1.5小時(shí)后，用5%HCl 50ml終止聚合。再加入碳酸氫鈉(5%，50ml)，然后將得到的混合物加到己烷中。過(guò)濾沉淀的聚合物并在45℃真空下進(jìn)行干燥。產(chǎn)量為3.8克(80.8%)GPC分析Mn＝59500，Mw＝187000，PD＝3.15(PET STD)。
實(shí)施例26用三異丙醇釔進(jìn)行δ-戊內(nèi)酯的聚合將40ml甲苯和8.17克δ-戊內(nèi)酯加到一個(gè)裝配有攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的燒瓶中。再將三異丙醇釔(在甲苯中0.5M的溶液0.25ml)加到攪拌的溶液中。三小時(shí)后，用50ml 5%的HCl使反應(yīng)體系驟冷。加入另外的甲苯，分離出的有機(jī)相再用5%的HCl(2×50ml)洗滌然后用水(3×50ml)洗。該有機(jī)相在碳酸鈉上干燥，然后過(guò)濾并在減壓下除去甲苯。將己烷加到所得到的粘稠溶液中以便沉淀出聚合物。得到的聚合物在真空下被干燥。GPC分析Mn＝25600，Mw＝35200，PD＝1.37(PMMA STD)。
實(shí)施例27用三異丙醇釔進(jìn)行乙交酯的聚合稱(chēng)取5.1克乙交酯放入裝配有攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的燒瓶中。再用注射器加入40ml N，N-二甲基甲酰胺。攪拌所得的聚合物直到乙交酯溶解為止。在室溫下將三異丙醇釔(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加到所得到的溶液中。1小時(shí)后生成白色沉淀。聚合反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行大約16小時(shí)，然后將反應(yīng)混合物倒入500ml甲醇中。過(guò)濾該聚合物并在真空下進(jìn)行干燥。產(chǎn)量為3.0克(58.8%)，GPC分析Mn＝5330，Mw＝12700，PD＝2.28(PET，STD)。
實(shí)施例28用三(4-羥甲基二芐醚)釔進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合在干燥箱內(nèi)將20ml甲苯中2.04克ε-己內(nèi)酯的溶液加到烘干的100ml燒瓶中。再用注射器加入5ml催化劑懸浮液(參見(jiàn)實(shí)施例33)。30分鐘后再加50ml 5%的HCl水溶液使反應(yīng)驟冷。用5%的HCl水溶液(3×50ml)洗滌該溶液然后再用水(3×50ml)洗滌，得到的有機(jī)相在碳酸鈉上進(jìn)行干燥。過(guò)濾除去Na2CO3然后真空除去溶劑，最后得到的聚合物在真空下干燥過(guò)夜，生產(chǎn)2.07克(101%)的產(chǎn)品。
聚合物末端是(C6D6300MHz)的1H NMR分析表明由1，4-苯二甲醇引發(fā)劑基團(tuán)得到的-C(O)OCH2-p-C6H4-CH2OC(O)-基的單個(gè)的較大共振在5.105ppm(單純的，相對(duì)面積1.0)而對(duì)于-CH2CH2OH末端基的假四重共振是在3.615，3.637，3.655和3.676ppm(三重譜線的雙重線，相對(duì)面積1.2)。事實(shí)上只是單個(gè)的較大共振表明聚合物鏈結(jié)合到催化劑分子的兩個(gè)末端。
這說(shuō)明末端為羥基的聚合物(其末端羥基由Z基團(tuán)衍生而來(lái))是不能直接由此聚合方法制備的。因?yàn)樵卺惢蛳⊥两饘俅呋瘎┲小坝坞x”羥基變成它們自身的活性聚合位。
實(shí)施例29三(2-苯基硫代乙醇)釔的制備將20ml甲苯和三(1，1，1，3，3，3-六甲基二硅烷基酰胺)釔(0.824克，1.45毫摩爾)放在圓底燒瓶中攪拌成溶液，并將2-苯基硫代乙醇(0.669克，4.34毫摩爾)在4ml甲苯中的溶液滴加到上面制備的攪拌的溶液中。將該混合物攪拌3小時(shí)，然后通過(guò)真空除去溶劑給出一種油狀物。在C6D6中的1H NMR展示一種配位體的光譜。芳香區(qū)和脂肪區(qū)的面積對(duì)于所需要的成分其比例是正確的。
