5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯及其制备方法 本发明涉及5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯及其制备方法，属于有机化学领域。
开环聚合是重要的高分子合成方法之一。常见的合成生物可降解高分子，如聚酯，聚氨基酸，聚碳酸酯，聚磷酸酯，聚二氧六环酮等，一般都通过开环聚合来制备。为了进一步发展生物可降解高分子，重要的途径之一就是设计和合成结构新颖的环状单体。
脂肪族聚碳酸酯是一类生物可降解/吸收的高分子，它具有良好的生物相容性，在体温条件下有一定的弹性，作为生物医用材料在药物控制释放系统，体内植入材料和软组织修复材料等方面有广泛的研究和应用(a.Zhu K.J；et al,Macromolecules,1991,24,1736.bShieh S.J；et al,J.Biomed.Mater.Res.,1990,24,789)。然而，作为药物控制释放材料，传统的脂肪族聚碳酸酯聚(三亚甲基碳酸酯)在体内降解速度比较慢，滞留时间长，因而有必要提高其降解速度。常用调节高分子降解速度的方法有提高聚合物的亲水性，通过制备共聚物对材料进行改性等。近年来，关于提高脂肪族聚碳酸酯的降解速度的研究已有较多报道(Vandenberg,E.J.et al,Macromolecules,1999,32,3613)。
脂肪族聚碳酸酯开环聚合所用的单体一般是五员环或六员环碳酸酯，但是由于五员环碳酸酯开环聚合时，总是有或多或少有脱二氧化碳现象产生，因此，开环聚合合成聚碳酸酯时一般用六员环碳酸酯。
含可功能化侧基的环状单体的合成在实践中有重要意义。它通过开环聚合及后续反应，可将药物或其他生物活性物质以共价键的形式引入聚合物，形成高分子药物体系，而且通过其他改性，可以得到不同亲水/疏水性能，物理机械性能和降解特性的高分子，其研究和应用受到人们的日益重视。(John,G.；J.Polym.Sci.Part A.Polym-Chem.1997,35,1901)。
本发明的目的是合成一种新的含功能基团的六员环碳酸酯单体：5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯，通过改变环状单体上的官能团，可改变相应聚碳酸酯地物理、化学和生物学性质，并可将药物以共价键形式引入单体，从而为进一步发展生物可降解聚碳酸酯及其共聚物奠定良好的基础。
为实现本发明的上述目的所采取的技术措施：
5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯，其结构式为：
本发明还提供了5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯的制备方法，将5-羟基-1,3-苄叉甘油与苄氯在碱性条件下50～65℃反应制得5-苄氧基-1；3-苄叉甘油，5-苄氧基-1,3-苄叉甘油在酸性条件下水解制得2-苄氧基-1,3-丙二醇，2-苄氧基-1,3-丙二醇和氯甲酸乙酯以三乙胺或吡啶为催化剂在-10～25℃下反应制得5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯。5-羟基-1,3-苄叉甘油可由甘油与苯甲醛缩合反应制得，也可直接用市售产品。
上述5-羟基-1,3-苄叉甘油与苄氯在相转移催化剂作用下进行反应，可以大大提高反应速度和产率，所用催化剂为季胺盐或冠醚。
上述5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯也可直接以现有技术中的2-苄氧基-1,3-丙二醇和氯甲酸乙酯为原料以三乙胺或吡啶为催化剂在-10～25℃下反应制得5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯。
5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯熔点为142℃，经显微熔点仪测定。分子量为208，经质谱仪(MS)测定。
5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯的结构经红外光谱(FT-IR)，质子核磁共振谱(1HNMR)，碳-13核磁共振谱(13CNMR)证实。
采用本发明所达到的有益效果。
本发明从甘油出发，也可直接以现有技术中的2-苄氧基-1,3-丙二醇为原料首次设计并合成了一种结构新颖的六员环碳酸酯单体，即5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯。化合物的结构经红外光谱(FT-IR)，质子核磁共振谱(1HNMR)，碳-13核磁共振谱(13CNMR)确认。合成的环状单体可用于聚碳酸酯的开环聚合，而且通过改变环状单体上的官能团，可对相应的聚合物的物理、化学和生物学性质进行改性，并可将药物以共价键形式引入单体，从而为进一步发展生物可降解聚碳酸酯及其共聚物奠定良好的基础。
