用于聚(交酯)合成的催化剂和其用图
【专利说明】用于聚（交醋）合成的催化剂和其用途
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年3月26日提交的并且题目为"用于聚（交醋）合成的催化剂 和其用途（Catalystsfor化Iy(Xactide)SynthesisandUsesHiereof)"的印度专利申 请系列号1338/CHE/2013的优先权，其内容W它们的整体并入本文。
技术领域
[0003] 提供了用于聚（交醋）合成的催化剂。
【背景技术】
[0004] 自从20世纪40年代，合成的石油化学型聚合物已经具有了工业影响。尽管运些材 料的许多优势，两个主要缺点仍待解决，即，它们的生产使用不可再生资源和运些大规模商 品聚合物的最终处理。由于它们独特的性质，生物可降解聚合物已经被视为可选的环境友 好的聚合物，并且在过去30年在运些材料的合成、制造和加工中实现的进步已经产生了从 包装到更精密的生物医学设备的广泛实际的应用。在各种已知的生物可降解聚合物中，直 链脂肪族聚醋是有吸引力的并且最常使用。注意，运些聚合物不仅仅是生物可降解的（脂 肪族聚醋骨架固有地对水和热敏感）而且也是生物可同化的，因为它们在生理学介质中的 水解产生经克雷伯氏循环作为水和二氧化碳消除的非毒性组分。
[0005] 合成运些聚合物的许多方法之一是相应的环内醋单体或交醋（LA)的开环聚合。 已经评估了用于交醋和内醋的聚合的许多催化剂系统，包括侣、锋、锡和铜系元素的络合 物。已经非常成功地使用甚至强碱，比如金属醇盐。锡化合物，尤其是双-2-乙基己酸锡 (II)(辛酸锡），用于本体聚合，原因是它们在烙融态的溶解度、高催化活性，和低比率的聚 合物外消旋化。可获得>90 %的转化和小于1 %的外消旋化，同时提供具有高分子量的聚合 物。交醋和内醋使用辛酸锡的聚合一般认为经配位-插入机制（coordination-ins&rtion mechanism)发生。用辛酸锡催化的聚合，观察到高分子量聚合物、好的反应速度，和低水平 的外消旋化。用于聚合的典型条件是180±210°C范围的溫度、100±1000 ppm范围的催化剂 辛酸锡浓度，和2 + 5小时范围的反应时间，W实现约95%的转化。在催化剂和单体二者中 聚合是一级的。通常，包含径基的引发剂，比如1-辛醇用于控制分子量，W及使反应加速。 商业化的一个问题是催化剂残留。尽管路易斯酸在有机合成中的多种应用，但是它们在聚 合物化学中的应用相当受限。已经使用了某些催化剂，但是与运样使用某些催化剂的方法 的商业化相关的主要障碍是难W去除催化剂残留W及与运些残留相关的细胞毒性，其限制 了运些聚合物在生物医学应用中的使用。
[0006] 因此，需要具有环境有益的金属的新催化剂，所述金属是哺乳解剖学中的成分，从 而残留是无害的。本文所述的实施方式满足了该需要W及其他的需求。本文所述的实施方 式部分基于使用溫和路易斯酸作为催化剂合成聚（交醋）（PLA)。
【发明内容】
[0007] 本文所述的实施方式提供了具有式I结构的化合物：
[0008]
[0009] 其中
[0010] Ri是任选地取代的CI-Ce烷基或任选地取代的CI-Ce烷氧基；
[0011] Rz是任选地取代的CI-Cg烷基或任选地取代的CI-Cg烷氧基；
[0012] Rs是任选地取代的叔下基、
[001引其中，
[0014] Ra选自H、CI-Ce烷氧基，和CI-Ce烷基；
[001引 Rs选自H、CI-Ce烷氧基，和CI-Ce烷基讯
[0016] Re选自H、Ci-Cg烷氧基，和Ci-Cg烷基。
[0017] 也提供了制备聚（交醋）的方法。在一些实施方式中，方法使交醋在足够形成聚 (交醋）的条件下接触具有式I结构的化合物：
[0018]
[001引其中
[0020] Ri是任选地取代的CI-Cg烷基或任选地取代的CI-Cg烷氧基；