實(shí)施例30三(1-甲酯基乙醇)釔的制備將(0.814克，7.81毫摩爾)S-乳酸甲酯在10ml戊烷中的懸浮液在氮?dú)獗Ｗo(hù)下緩慢地加到內(nèi)含1.485克(2.60毫摩爾)三(1，1，1，3，3，3-六甲基二硅烷基酰胺)釔在22ml戊烷中的攪拌溶液的100ml圓底燒瓶中。在添加的過(guò)程中形成沉淀的同時(shí)伴有輕微的放熱現(xiàn)象。攪拌5分鐘后加入20ml THF，并在真空下除去所有的溶劑。得到的固體用25ml THF抽提。過(guò)濾THF溶液并加入足夠量(大約10ml)的戊烷以便產(chǎn)生混濁。將該混合物冷卻到-40℃，然后通過(guò)真空過(guò)濾離析所得到的結(jié)晶物，接著進(jìn)行真空干燥。0.5克(48%)的固體產(chǎn)品具有配位體部分NMR光譜，并且在IR(石蠟糊)中的吸收在1746(m)，1690(vs)，和1592(w)cm-1處。
實(shí)施例31三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釤的制備使用與例34相似的方法，制取的標(biāo)題化合物為白色固體，mp為98-98.5℃。對(duì)C12H30N3Sm的元素分析計(jì)算出C，34.75%;H，7.29%;N，10.13%;Sm，36.26%;
實(shí)測(cè)值C，32.92%，33.23%，33.60%;H，6.98%，7.10%，7.03%;N，9.65%，9.77%;Sm，36.9%，37.0%。
實(shí)施例32三(2-N，N-二甲氨基乙醇)鏑的制備使用與例34相似的方法，制取的標(biāo)題化合物為棕色油狀物。無(wú)須進(jìn)一步提純即可使用。
實(shí)施例33三(4-羥甲基二芐醚)釔的制備將0.247克(0.50毫摩爾)的釔(CH2SiMe3)3-(THF)2在2ml THF中的溶液滴加到裝在100ml圓底燒瓶中的(0.276克，2.00毫摩爾)的1，4-苯二甲醇在6ml THF中的攪拌溶液中。立刻發(fā)生沉淀并產(chǎn)生一種混濁的白色混合物。再用THF將該懸浮液稀釋到總體積為10ml，然后用作聚合催化劑。
實(shí)施例34三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔的制備在125ml錐形燒瓶中使2，5克三異丙醇釔溶解在10ml甲苯和20ml N，N-二甲氨基乙醇的混合物中，并加熱回流10分鐘。過(guò)濾該熱溶液并在真空下除去溶劑，給出一種油狀物。該油狀物再溶解在甲苯中并在真空下汽提溶劑2次以上。然后將該油狀物溶解在10ml戊烷中并過(guò)濾之。
在真空下除去溶劑給出一種白色的結(jié)晶固體為3.10克(82%)。在石蠟糊中的IR表明沒(méi)有游離N，N-二甲氨基乙醇的形跡。1H NMR(C6D6，300MHz)2.0-3.0(m，8H，CH2NMe2)，4.23(s，2H，-OCH2-)。對(duì)C12H30N3O3Y元素分析計(jì)算出C，40.80%;H，8.56%;N，11.9%;Y，25.2%。
已知值C，39.50%，39.55%;H，8.26%，8.37%;N，11.4%，11.4%;Y，26.6%，26.4%。
實(shí)施例38Ba2Y(OCH2CH2OCH2CH3)7的制備將金屬鋇(5.16克)加到75ml HOCH2CH2OCH2CH3中并攪拌直至氫放完為止。然后將20ml甲苯中的5.00克三異丙醇釔加到該溶液中并在手套箱內(nèi)加熱回流5分鐘。然后將混合物過(guò)濾到Schlenk燒瓶中并在Schlenk管線上汽提，(使用的是室溫水浴)。將粗產(chǎn)品放入干燥箱內(nèi)并再溶解到甲苯中，然后在Schlenk管線上汽提干燥。溶解和汽提重復(fù)兩次以上。在后兩次汽提操作中使用溫水浴。然后將粗制品溶于戊烷中并過(guò)濾到圓底燒瓶中然后在高真空管線上汽提出溶劑。將該固體粉碎并在高真空管線上繼續(xù)干燥。產(chǎn)量為18.10克(98%)。
對(duì)Ba2Y(OCH2CH2OCH2CH3)7元素分析計(jì)算出Y，9.00%;Ba，27.82%;C，34.06%;H，6.43%實(shí)測(cè)值Y，9.58%;Ba，27.40%;C，33.64%;H，6.36%;
Y，9.51%;Ba，27.30%;C，33.46%;H，6.54%。
