苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯及其制备方法和用途技术领域
本发明提供了一种生物可降解聚碳酸酯类化合物及其制备方法和用途，尤其涉及
苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯，属于生物医用材料领域。
背景技术
作为一类人工合成生物可降解高分子材料，脂肪族聚碳酸酯具有良好的生物相容
性、生物可降解性和物理机械性能，而且种类很多，在外科手术缝合线、骨固定材料、药物控
制释放和组织工程等领域越来越受到重视。脂肪族聚碳酸酯的合成方法主要有酯交换法、
光气缩合法、环氧化物和二氧化碳加成聚合法以及环状碳酸酯单体开环聚合法。其中，环状
碳酸酯单体开环聚合法具有聚合过程热效应低、聚合速度快和产物分子量高等优点，已经
成为合成脂肪族聚碳酸酯最主要的方法。在环状碳酸酯单体中引入不同的功能基团，譬如
羧基、氨基、羟基等，能够给脂肪族聚碳酸酯提供进一步的化学修饰。环状碳酸酯单体种类
繁多，通过开环聚合可以制备出各种各样脂肪族聚碳酸酯。
发明内容
本发明提供了一种能够合成生物可降解聚碳酸酯的单体材料苄基乙醇胺三亚甲
基碳酸酯，其结构式为：
上述苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯为白色晶体，分子式C15H19NO5，分子量为293。
本发明还提供了该材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将2，2-二羟甲基丙酸和苄
基乙醇胺溶于四氢呋喃中，加入缩合试剂，在室温下反应10～14小时，得到苄基乙醇胺修饰
的1，3-丙二醇；(2)然后苄基乙醇胺修饰的1，3-丙二醇和氯甲酸乙酯以三乙胺为催化剂，以
四氢呋喃为溶剂，在室温下反应1～3小时，重结晶纯化后得到苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯。
步骤(1)中所述缩合试剂为N，N’-二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶，或者是1-
乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并三唑。
步骤(2)中重结晶所用的溶剂为四氢呋喃和乙醚的混合溶液。
步骤(2)中重结晶所用的溶剂为四氢呋喃和乙醚按照1：3体积比混合后的溶液。
本发明所提供的苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯能够用于合成功能化聚碳酸酯材料，
由于其侧链上含有苄基乙醇胺，能用于制备侧链带羟基的聚碳酸酯，并进一步和一系列带
羧基、酰氯基、异氰酸酯基化合物进行反应，从而实现聚碳酸酯的物理、化学和生物学性能
改性。且本发明原料价格便宜、来源广泛，制备方法简单，具有较高的应用价值。
附图说明
图1为本发明所提供的苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯的结构式；
图2为本发明所提供的苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯的合成路线图。
具体实施方式
本发明实施例中所提供的苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯，其结构式如图1所示，该物
质的合成路线如图2所示：从2，2-二羟甲基丙酸出发，经缩合反应以及关环反应，制备了新
型六元环状碳酸酯单体即苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯。下面结合具体实施例本上述合成方
法做详细具体的说明：
实施例1
本实施例中所采用的合成步骤如下：
(1)、苄基乙醇胺修饰的1，3-丙二醇的制备：将9.78克2，2-二羟甲基丙酸、11.02克
苄基乙醇胺、15.04克N，N’-二环己基碳二亚胺、0.89克4-二甲氨基吡啶和40毫升无水四氢
呋喃置于100毫升圆底烧瓶中，在室温下搅拌12小时。浓缩除溶剂，加入40毫升乙酸乙酯，用
40毫升5％NaHCO3水溶液和饱和盐水各洗一次，无水硫酸镁干燥。过滤，滤液浓缩除溶剂，并
用乙酸乙酯和石油醚体积比为1比1的混合溶剂重结晶三次，得到白色固体，产率为78％。红
外(FT-IR)：v＝1748cm-1(OH)，v＝1655cm-1(CONH I)，v＝1533cm-1(CONH II)。质子核磁共振
