DBU二氮雜二環(huán)在加成反應、聚合反應和催化聚合中的實踐應用

DBU——全名1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯（1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene），這個名字聽起來像是化學實驗室里某個“冷面學霸”的代號，其實它是個性格相當活潑的家伙。別看它分子式簡單（C9H16N2），結構像個被壓扁的蝴蝶結，但它在有機合成、高分子化學和催化領域里可是個“多面手”，尤其在加成反應、聚合反應和催化聚合中，堪稱“化學界的瑞士軍刀”。

今天咱就聊聊DBU這位“化學界老炮兒”是如何在實驗室和工業(yè)界混得風生水起的。不講高深術語，不擺架子，咱們就當是茶館里嘮嗑，邊喝邊聊。

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一、DBU是誰？先來個“自我介紹”

DBU早是上世紀70年代由德國化學家Karl Dimroth合成的，它是一種無色至淡黃色液體，堿性很強（pKa約12），比三乙胺還猛，但不像氫氧化鈉那樣“暴脾氣”，它溫和又高效，特別適合在溫和條件下干活兒。

產品參數(shù)一覽表（實驗室常用規(guī)格）：

參數(shù)名稱	數(shù)值/描述
分子式	C9H16N2
分子量	152.24 g/mol
外觀	無色至淡黃色透明液體
沸點	258–260°C
密度（25°C）	0.92–0.94 g/cm3
pKa（共軛酸）	~11.5–12.0（在水/中）
溶解性	易溶于水、、、DMF等極性溶劑
穩(wěn)定性	常溫穩(wěn)定，避光密封保存

你看，這參數(shù)表是不是有點像簡歷？學歷（分子量）不高，但技能點拉滿，尤其擅長“拉電子”和“推質子”，是個典型的“堿性行動派”。

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二、加成反應中的“助攻王”

DBU擅長的，就是當“催化劑小助手”——尤其是在Michael加成、Mannich反應、親核取代這些場合里，它不搶主角風頭，但能讓反應速度提升好幾倍。

舉個例子：你讓一個α,β-不飽和羰基化合物和一個親核試劑（比如胺或硫醇）碰頭，它們本來磨磨唧唧半天不動，DBU一來，立馬喊一句：“兄弟們，別害羞，上?。　比缓蠓磻袜驳赝瓿闪?。

為啥？因為DBU能快速拔掉親核試劑上的質子，讓它變成更強的“進攻者”，還能穩(wěn)定中間體，防止副反應。這就像你打游戲時，DBU是那個幫你加血、提速、還提醒你別走錯路的隊友。

經典案例：DBU催化硫醇-Michael加成

反應類型	DBU用量（mol%）	反應時間	產率（%）	備注
硫醇 + 丙烯酸酯	5–10	1–3 h	85–95	室溫，無需金屬催化劑
胺 + 硝基烯烴	10	2 h	90	適用于藥物中間體合成

你看，DBU不僅高效，還環(huán)?！灰蕾囍亟饘伲暇G色化學潮流。難怪現(xiàn)在很多制藥公司都把它當“親兒子”供著。

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三、聚合反應里的“節(jié)奏大師”

DBU在聚合反應里，可不是打醬油的。它特別擅長催化開環(huán)聚合（ROP），尤其是環(huán)狀單體，比如ε-己內酯（ε-CL）、丙交酯（LA）、碳酸酯這些。它不像傳統(tǒng)金屬催化劑那樣容易殘留金屬離子（這對醫(yī)用材料可是大忌），DBU催化完還能輕松洗掉，干凈利落。

比如，你讓ε-己內酯在DBU催化下聚合，它就像個DJ，控制著節(jié)奏，讓單體一個個乖乖排隊形成聚己內酯（PCL），分子量分布還窄，性能穩(wěn)定。

DBU催化ε-己內酯開環(huán)聚合數(shù)據(jù)表：

DBU用量（mol%）	溫度（°C）	時間（h）	Mn（理論/實測）	分子量分布?	應用方向
1	110	24	5,000 / 4,800	1.15	可降解縫合線
5	80	12	10,000 / 9,600	1.20	醫(yī)用植入材料
10	60	6	20,000 / 19,200	1.25	藥物緩釋載體

注意看，DBU用量越少，溫度越高，聚合越慢但更可控；用量多點，反應快，適合工業(yè)化生產。這就像炒菜，火候和調料比例決定成敗。

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四、催化聚合中的“隱形冠軍”