實(shí)施例39Ba2Y(OCH2CH2N(CH3)2)7的制備將1.37克金屬鋇加到20ml HOCH2CH2N(CH3)2中，并攪拌直至氫釋放完為止。在干燥箱內(nèi)將10ml甲苯中的三異丙醇釔加到反應(yīng)混合物中并將全部?jī)?nèi)裝物加熱回流5分鐘。到達(dá)規(guī)定時(shí)間后，將混合物過(guò)濾至Schlenk燒瓶中并使用室溫水浴在Schlenk管線上進(jìn)行汽提。在干燥箱內(nèi)將粗制品再溶于甲苯中然后在Schlenk管線上除去溶劑。再溶解和汽提操作再進(jìn)行2次。第二次甲苯汽提后形成相當(dāng)干燥的白色固體試樣。從戊烷中再結(jié)晶的試驗(yàn)失敗了。然后將粗制品溶解在戊烷中并過(guò)濾到圓底燒瓶中，在高真空管線上汽提出溶劑。將得到的固體粉碎并在高真空下干燥。產(chǎn)量為4.60克(94%)。對(duì)Ba2Y(OCH2CH2N(CH3)2)7元素分析計(jì)算出Y，9.07%;Ba，28.01%;C，34.30%;H，7.20%;N，10.00%實(shí)測(cè)值Y，9.27%;Ba，28.20%;C，33.55%;H，7.08%;N，9.58%Y，9.27%;Ba，28.00%;C，33.55%;H，7.21%;N，9.55%。
實(shí)施例40用三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釤進(jìn)行R-交酯的聚合在干燥箱內(nèi)稱(chēng)取5.09克R-交酯放入100ml烘干的圓底燒瓶中。用注射器如入40ml二氯甲烷。在氮?dú)夥障聦⑷?2-N，N-二甲氨基乙醇)釤(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加到攪拌的溶液中。1小時(shí)以后，用50ml 5%的HCl終止聚合。再加入二氯甲烷，并用5%的HCl(2×50ml)洗滌分離出的有機(jī)相，然后用5%的碳酸氫鈉(1×50ml)洗，最后用水(3×50ml)洗。該有機(jī)相在無(wú)水硫酸鈉上干燥。過(guò)濾之后在減壓下濃縮該有機(jī)溶液并在己烷中沉淀聚合物，然后在真空下過(guò)濾并干燥。產(chǎn)量為4.85克(95.4%)。GPC分析Mn＝77900，Mw＝98800，PD＝1.27(PET STD)。
實(shí)施例41用Y(CH2SiMe3)2(THF)2對(duì)S-交酯進(jìn)行聚合在干燥箱內(nèi)稱(chēng)取5.28克S-交酯，放到裝配有攪拌棒的100ml圓底燒瓶中。再加入40ml二氯甲烷。在氬氣保護(hù)下，將Y(CH2SiMe3)2(THF)2(在甲苯中0.1M的溶液1.0ml)加到攪拌的溶液中。30分鐘后用50ml 5%的HCl冷卻反應(yīng)體系。另外再加入二氯甲烷，并且再用5%的HCl(2×50ml)洗滌分離出的有機(jī)相，然后用碳酸氫鈉(5%，50ml)洗，最后用水(3×50ml)洗。分離出的有機(jī)相在無(wú)水硫酸鈉上干燥，然后過(guò)濾并借助旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮。聚合物在己烷中沉淀出來(lái)，然后過(guò)濾并在45℃真空下干燥。產(chǎn)量為4.6克(87.1%)。
GPC分析Mn＝151000，Mw＝193000，PD＝1.28(PET STD)。
實(shí)施例42用Ba2Y(OCH2CH2NMe)7進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將40ml甲苯和10.8克ε-己內(nèi)酯加到裝配有攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的燒瓶中。在室溫下將Ba2Y(OCH2CH2NMe)7(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加到攪拌的溶液中。3小時(shí)之后用5%的HCl(50ml)使聚合體系驟冷。分離出有機(jī)相并再用5%的HCl(2×50ml)洗滌，然后用水(3×50ml)洗。得到的有機(jī)相在無(wú)水Na2CO3上干燥。過(guò)濾之后濾液在減壓下濃縮，然后在真空下干燥得到的聚合物。產(chǎn)量為10.8克(100%)，GPC分析Mn＝10300，Mw＝33400，PD＝3.21(PMMA STD)。