本发明制得的5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯还具有以下用途：
1、用于制备生物可降解聚碳酸酯的单体，可改善相应聚碳酸酯的物理机械性能，提高聚碳酸酯的玻璃化温度。
2、用于制备生物可降解聚碳酸酯共聚物的单体，可与其他环状单体，如乙交酯、丙交酯、己内酯、三亚甲基碳酸酯、5,5-二甲基-三亚甲基碳酸酯、1,4-二氧六环酮以及环状磷酸酯进行开环共聚合，拓展聚碳酸酯的种类及其用途。
3、用于制备带可功能化环状碳酸酯以及聚碳酸酯的中间体，然后通过对聚碳酸酯的表面进行修饰，可改善聚碳酸酯的物理化学性能和表面性质。
4、用于制备含生物活性物质的环状碳酸酯的中间体，从而制备高分子药物体系。
5、用于制备星型，树型聚碳酸酯的中间体。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：
5-苄氧基-1,3-苄叉甘油的制备：将45克5-羟基-1,3-苄叉甘油，47.5克苄氯，20克氢氧化钠以及2.0克十六烷基三甲基溴化胺加入到500毫升圆底瓶中，再加入350毫升无水四氢呋喃，在氢气保护、电磁搅拌下，回流反应48小时，蒸除溶剂，粗产品用蒸馏水洗涤(500毫升×3)，然后用乙醇重结晶两次，得白色针状晶体64.4克，产率96％。熔点75-76℃
实施例二：
5-苄氧基-1,3-苄叉甘油的制备：将45克5-羟基-1,3-苄叉甘油，47.5克苄氯，20克氢氧化钠以及2.0克苯并十五冠-五加入到500毫升圆底瓶中，再加入350毫升无水四氢呋喃，在氩气保护、电磁搅拌下，回流反应48小时，蒸除溶剂，粗产品用蒸馏水洗涤(500毫升×3)，然后用乙醇重结晶两次，得白色针状晶体60.1克，产率89％。熔点75-76℃
实施例三：
5-苄氧基-1,3-苄叉甘油的制备：将45克5-羟基-1,3-苄叉甘油，47.5克苄氯，20克氢氧化钠以及2.0克四丁基溴化胺加入到500毫升圆底瓶中，再加入350毫升无水四氢呋喃，在氩气保护、电磁搅拌下，回流反应48小时，蒸除溶剂，粗产品用蒸馏水洗涤(500毫升×3)，然后用乙醇重结晶两次，得白色针状晶体56.5克，产率84％。熔点75-76℃
实施例四：
5-苄氧基-1,3-苄叉甘油的制备：将45克5-羟基-1,3-苄叉甘油，47.5克苄氯，20克氢氧化钠加入到500毫升圆底瓶中，再加入350毫升无水四氢呋喃，在氩气保护、电磁搅拌下，回流反应48小时，蒸除溶剂，粗产品用蒸馏水洗涤(500毫升×3)，然后用乙醇重结晶两次，得白色针状晶体31.8克，产率47％。熔点75-76℃。
上述5-羟基-1,3-苄叉甘油可由甘油与苯甲醛缩合反应制得，也可直接用市售产品。
实施例五：
2-苄氧基-1,3-丙二醇的制备：将54克5-苄氧基-1,3-苄叉甘油溶于200毫升甲醇和200毫升盐酸(1M)中，加热回流2小时，停止反应。待反应冷却后加入氢氧化钠调整pH值为7，浓缩反应液至200毫升，用乙酸乙酯萃取(200×3)，有机层用无水硫酸镁干燥过夜。滤除干燥剂，蒸除溶剂，粗产品在油泵下减压蒸馏，得2-苄氧基-1,3-丙二醇，产率98％,B.p.110℃/6.7Pa。
实施例六：
5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯的制备：将36.4克2-苄氧基-1,3-丙二醇和48.3克氯甲酸乙酯溶于600毫升无水四氢呋喃中，冰浴冷却，在电磁搅拌下缓慢滴加45克三乙胺，让反应在冰浴下(0～5℃)反应30分钟，自然升温至室温再反应两小时，滤除三乙胺盐酸盐，滤液浓缩，粗产品用乙酸乙酯重结晶三次，得白色晶体28.3克，产率68％。熔点142-143℃，分子量(M+)208，红外光谱数据：1748cm-1。质子核磁共振谱(1HNMR):(CDCl3,ppm)(=7.15-7.21(m,5H,C6H5),4.61-4.69(m,2H,O-CH2-Ph),4.21-4.32(m,4H,O-CH2-CH)3.80-3.90(m,1H,-CH-CH2)MS:m/z208
实施例七：
5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯的制备：将36.4克2-苄氧基-1,3-丙二醇和48.3克氯甲酸乙酯溶于600毫升无水四氢呋喃中，冰浴冷却，在电磁搅拌下缓慢滴加45克三乙胺，让反应在冰盐浴下(-10℃)反应30分钟，自然升温至室温再反应两小时，滤除三乙胺盐酸盐，滤液浓缩，粗产品用乙酸乙酯重结晶三次，得白色晶体29.5克，产率71％。熔点142-143℃。
实施例八：
5-苄氧基-三亚甲基碳酸酯的制备：将36.4克2-苄氧基-1,3-丙二醇和48.3克氯甲酸乙酯溶于600毫升无水四氢呋喃中，冰浴冷却，在电磁搅拌下缓慢滴加45克三乙胺，让反应在室温(25℃)反应两小时，滤除三乙胺盐酸盐，滤液浓缩，粗产品用乙酸乙酯重结晶三次，得白色晶体18.3克，产率44％。熔点142-143℃。