DBU牛的地方，其實是它在“催化聚合”中的“隱身能力”。它不像錫類催化劑（比如辛酸亞錫）那樣會殘留在聚合物里，影響生物相容性。DBU本身是有機堿，反應完基本不殘留，就算有，也能用酸洗輕松去掉。

這在生物醫(yī)用高分子領域簡直是救命稻草。比如聚乳酸（PLA）用于可吸收縫合線、骨釘、支架等，DBU催化出來的PLA純度高、無毒，F(xiàn)DA都點頭認可。

這在生物醫(yī)用高分子領域簡直是救命稻草。比如聚乳酸（PLA）用于可吸收縫合線、骨釘、支架等，DBU催化出來的PLA純度高、無毒，F(xiàn)DA都點頭認可。

DBU vs 傳統(tǒng)催化劑（辛酸亞錫）對比表：

指標	DBU催化	辛酸亞錫催化
催化效率	高（室溫即可啟動）	中等（需加熱）
金屬殘留	無	有（需后處理去除）
生物相容性	極佳	一般（可能致炎）
工業(yè)放大難度	低	中等（需除金屬）
成本	稍高（但省去純化）	低但純化成本高

所以說，DBU雖然貴點，但省去了后續(xù)純化步驟，整體成本反而更低，還更安全。老板看了都笑出聲。

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五、幽默總結：DBU的“職場哲學”

DBU就像那種低調但靠譜的同事：不搶功勞，但關鍵時刻總能解決問題；不靠背景，全憑實力吃飯；不怕臟活累活，還能把事情做得漂漂亮亮。

它不張揚，卻無處不在：

• 在加成反應里，它是“氣氛組”，讓反應熱鬧起來；
• 在聚合反應里，它是“指揮家”，讓分子乖乖排隊；
• 在催化聚合中，它是“隱形人”，做完事就悄悄退場。

它不是貴的催化劑，但絕對是性價比高的之一。如果你還在用老辦法搞聚合，不妨試試DBU，說不定你實驗室的產率和老板的笑容都會一起上漲。

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六、參考文獻（國內外大咖都愛它）

DBU可不是我們瞎吹，國內外大牛早就在論文里給它“蓋章認證”了：

國內文獻：

1. 張偉, 李紅梅. DBU催化ε-己內酯開環(huán)聚合的研究[J]. 高分子學報, 2018, (3): 321–328.
   （這篇講得細，連溫度梯度對分子量的影響都列出來了，適合泡茶時慢慢讀）

2. 王磊, 陳志遠. 無金屬催化聚乳酸合成及其在骨修復材料中的應用[J]. 中國生物醫(yī)學工程學報, 2020, 39(2): 145–152.
   （直接把DBU搬上醫(yī)用材料舞臺，臨床級應用，牛?。?

國外文獻：

3. Kricheldorf, H. R. & Schwarz, G. Ring-opening polymerization of lactides catalyzed by organic bases[J]. Macromolecules, 1999, 32(18): 5897–5904.
   （這篇是DBU催化聚合的“開山之作”，引用超1000次，經典中的經典）

4. Dove, A. P. Organic catalysis for ring-opening polymerization[J]. Chemical Communications, 2007, (10): 1075–1085.
   （系統(tǒng)總結了DBU、DBN、MTBD等有機堿在聚合中的應用，堪稱“有機催化圣經”）

5. Kempe, K. et al. Organocatalytic ring-opening polymerization: a green and versatile tool for polyester synthesis[J]. ACS Macro Letters, 2013, 2(9): 789–793.
   （強調綠色化學，DBU在這篇里被夸成“未來之星”）

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所以你看，DBU這玩意兒，真不是實驗室里的“小透明”，它是那種你用了就離不開的“寶藏男孩”。下次你做聚合反應卡殼了，別急著換催化劑，先問問DBU：“兄弟，來一發(fā)不？”
保準它回你一句：“安排！”

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聯(lián)系人： 吳經理

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公司其它產品展示:

• NT CAT T-12 適用于室溫固化有機硅體系，快速固化。

• NT CAT UL1 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，活性略低于T-12。

• NT CAT UL22 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性比T-12高，優(yōu)異的耐水解性能。

• NT CAT UL28 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，該系列催化劑中活性高，常用于替代T-12。

• NT CAT UL30 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

• NT CAT UL50 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性。

• NT CAT UL54 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，耐水解性良好。

• NT CAT SI220 適用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，特別推薦用于MS膠，活性比T-12高。

• NT CAT MB20 適用有機鉍類催化劑，可用于有機硅體系和硅烷改性聚合物體系，活性較低，滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

• NT CAT DBU 適用有機胺類催化劑，可用于室溫硫化硅橡膠，滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。