實(shí)施例43用Ba2Y(OCH2CH2OEt)7進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將40ml甲苯和7.49克ε-己內(nèi)酯加到裝有攪拌棒和氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的燒瓶中。再將Ba2Y(OCH2CH2OEt)7(在甲苯中0.2M的溶液0.5ml)加到攪拌的溶液中。1分鐘后用5% HCl(50ml)使聚合體系驟冷。另外再加入甲苯并且再用5% HCl(2×50ml)洗滌分離出的有機(jī)相，然后再用水(3×50ml)洗。在無(wú)水Na2CO3上干燥并過(guò)濾之后，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮并將所得的聚合物在真空下干燥。產(chǎn)量為7.30克(98%)。
實(shí)施例44用三異丙醇釤進(jìn)行ε-己內(nèi)酯的聚合將53.7克ε-己內(nèi)酯和400ml甲苯加到裝配有氮?dú)馀趴蘸推溽橆^一直伸到燒瓶底部的注射器的500ml烘干的圓底燒瓶中。注射器針頭接到6.4mm(內(nèi)徑)的聚四氟乙烯(TeflonTM)管上，隨后連接到蠕動(dòng)泵上。單體溶液從泵流向(6ml/分鐘)三通6.4mm的TeflonTM連接器(“T”混合器)。其中之一配有橡膠隔膜，經(jīng)過(guò)這里借助一臺(tái)速度為0.26ml/分的注射泵對(duì)三異丙醇釤(在甲苯中0.2M的溶液)進(jìn)行計(jì)量。通過(guò)一個(gè)大約61cm的TeflonTM管將“T”混合器連接到攪拌滯留箱(大約容量為30ml)的底部。通過(guò)在潮濕己烷中沉淀的辦法將聚合物從流出滯留箱的粘稠溶液中離析出來(lái)。當(dāng)單體供應(yīng)減少時(shí)，使用19ml三異丙醇釤。過(guò)濾和在真空下干燥之后得到45.4克(84.5%的產(chǎn)率)白色聚合物，其特性粘度為0.38(1克/100ml的苯，在30℃)。
本實(shí)施例說(shuō)明，在連續(xù)反應(yīng)體系中聯(lián)合管式(TeflonTM管)和單獨(dú)步驟連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器(滯留箱)的使用。
實(shí)施例45用三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釤進(jìn)行S-交酯的連續(xù)聚合將100.1克S-交酯和400ml二氯甲烷裝入配有氮?dú)馀趴盏?00ml烘干的燒瓶中。S-交酯溶解以后將伸向燒瓶底部的注射器針頭連接到燒瓶上。隨后注射器針頭連到一個(gè)直通蠕動(dòng)泵的6.4mm(內(nèi)徑)的Teflon管上。從蠕動(dòng)泵出來(lái)的S-交酯溶液流向(6ml/分)三通TeflonTM連接器(“T”混合器)?！癟”混合器的通路之一裝有橡膠隔膜。測(cè)量經(jīng)過(guò)(0.26ml/分的速度)這里的三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釤(在甲苯中0.2M的溶液)的量?！癟”混合器連接到兩個(gè)攪拌的滯留罐(總?cè)萘看蠹s為60ml)上，該罐串連著大約61cm6.4mm的TeflonTM管。流出的聚合物溶液被送到含潮濕己烷的攪拌罐中，在這里聚合物被沉淀出來(lái)。過(guò)濾并在真空下干燥過(guò)夜后得到83.7克(83.6%產(chǎn)率)聚合物，其特性粘度為0.41(1克/100ml氯仿，在30℃下)。
本例說(shuō)明在連續(xù)反應(yīng)體系里，聯(lián)合管(TeflonTM管)和兩步連續(xù)攪拌罐(滯留罐)式反應(yīng)器的使用。
以上描述和說(shuō)明了本發(fā)明的最佳實(shí)施方案，可以理解本發(fā)明并不因這里已揭示的明確的結(jié)構(gòu)而受到限制，而且可以進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)對(duì)于由附加權(quán)利要求定義的本發(fā)明范圍內(nèi)的各種改變和修正保留權(quán)利。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)酯開(kāi)環(huán)聚合方法，其中包括在聚合條件下，使選自下列組中的內(nèi)酯或交酯
