聚乙醇酸（PGA）是一种最简单的线性脂肪族聚酯，它是通过乙醇酸（也称为羟基乙酸）的缩聚反应而得到的。其化学结构主要由重复的乙交酯单元（-O - CH₂ - CO -）组成，具有良好的生物可降解性和生物相容性。

图：PGA

（一）离子液体的选择

1. 阳离子的影响：常见的离子液体阳离子有咪唑类、吡啶类、季铵盐类等。咪唑类阳离子由于其结构中含有氮原子，具有一定的碱性和亲核性，能够与反应体系中的其他物质发生相互作用。吡啶类阳离子的离子液体则具有相对较高的稳定性和较低的黏度，在某些情况下有利于反应的进行。季铵盐类阳离子的离子液体成本相对较低，且具有较好的溶解性能，也可作为 PGA 合成的溶剂选择之一。

2. 阴离子的影响：阴离子对离子液体的性质和反应活性同样起着关键作用。如氯离子（Cl⁻）、溴离子（Br⁻）等卤离子具有较强的亲核性，能够促进乙交酯的开环聚合反应。三氟甲磺酸根离子（CF₃SO₃⁻）、双（三氟甲烷磺酰）亚胺离子（NTf₂⁻）等则具有较好的溶解性和稳定性，可使反应体系更加均一，有利于合成高分子量的 PGA。综合考虑反应活性、溶解性和成本等因素，[BMIM] Cl、[BMIM] NTf₂等离子液体在 PGA 合成中应用较为广。

（二）合成方法

1. 开环聚合法：以乙交酯为单体，在离子液体中加入适量的引发剂进行开环聚合反应。在氮气保护下，将乙交酯、离子液体和引发剂加入到反应容器中，升温至一定温度，并搅拌反应一定时间。离子液体不仅作为反应溶剂，还可能通过与单体或引发剂的相互作用，影响反应的速率和选择性。

2. 直接缩聚法：以乙醇酸为单体，在离子液体中加入催化剂（如对甲苯磺酸）和脱水剂（如二环己基碳二亚胺，DCC），在高温、高真空条件下进行直接缩聚反应。离子液体能够溶解乙醇酸单体和反应生成的低聚物，使反应在均相体系中进行，有利于提高反应效率和产物的分子量。在反应过程中，不断除去生成的小分子水，促进反应向聚合方向进行。反应结束后，经过一系列后处理步骤得到 PGA 。

（三）合成条件对 PGA 性能的影响

1. 反应温度：反应温度对 PGA 的合成有影响。在开环聚合法中，较低的温度可能导致反应速率较慢，单体转化率低，从而得到的 PGA 分子量较小；而温度过高，则可能引发副反应影响产物的质量。在直接缩聚法中，温度对反应速率和酯化平衡的影响更为明显，需要严格控制温度以保证反应的顺利进行和产物的性能。

2. 反应时间：随着反应时间的延长，PGA 的分子量通常会逐渐增加，但当反应时间过长时，可能会出现聚合物的降解等问题。直接缩聚法由于反应速率相对较慢，通常需要更长的反应时间，有时甚至需要几十小时。

3. 单体与引发剂（或催化剂）比例：在开环聚合法中，单体与引发剂的比例直接影响 PGA 的分子量和分子量分布。增加引发剂的用量，会使聚合物链的引发点增多，从而得到分子量较低、分子量分布较窄的 PGA；反之，减少引发剂用量，则可得到分子量较高的 PGA，但分子量分布可能会变宽。在直接缩聚法中，单体与催化剂的比例也会影响反应速率和产物分子量，合适的比例能够保证反应的高效进行和产物性能的优化。