谱(1H NMR)(CDCl3，ppm)：7.33(s，5H，Ph)，4.77(s，2H，PhCH2)，3.66(s，4H，CH2OH)，3.56(t，
2H，CH2O)，3.24(t，2H，CH2N)，1.27(s，3H，CH3)。
(2)、苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯的制备：将2.7克苄基乙醇胺修饰的1，3-丙二醇、
2.4克氯甲酸乙酯和30毫升无水四氢呋喃置于50毫升圆底烧瓶中，冰浴中搅拌，1.2克三乙
胺逐滴滴加，约10分钟滴加完。撤走冰浴，室温下反应2小时。过滤，滤液浓缩后加入过量无
水乙醚，析出白色晶体，并用四氢呋喃和无水乙醚体积比为1比2的混合溶剂重结晶三次，得
到白色晶体，产率为48％。通过红外(FT-IR)、核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)和元素分析
(EA)表征分析，证实该白色晶体为苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯。FT-IR：v＝1752cm-1(C＝O)，
v＝1664cm-1(CONH I)，v＝1525cm-1(CONH II)。1H NMR(CDCl3，ppm)：7.33(s，5H，Ph)，4.75
(s，2H，PhCH2)，4.51(d，2H，CH2O)，4.26(d，2H，CH2O)，3.61(t，2H，CH2O)，3.25(t，2H，CH2N)，
1.26(s，3H，CH3)。13C NMR(CDCl3，ppm)：177.4，152.3，137.6，128.4，127.6，80.2，72.3，
69.3，41.3，33.8，21.2。C15H19NO5 293.13：Calad.C 61.42，H 6.53，N 4.78；Found C 63.46，
H 6.86，N 5.32。
实施例2
本实施例中所采用的合成步骤如下：
(1)、苄基乙醇胺修饰的1，3-丙二醇的制备：将9.78克2，2-二羟甲基丙酸、11.02克
苄基乙醇胺、14.04克1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、9.92克1-羟基苯并三
唑和40毫升无水四氢呋喃置于100毫升圆底烧瓶中，在室温下搅拌12小时。浓缩除溶剂，加
入40毫升乙酸乙酯，用40毫升5％NaHCO3水溶液和饱和盐水各洗一次，无水硫酸镁干燥。过
滤，滤液浓缩除溶剂，并用乙酸乙酯和石油醚体积比为1比1的混合溶剂重结晶三次，得到白
色固体，产率为81％。其红外(FT-IR)、核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)和元素分析(EA)数据
同实施例1。
(2)、苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯的制备：将2.7克苄基乙醇胺修饰的1，3-丙二醇、
2.4克氯甲酸乙酯和30毫升无水四氢呋喃置于50毫升圆底烧瓶中，冰浴中搅拌，1.2克三乙
胺逐滴滴加，约10分钟滴加完。撤走冰浴，室温下反应2小时。过滤，滤液浓缩后加入过量无
水乙醚，析出白色晶体，并用四氢呋喃和无水乙醚体积比为1比3的混合溶剂重结晶三次，得
到白色晶体，产率为64％。其红外(FT-IR)、核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)和元素分析(EA)
数据同实施例1。
实施例3
将以上实施例中所制备的苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯进行聚合，制得具有生物可
降解性的聚碳酸酯材料，制备方法如下：将0.586克苄基乙醇胺三亚甲基碳酸酯和4.6毫克
二氮杂二环溶于2毫升二氯甲烷中，室温下反应5小时。用50毫升正己烷沉淀，所得聚合物在
40℃下真空干燥24小时，产率为96.7％。数均分子量为9500，多分散指数为1.22。FT-IR：v＝
1751cm-1(C＝O)，v＝1652cm-1(CONH I)，v＝1535cm-1(CONH II)。1H NMR(CDCl3，ppm)：7.35
(s，5H，Ph)，4.72(s，2H，PhCH2)，4.48-4.22(m，4H，CH2O)，3.58-3.28(m，4H，CH2)，1.25(s，3H，
CH3)。
本实施例所合成的侧链带苄基乙醇胺的聚碳酸酯材料，由于其侧链上含有羟基，
能进一步和一系列带羧基、酰氯基、异氰酸酯基化合物进行反应，从而实现聚碳酸酯的物
理、化学和生物学性能改性。