式中n是4或5，h，i，k和m分別是1或2；每個(gè)R分別選自氫或最多含12個(gè)碳原子的烴基或最多含12個(gè)碳原子的取代的烴基；與釔或稀土金屬化合物和/或它們的混合物的催化劑相接觸。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中內(nèi)酯的R是氫或甲基。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中內(nèi)酯的R是甲基。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其中催化劑含有三價(jià)釔和/或一種或多種三價(jià)稀土金屬的混合物。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中的催化劑是釔的化合物。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其中的催化劑是鑭的化合物。
7.按照權(quán)利要求2的方法，其中內(nèi)酯的R是氫。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中的催化劑具有MZ3的結(jié)構(gòu)式，式中M代表三價(jià)釔或稀土金屬，每個(gè)Z分別選自-OCR13，-NR12，和-CR13，其中每個(gè)R1是選自氫、烴基和取代的烴基，規(guī)定Z的選擇要使結(jié)合到M上的基團(tuán)中至少有一個(gè)不是高配位的配位體，進(jìn)一步規(guī)定，當(dāng)Z是CF13時(shí)，一個(gè)或兩個(gè)R1可以共價(jià)結(jié)合到碳上。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其中Z含有少于50個(gè)的碳原子。
10.按照權(quán)利要求8的方法，其中Z是生物活性的。
11.按照權(quán)利要求8的方法，其中Z選自由2-乙氧基乙氧基，異丙氧基，2-苯基硫代乙氧基，2-N，N-二甲氨基乙氧基，1-甲酯基乙氧基，三甲基硅烷基甲基，N，N-雙(三甲基硅烷基)氨基，4-羥甲基芐氧基和維生素D3的醇鹽組成的組中。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其中的內(nèi)酯選自一種或多種ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、交酯(3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮)，乙交酯(1，4-二噁烷-2，5-二酮)，1，5-dioxepan-2-酮和1，4-二噁烷-2-酮。
13.按照權(quán)利要求8的方法，其中的內(nèi)酯選自一種或多種ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯，交酯(3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮)，乙交酯(1，4-二噁烷-2，5-二酮)，1，5-dioxepan-2-酮和1，4-二噁烷-2-酮。
14.按照權(quán)利要求8的方法，其中的催化劑可溶于反應(yīng)介質(zhì)中。
15.按照權(quán)利要求1的方法是在溶劑存在下進(jìn)行的。
16.嵌段共聚物的制備方法，將兩種或多種內(nèi)酯單體相繼加入權(quán)利要求1所述的聚合方法中。
17.無(wú)規(guī)共聚物的制備方法，將兩種或多種內(nèi)酯單體同時(shí)加入權(quán)利要求1所述的聚合方法中。
18.按照權(quán)利要求8的方法，其中內(nèi)酯的R是氫或甲基。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其中內(nèi)酯的R是甲基。
20.按照權(quán)利要求18的方法，其中內(nèi)酯的R是氫。
21.按照權(quán)利要求8的方法，其中M選自釔、鑭、釤、鏑和鉺中的一個(gè)或多個(gè)。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其中M選自釔或鑭。
23.按照權(quán)利要求8的方法，其中M是兩種或多種釔和稀土金屬的混合物。