[0021] Rz是任选地取代的CI-Ce烷基或任选地取代的CI-Ce烷氧基；
[0022] Rs是任选地取代的叔下基
其中，
[0023] Ra选自H、CI-Ce烷氧基，和CI-Ce烷基；
[0024] Rs选自H、CI-Ce烷氧基，和CI-Ce烷基讯
[0025] Re选自H、Ci-Cg烷氧基，和Ci-Cg烷基。
[0026] 在一些实施方式中，方法进一步包括分离聚（交醋）。
[0027] 也提供了制备某些化合物的方法。在一些实施方式中，提供了制备具有式
结构的化合物的方法。 Il
[002引在一些实施方式中，提供了制备具有式III结构的化合物的方法
[0029] 本文公开的实施方式也提供了根据本文所述的方法制备的聚（交醋）。
[0030] 本文所述的实施方式也提供了包括具有式I化合物的组合物
[00引]其中
[0032] Ri是任选地取代的CI-Cg烷基或任选地取代的CI-Cg烷氧基；
[0033] Rz是任选地取代的CI-Ce烷基或任选地取代的CI-Ce烷氧基；
[0034] Rs是任选地取代的叔下基、
其中，
[0035] Ra选自H、CI-Ce烷氧基，和CI-Ce烷基；
[003引 Rs选自H、CI-Ce烷氧基，和CI-Ce烷基讯
[0037] Re选自H、Ci-Cg烷氧基，和Ci-Cg烷基。
[0038] 在一些实施方式中，组合物是缝线、血管支架、包装材料、工程化的组织、骨置换 物、药物递送系统或生物可降解的聚合物。
【附图说明】
[0039] 图1是化合物1和5的转化率对分子量和分子分布的图。
[0040] 发明详述
[0041] 该说明书不限于描述的具体方法、组合物或方法学，因为运些可W改变。在该说明 书中使用的术语是仅仅为了描述具体形式或实施方式的目的，并且不旨在限制本文所述的 实施方式的范围。除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有如本领域普通技术 人员通常理解的相同意思。在一些情况下，为了清楚和/或为了容易参考，本文定义了具有 通常理解意思的术语，并且本文包括运样的定义不应必须解释为表示相对于本领域一般理 解实质不同。但是，在冲突的情况下，W包括定义的专利说明书为准。
[0042] 也必须注意，如本文和所附的权利要求中使用，除非上下文明确另外指出，单数形 式"一个（a)"、" 一个（an)"和"所述（the)"包括复数参考物。
[0043] 如在本文档中使用，术语"包括（comprise)"、"具有化ave)"和"包含（include)" 和它们的变型，如本文所使用，意思是"包括但不限于"。尽管鉴于"包括"（解释为意思是 "包括但不限于"）各种组分或步骤描述了各种组合物、方法和设备，但是组合物、方法和设 备也可"基本上由各种组分和步骤组成"或"由各种组分和步骤组成"，并且运些术语应解释 为基本上闭合式成员组。
[0044] 如本文所使用，术语"締基"意思是具有一个或多个碳-碳双键和2-20个碳原子 的直链或支链烷基基团，包括但不限于乙締基、1-丙締基、2-丙締基、2-甲基-1-丙締基、 1-下締基、2-下締基等。在一些实施方式中，締基链的长度是2至10个碳原子、长度是2 至8个碳原子、长度是2至6个碳原子或长度是2至4个碳原子。
[0045] 术语"烷氧基"指任选地取代的、通过氧原子连接的烷基基团。例如，术语"烧氧 基"意思是1至20个碳原子的直链或支链-0-烷基基团，包括但不限于甲氧基、乙氧基、正 丙氧基、异丙氧基、叔下氧基等。在一些实施方式中，烷氧基链长度是1至10个碳原子、长 度是1至8个碳原子、长度是1至6个碳原子、长度是1至4个碳原子、长度是2至10个碳 原子、长度是2至8个碳原子、长度是2至6个碳原子，或长度是2至4个碳原子。
