己二酸酐的制备及其聚合研究进展

2026/3/23 8:01:11 作者:南星

己二酸酐(Adipic anhydride)是一种六元环脂肪族酸酐,为重要有机合成中间体,常用于聚酯、聚酰胺、药物及生物可降解材料合成。己二酸酐常温下为白色无臭结晶(片状/鳞片状),熔融后为无色液体,不溶于水,易溶于乙醚、苯、氯仿、丙酮、四氢呋喃等有机溶剂,常温稳定。

己二酸酐

制备方法

250mL的三口瓶中加入15g己二酸和150mL乙酸酐,磁力搅拌下加热回流24h,氩气保护冷却。减压蒸馏(<100℃,1mmHg)除去剩余的乙酸酐和乙酸。加入0.1g二水合醋酸锌作为解聚剂,在160°C反应1h,然后升温至180℃以上减压蒸馏(1mmHg),得到己二酸酐,无色液体,产率45%。

聚合研究进展

己二酸酐(AA)由于其在生物医用方面的独特优势,已成为酸酐开环聚合研究中的一个重点。己二酸酐聚合可以用阳离子催化剂如AICl3或BF3(C2H5)2O聚合得到,也可以用阴离子催化剂如CH3COO-K+或NaH聚合得到。从二十世纪九十年代初开始的十多年里,己二酸酐的聚合研究已取得一定进展。

Albertsson与Lundmark研究己二酸酐的开环聚合反应,考察了反应温度、反应时间、反应溶剂、催化剂以及催化剂浓度对聚酸酐的分子量及分布的影响。辛酸亚锡催化己二酸酐的聚合时,在起始阶段作为引发剂使环状酸酐开环,之后辛酸亚锡作为链交换反应的催化剂,使高分子量的聚酸酐和低分子量的环酐达到平衡,虽然聚合的转化率为70%以上,但分子量较低,Mn小于5000,其聚合可能是以下3种机理的一种或者同时存在:1,非离子插入;2,辛酸亚锡的催化结果;3,相邻聚合物长链的酸酐交换。

Jerome等发现己二酸酐在三异丁基铝和生物碱催化下,己二酸酐聚合具有活性特征。溶液、熔融本体聚合都以配位一插入、酰氧键断裂方式进行。并采用CL预聚合再加己二酸酐的方法成功地得到了己二酸酐与己内酯的嵌段共聚物。

邓先模等人先后用烯丙基氯化镁、聚乙二醇钾、二丁基镁等为催化剂催化己二酸酐聚合,考察了溶剂、单体与催化剂比例等因素对己二酸酐聚合的影响,所得到的PAA最高分子量6000。左右,聚合机理是配位一插入、酰氧键断裂方式开环聚合。随后邓先模等还以聚乙二醇钾作为催化剂,采用聚乙二醇钾催化预聚合CL,再加AA得到了CL-AA嵌段共聚物。并考察了溶剂、CL和己二酸酐单体比、单体浓度、温度等对共聚的影响[1]。

参考文献

[1] 陈枫. 稀土催化己二酸酐和碳酸亚乙酯开环聚合及其聚合物的降解和生物相容性研究[D]. 浙江大学,浙江大学材料与化学工程学院,2008.

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