24.按照權(quán)利要求8的方法，是在溶劑存在下進(jìn)行的。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其中M選自釔，鑭，釤，鏑和鉺中的一種或多種。
26.按照權(quán)利要求25的方法，其中內(nèi)酯選自ε-己內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、交酯(3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮)和乙交酯(1，4-二噁烷-2，5-二酮)中的一種或多種。
27.按照權(quán)利要求26的方法，其中聚合溫度從-80至200℃。
28.按照權(quán)利要求27的方法，其中聚合溫度從0至110℃。
29.按照權(quán)利要求8的方法，其中催化劑是三異丙醇鑭，三異丙醇釔，三異丙醇鉺，三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釔、三(2-乙氧基乙醇)釔、雙(2，2，6，6-四甲基庚基-3，5-dionate)異丙醇釔，Y(CH2SiMe3)3·(THF)2，三異丙醇釤，釔(O-維生素D3)3，三(2-N，N-二甲氨基乙醇)釤，三(2-N，N-二甲氨基乙醇)鏑，三(2-苯基硫代乙醇)釔，三(1，1，1，3，3，3-六甲基二硅基酰胺)釔，三(4-羥甲基二芐醚)釔，和三(1-甲酯基乙醇)釔中的一種或多種。
30.按照權(quán)利要求8的方法，其中催化劑選自Ba2Y(OCH2CH2OCH2CH3)7和Ba2Y〔OCH2CH2N(CH3)2〕7。
31.按照權(quán)利要求1的方法，其中聚合是以間歇方式進(jìn)行的。
32.按照權(quán)利要求1的方法，其中聚合是以連續(xù)方式進(jìn)行的。
33.按照權(quán)利要求32的方法，是在連續(xù)管式反應(yīng)器中進(jìn)行的。
34.按照權(quán)利要求32的方法，是在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)攪拌罐反應(yīng)器中進(jìn)行的。
35.按照權(quán)利要求1的方法，是以半間歇方式進(jìn)行的。
36.具有如下結(jié)構(gòu)式的活性聚合物式中n為4或5;h，i，k和m分別為1或2;p是3或更大;q和r分別是O或整數(shù);e是0或1;d是0，1或2;E為1價(jià)的高配位的配位體;F為高配位的二價(jià)配位體;Z的定義同上;規(guī)定q+r為3或更大;d+2e是2或更小;d+2e+f為3;a和b分別是0或整數(shù)，規(guī)定a+b為1或更大;每個(gè)R分別選自氫或最多含12個(gè)碳原子的烴基或最多含12個(gè)碳原子的取代的烴基;M選自釔和稀土金屬;Q是-OCR13，其中每個(gè)R1分別選自氫、烴基和取代的烴基;u、v和w分別為零或整數(shù)，規(guī)定u、v和w中至少兩個(gè)不為0。
37.按照權(quán)利要求36的活性聚合物，其中R是氫或甲基。
38.按照權(quán)利要求37的活性聚合物，其中R是甲基。
39.按照權(quán)利要求37的活性聚合物，其中R是氫。
40.按照權(quán)利要求36的活性聚合物，其中M選自釔、鑭、釤、鏑和鉺。
41.按照權(quán)利要求40的活性聚合物，其中R是甲基或氫。
42.按照權(quán)利要求41的活性聚合物，其中R是甲基。
43.按照權(quán)利要求41的活性聚合物，其中R是氫。
44.按照權(quán)利要求36的活性聚合物，其中至少一個(gè)R1是取代的烴基。
45.按照權(quán)利要求41的活性聚合物，其中至少一個(gè)R1是取代的烴基。
46.按照權(quán)利要求37的活性聚合物，其中至少一個(gè)R1是取代的烴基。
47.具有下列結(jié)構(gòu)式的聚合物式中n是4或5;h、i、k和m分別為1或2;a和b分別為0或整數(shù)，規(guī)定a+b是1或更大;u、v和w分別為0或整數(shù)，規(guī)定u、v和w中至少兩個(gè)不是0;q和r分別為0或整數(shù)，規(guī)定q+r是1或更大;R是氫，最多含12個(gè)碳原子的烴基和最多含12個(gè)碳原子的取代的烴基;T是-OCR23，每個(gè)R2分別是氫或取代的烴基，規(guī)定至少一個(gè)R2不是氫。