[0046] 如本文所使用，术语"烷基"意思是直链或支链的饱和控基。烷基基团可包含1至 20个、2至20个、1至10个、2至10个、1至8个、2至8个、1至6个、2至6个、1至4个、2 至4个、1至3个或1个、2个或3个碳原子。烷基基团的例子包括但不限于甲基（Me)、乙基 巧t)、丙基（例如，正丙基和异丙基）、下基（例如，正下基、叔下基、异下基）、戊基（例如，正 戊基、异戊基、新戊基）、己基、异己基、庚基、4, 4二甲基戊基、辛基、2, 2, 4-S甲基戊基、壬 基、癸基、^^一烷基、十二烷基、2-甲基-1-丙基、2-甲基-2-丙基、2-甲基-1-下基、3-甲 基-1-下基、2-甲基-3-下基、2-甲基-1-戊基、2, 2-二甲基-1-丙基、3-甲基-1-戊基、 4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2, 2-二甲基-1-了 基、3, 3-二甲基-1-下基、2-乙基-1-下基等。
[0047] 如本文所使用，术语"烘基"意思是具有一个或多个碳-碳=键和2-20个碳原子 的直链或支链烷基基团，包括但不限于乙烘、1-丙締、2-丙締等。在一些实施方式中，烘基 链的长度是2至10个碳原子、长度是2至8个碳原子、长度是2至6个碳原子，或长度是2 至4个碳原子。运些也可W是任选地取代的。
[0048] 如本文所使用，术语"芳基"意思是单环、双环或多环（例如，具有2个、3个或4个 稠环）的芳族控。在一些实施方式中，芳基具有5至20个环原子或5至10个环原子。环 原子可都是C或可包含1个或更多个N、0和S作为C的替换。芳基的例子包括但不限于苯 基、糞基、蔥基、菲基、巧满基、巧基、四氨糞基等。
[0049] 芳基和杂芳基基团的例子包括但不限于：
[0052]如本文所使用，术语"芳基烷基"意思是芳基取代的Ci-e烷基。
[0053]如本文所使用，术语"接触"意思是在系统或化学反应中使两个元素在一起。
[0054]如本文所使用，术语"环烷基"意思是非芳族的环控，包括包含多达20个成环碳原 子的环化的烷基、締基和烘基基团。环烷基基团可包括单环或多环环系统比如稠环系统、桥 环系统，和螺环系统。在一些实施方式中，多环环系统包括2、3或4个稠环。环烷基基团可 包含3至15个、3至10个、3至8个、3至6个、4至6个、3至5个，或5或6个成环碳原子。 环烷基基团的成环碳原子可任选地由氧或硫桥（SUlfido)取代。环烷基基团的例子包括但 不限于环丙基、环下基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环戊締基、环己締基、环己 二締基、环庚S締基（cycloheptatrienyl)、降冰片基（norbornyl)、降廉基（no巧inyl)、降 曹基（norcarnyl)、金刚烷基（adamantyl)等。环烷基的定义也包括具有与环烷基环稠合 (通常与其具有共有键）的一个或多个芳族环的部分，例如，戊烧、戊締、己烧等的苯并或嚷 吩基衍生物（例如，2, 3-二氨-IH-巧-1-基，或IH-巧-2 (3H)-酬-1-基）。
[00巧]如本文所使用，术语"环烷基烷基"意思是被环烷基取代的Cle烷基。
[0056]如本文所使用，术语"面基"意思是面素基团，包括但不限于氣、氯、漠和舰。
[0057] 如本文所使用，术语"面代烷基"意思是具有一个或多个面素取代基的Ci-e烷基基 团。面代烷基基团的例子包括但不限于CFs、C2F5、CHFz、CCI3、CHClz、C2CI5、CH2CF3等。
[005引如本文所使用，术语"杂芳基"意思是具有多达20个成环原子（例如，C)和具有至 少一个杂原子环成员（成环原子）比如硫、氧或氮的芳族杂环。在一些实施方式中，杂芳基 基团具有至少一个或多个杂原子成环原子，其每一个独立地是硫、氧或氮。在一些实施方式 中，杂芳基基团具有3至20个成环原子、3至10个成环原子、3至6个成环原子或3至5个 成环原子。在一些实施方式中，杂芳基