【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可降解材料合成领域，具体的，本专利技术涉及一种高分子量聚乳酸的可控制备方法。
技术介绍
1、聚乳酸(pla)的单体来源于玉米、甘蔗等可再生资源，在自然环境下能够完全降解为水和二氧化碳。作为一类新型的环境友好高分子材料，聚乳酸由于其优异的机械性能、良好的生物降解性和生物相容性，被广泛应用于生物医用材料、食品包装和一次性塑料用品等领域。目前，工业上生产聚乳酸(pla)有两种方法。第一种方法是乳酸直接缩合聚合制备聚乳酸，但这种方法的缺点是聚合反应需要在高真空、高温下进行，反应条件较为苛刻，能耗较高，且制备得到的聚乳酸分子量不高。第二种方法是通过乳酸的二聚体丙交酯进行开环聚合制备聚乳酸，这种通过离子聚合或配位聚合制备得到的聚乳酸具有较高的分子量，可以满足实际的应用需求，已经成为目前工业上制备聚乳酸的主要方法。
2、工业上制备聚乳酸最常见的就是使用辛酸亚锡(sn(oct)2)等锡类化合物作为催化剂，例如陈学思等人在本体熔融条件下进行丙交酯单体的开环聚合，使用0.03mol％的sn(oct)2可以转化高达99％的丙交酯，制备得到的聚乳酸的摩尔质量为125.0kg/mol(ind.eng.chem.res.2022,61,51,18712-18719)。然而，辛酸亚锡具有潜在的健康风险，并且无法通过沉淀等简单的纯化方法完全去除。因此，开发低毒、环境友好的催化剂用于丙交酯的本体熔融聚合制备高分子量聚乳酸具有重要的科学意义和应用价值。近年来，科研人员开发了基于锌、镁和铁等生物相容性较好的金属催化剂(angew chem
3、有鉴于此，本专利技术提供了一种利用简单的有机铝催化剂实现丙交酯的本体熔融聚合，制备高分子量聚乳酸的新方法。本专利技术提供的方法与以往报道的方法相比，具有以下有益之处：1)所得聚合产物分子量可控并且可以制备高分子量聚乳酸；2)催化剂合成简单、活性高、成本低廉、毒性低；3)催化剂负载量低，所得聚乳酸容易纯化，产物中金属残留低；4)聚合反应无需溶剂，能够降低成本、简化生产工艺，符合绿色化学的要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高分子量聚乳酸的可控制备方法，包括如下步骤：
2、(1)将2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚与三甲基铝溶于有机溶剂中反应10min～4h，再加入引发剂反应10min～4h，除去溶剂后得到引发体系；
3、(2)将丙交酯加入上述引发体系中，在100～250℃下反应0.5～24h得到聚乳酸。
4、上述制备方法中，所述丙交酯可为l-丙交酯、d-丙交酯、rac-丙交酯和meso-丙交酯。
5、上述制备方法中，其特征在于，所述引发剂为醇，优选甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、苄醇、苯乙醇、苯丙醇、2,2-二苯基乙醇、乙二醇、1,4-苯基二甲醇、丙三醇或季戊四醇。
6、上述制备方法中，其特征在于，所述2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚与三甲基铝的摩尔比例为1/1～3/1；所述引发剂与三甲基铝的摩尔比例为1/1～100/1；所述丙交酯与引发剂的摩尔比例为50/1～6000/1。
7、上述制备方法中，其特征在于，所述有机溶剂为正己烷、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈或丙酮。
8、上述制备方法中，其特征在于，步骤(1)中的溶剂也可以不除去，直接将混合溶液作为引发体系使用。
9、上述制备方法中，其特征在于，制备得到的聚乳酸可以通过简单的沉淀法进行纯化：将聚乳酸溶于二氯甲烷或氯仿或四氢呋喃中，加入甲醇或乙醇中沉淀，过滤干燥后得到满足生物医用要求的聚乳酸。
10、上述制备方法中，所述聚乳酸的化学结构如式(ⅰ)所示：
11、
12、其特征在于，n为大于等于5的自然数，r1为羟基、烷氧基或芳基烷氧基，具体可为羟基、甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、苄氧基、苯基乙氧基、苯基丙氧基、二苯基甲氧基、2,2-二苯基乙氧基。
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1.一种高分子量聚乳酸的可控制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙交酯可为L-丙交酯、D-丙交酯、rac-丙交酯和meso-丙交酯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂为醇，优选甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、苄醇、苯乙醇、苯丙醇、2,2-二苯基乙醇、乙二醇、1,4-苯基二甲醇、丙三醇或季戊四醇。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚与三甲基铝的摩尔比例为1/1～3/1；所述引发剂与三甲基铝的摩尔比例为1/1～100/1；所述丙交酯与引发剂的摩尔比例为50/1～6000/1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为正己烷、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈或丙酮。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的溶剂也可以不除去，直接将混合溶液作为引发体系使用。
【技术特征摘要】
1.一种高分子量聚乳酸的可控制备方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙交酯可为l-丙交酯、d-丙交酯、rac-丙交酯和meso-丙交酯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂为醇，优选甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、苄醇、苯乙醇、苯丙醇、2,2-二苯基乙醇、乙二醇、1,4-苯基二甲醇、丙三醇或季戊四醇。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于...
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