48.按照權(quán)利要求47的聚合物，其中R是氫或甲基。
49.按照權(quán)利要求48的聚合物，其中R是氫。
50.按照權(quán)利要求48的聚合物，其中R是甲基。
51.按照權(quán)利要求47的聚合物，其中聚合物是無(wú)規(guī)或嵌段聚合物。
52.按照權(quán)利要求47的聚合物，其中T是2-乙氧基乙氧基，2-苯基硫代乙氧基，2-N，N-二甲氨基乙氧基，1-甲酯基乙氧基，和-O-維生素D3。
53.按照權(quán)利要求47的聚合物，其中T是生物活性的。
54.按照權(quán)利要求48的聚合物，其中T是生物活性的。
55.按照權(quán)利要求47的聚合物，其中聚合物是生物可降解的并且T是生物活性的。
56.嵌段共聚物，包括至少一個(gè)聚(R-交酯)嵌段和至少一個(gè)聚(S-交酯)嵌段。
57.按照權(quán)利要求56的聚合物，其中聚(R-交酯)嵌段和聚(S-交酯)嵌段數(shù)目相當(dāng)。
58.按照權(quán)利要求57的聚合物，其中聚(R-交酯)和聚(S-交酯)嵌段的數(shù)目各是一個(gè)。
59.按照權(quán)利要求57的聚合物，其中聚(R-交酯)和聚(S-交酯)嵌段的分子量大致相等。
60.按照權(quán)利要求56的聚合物，其中聚(R-交酯)和/或聚(S-交酯)嵌段含有最多大約20摩爾%的其它單體。
61.按照權(quán)利要求60的聚合物，其中聚(R-交酯)和/或聚(S-交酯)嵌段含有最多大約10摩爾%的其它單體。
62.按照權(quán)利要求61的聚合物，其中聚(R-交酯)和/或聚(S-交酯)嵌段含有最多大約5摩爾%的其它單體。
63.一種化合物，其結(jié)構(gòu)式為MZ3，其中M是釔或稀土金屬，規(guī)定當(dāng)M是釔或稀土金屬時(shí)，兩個(gè)Z基是2，2，6，6-四甲基庚基-3，5-dionate，另外的Z基是-OCR13，NR12和CR13，其中R1是氫、烴基和取代的烴基，進(jìn)一步規(guī)定當(dāng)M是釔時(shí)，Z是2-N，N-二甲氨基乙氧基，2-苯基乙氧基或-O-維生素D3，另外還規(guī)定當(dāng)M是釤或鏑時(shí)，Z是2-N，N-二甲氨基乙氧基。
64.權(quán)利要求56的聚合物的溶液。
65.由權(quán)利要求64的溶液制備的薄膜。
66.由權(quán)利要求64的溶液制備的涂覆基質(zhì)。
67.權(quán)利要求36的聚合物的溶液。
68.由權(quán)利要求67的溶液制備的薄膜。
69.由權(quán)利要求67的溶液制備的涂覆基質(zhì)。
70.用活潑氫源驟冷權(quán)利要求36的活性聚合物的方法。
71.權(quán)利要求47的聚合物的溶液。
72.由權(quán)利要求71的溶液制備的薄膜。
73.由權(quán)利要求71的溶液制備的涂覆基質(zhì)。
74.按照權(quán)利要求63的化合物，其中M是釔，Z是2-苯基乙氧基。
75.按照權(quán)利要求63的化合物，其中M是釔，Z是-O-維生素D3。
76.按照權(quán)利要求63的化合物，其中M是釤，Z是2-N，N-二甲氨基乙氧基。
77.按照權(quán)利要求63的化合物，其中M是鏑，Z是2-N，N-二甲氨基乙氧基。
78.按照權(quán)利要求63的化合物，其中M是釔或稀土金屬，兩個(gè)Z基是2，2，6，6-四甲基庚基-3，5-dionate，第三個(gè)Z基是異丙氧基。
79.按照權(quán)利要求63的化合物，其中M是釔，Z是2-N，N-二甲氨基乙氧基。
全文摘要
本發(fā)明涉及釔和稀土化合物催化的內(nèi)酯聚合的方法和這樣聚合的活性聚合物組合物，這樣聚合的新型聚酯產(chǎn)品以及新型的釔和稀土金屬化合物催化劑，該催化劑用于醫(yī)藥用和柔韌性包裝薄膜用的可生物降解的聚合物的聚合反應(yīng)。
文檔編號(hào)A61K47/48GK1051367SQ90108998
公開(kāi)日1991年5月15日 申請(qǐng)日期1990年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月29日
發(fā)明者史蒂文·詹姆斯·麥克萊恩, 內(nèi)維爾·埃弗頓·德賴(lài)斯代爾 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司