乳酸-3-苯甲基-2,5-吗啉二酮共聚物的合成及共聚物组分分析

摘要

以苯丙氨酸为原料合成3-苯甲基-2,5-吗啉二酮(PMD),以辛酸亚锡为催化剂,研究PMD与丙交酯(LA)开环共聚得到乳酸-3-苯甲基-2,5-吗啉二酮共聚物,用IR、1H-NMR、DSC对共聚物进行分析表征,表明可得到含有苯丙氨酸的聚乳酸共聚物.利用红外定量分析法替代1H-NMR法测定共聚物中PMD的组分含量,以1671.53cm-1和870.82cm-1两波数处特征峰的吸光度比值,作标准工作曲线Y=0.05567X+0.1091,r=0.9993.比较了催化剂浓度、反应时间、温度对共聚物组分含量、共聚物特性黏数[η]的影响.结果表明,低催化剂浓度条件下(0.025mol%与0.1mol%),产物特性黏数[η]随反应时间的延长先增加然后下降;而在高催化剂浓度(0.2mol%)的条件下,因主链中形成了更多更稳定的酰胺键,产物特性黏数[η]10h内维持不变;随PMD加入量的增多,进入共聚物中的PMD组分也相应地呈线性增加,但因PMD的开环活性低于丙交酯,所以苯丙氨酸引入聚乳酸链段中比较困难,但在低投料比条件下(<20mol%),升高反应温度有利于PMD含量的增加;同样也因为PMD在共聚物中组分含量的增多,苯环的稳定性使共聚物[η]受催化剂浓度及温度的影响逐渐减弱.