脂肪族聚酯材料由於具有良好的生物可降解性、生物相容性和力學性質,被廣泛用作可吸收手術縫合線、組織工程支架、藥物載體和食品包裝材料。目前商品化的脂肪族聚酯材料,包括聚乳酸、聚己內酯等,由於其固有的一些缺點限制了在生物醫藥領域的應用。例如,聚己內酯的疏水特性和半結晶性質導致其在體內降解速率較慢(2-4年),無法作為短期植入材料使用。通過共聚改性,在聚酯分子中引入官能基團,可以調控聚酯材料的降解行為、結晶度和親水性,也可以作為反應位點,與生物活性分子反應。
α-亞甲基-γ-丁內酯(MBL)也叫鬱金香靈A,是一種天然生物基單體分子,可以通過衣康酸轉化得到。由MBL開環聚合製備的聚酯具有雙鍵側基,可以進一步利用Michael加成反應或「thiol-ene Click」反應進行後修飾。MBL同時具有穩定的五元環內酯結構和高活性環外雙鍵,如何抑制雙鍵加成反應的同時實現MBL的開環聚合是一項重大挑戰。
青島科技大學沈勇博士在之前的工作中利用有機磷腈鹼/脲二元催化體系,首次實現了有機催化MBL的選擇性開環聚合(CCS Chem.2020,2, 620-630)。最近,青島科技大學沈勇、劉福勝團隊在前期工作的基礎上,報導了有機磷腈鹼/脲二元催化體系實現MBL與其他環內酯(ε-己內酯或δ-戊內酯)的選擇性開環共聚,成功製備得到側基雙鍵官能團含量可調控的系列功能化生物基聚酯(如下圖)。
相關實驗表明,PMBL-co-PCL和PMBL-co-PVL共聚酯的物理性質表現出組成依賴行為。隨著聚酯主鏈MBL含量的增加,共聚酯的熔融轉變溫度、結晶溫度、熔融焓和結晶度顯著降低。這些發現對於新型功能化可持續熱塑性彈性體材料的設計合成具有啟示意義。
這項工作發表在高分子領域旗艦刊Macromolecules上(Macromolecules2020,53, 3380-3389)。化工學院碩士生趙志超為論文的第一作者,青島科技大學沈勇博士、劉福勝教授和李志波教授為論文的共同通訊作者。這項工作得到了國家自然科學基金,山東省自然科學基金,111計劃和山東省泰山學者優勢特色學科團隊計劃的資助。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.