离子型有机催化剂催化的高效可控开环聚合

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xdool
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文的主要内容是发展了一类离子型双官能有机催化剂,可在室温下实现环酯单体的高效、高化学选择性开环聚合,获得分子量和结构可控的脂肪族聚酯。该催化剂的合成方法简单,将四正丁基氢氧化铵与N,N’-二取代硫脲或脲类化合物混合,在加热、真空条件下进行脱水反应即可获得。通过硫脲或脲结构中N-取代基的改变,可对催化剂的活性和选择性进行优化。在实施聚合反应时,将催化剂与醇类化合物同时使用,即可以羟基为引发位点进行环酯单体的开环聚合。由于引发剂和催化剂各为独立组分,因而可灵活地选用引发剂,获得端基和大分子结构多样化的聚酯。在催化剂结构和用量得当时,开环聚合可快速、高选择性地进行。例如,丙交酯的开环聚合可在催化剂用量为单体的0.05~0.5 mol.%时,在1~2分钟内达到近100%的单体转化率,转换频率(TOF)可达120,000 h-1;获得分子量高至130 kg mol-1、分散度低、等规度完美的聚左旋丙交酯。将反应时间充分延长,产物依然可保持可控的分子量和低分散度,从而进一步证明催化剂对环酯单体开环聚合的高选择性,以及对大分子酯交换等副反应的抑制能力。此外,该开环聚合具有典型的活性聚合特征。因而,可使用单一催化剂连续聚合两种环酯单体,一锅化合成结构明确的嵌段聚酯。在反应机理方面,除经典的氢键给受体型双官能协同活化及控制作用外,我们的实验结果还提供了新的信息。例如,在酸性相同时,分子结构对称的脲所生成的催化剂展现出更高的催化效率,我们认为这是由于脲分子结构的对称性有利于产生催化剂辅助的质子传递,从而提高环酯开环反应及开环聚合的速率。在上述(硫)脲阴离子型有机催化剂中,碱性(阴离子)部分是其催化活性的主要来源。随后,我们还研究了以Lewis酸性部分为主要活性来源的有机催化剂:硅烷化磺酰亚胺。由于磺酰亚胺阴离子较稳定,催化剂结构中的氮硅键易断裂;产生的硅烷正离子对环酯单体具有很强的活化作用,使其易与羟基化合物反应、发生开环聚合。结果显示,无论在室温还是高温下,硅烷化磺酰亚胺的催化效率均高于常规质子酸性的磺酰亚胺。在高温及本体条件下,只需约100 ppm的催化剂即可实现ε-己内酯高效且可控的开环聚合。总之,本论文的研究结果为设计高效、高选择性开环聚合提供了依据。
其他文献
荧光染料是现代科学和医学等各个领域不可或缺的工具,包括临床诊断学、生物技术、材料化学、分析与环境化学等。随着科技技术的快速发展,已经有成千上万的荧光染料被开发。经
自组装技术的研究可用于设计和制造功能超分子组件和材料的有效结构,是21世纪的重大科研问题之一,在环境、生命、医学和食品等各个领域都有突出贡献。通过两亲性表面活性剂与
2017年11月至2018年3月,于长白山北部山地吉林汪清国家级自然保护区和绥阳老爷岭东北虎国家级自然保护区通过跟踪东北梅花鹿(Cervusni hortulorum)足迹链8条,采集粪便24份;跟
十九大将社会的主要矛盾定义为人民对日益美好生活的需要与“不平衡,不充分”之间的矛盾,基于医疗资源供给与需求的视角,可理解为“有限的,优质的医疗资源需求”与“分布不均
伴随着经济发展所带来的铜、汞、铬等重金属离子污染问题,对人体、动植物、粮食作物的生长造成严重的健康威胁,会带来不可逆的伤害,同时,还会造成巨大的经济损失。因此研究一种新型、高效、环保、易于获得、性质稳定、价格低廉的复合吸附剂对水中的重金属离子进行吸附,并探讨其吸附特性和机理,具有重要的理论和应用价值。本研究选用废弃的黑曲霉菌丝体和壳聚糖作为原材料,使之进行交联、固化,形成一种复合型吸附剂,运用准一
GPS以其高精度、实时性、全天候等优点广泛应用于地壳形变、地震学、地球动力学等领域研究中。随着中国大陆构造环境监测网络(简称“陆态网络”)的不断完善,GPS连续站的密集布设,以及GPS数据精度的不断提高,为我国地壳运动提供了丰富的数据资料。本文以环渤海区域GPS基准站2013年至2018年共6年的观测数据为基础,从噪声特性、共模误差、测站速度、速度场等多方面进行分析,以获得环渤海区域更精确的地壳运
目的制备一种具有介孔结构的二氧化锡(MSn),旨在改善难溶性药物的水溶性,提高其溶出速率及口服生物利用度。选择尼群地平(NDP)为模型药物,制备NDP-MSn片剂,进行体外溶出实验
协同作战能力(Cooperative Engagement Capability,CEC)是一种利用信息技术的现代化作战方式,每个作战平台都运行相应的目标跟踪算法,形成各自的局部航迹。同时,在复合跟踪的功能下,各个平台之间还可以相互共享量测数据,并进行航迹关联和融合估计,形成跟踪更长、精度更高的复合航迹。当任一平台的传感器因无法工作或性能下降的情况下,不能对目标航迹进行跟踪更新时,都可借助其他作战
随着国家绿色环保发展理念的不断深入,煤炭提质增效已经成为生产企业必须面临的关键问题。对于煤炭开采企业来讲,如何加强煤质管理己经成为企业节约生产成本,增强企业绩效的关键所在。针对以上煤矿企业发展背景,本文以胡家河煤矿选煤厂为研究对象,结合在选煤环节中突出的工艺不灵活、不能适应客户需求和生产管理组织水平较低等问题进行分析,采用精益化管理理论对胡家河煤矿洗选环节煤质管理问题进行研究。首先,基于精益化管理
滩浅海复杂的环境对地震勘探采集作业影响较大,影响地震资料品质主要因素有噪音、检波点位和不正常道等。目前无论是国内还是国外的地震勘探中,都未见有一套成熟的、完整的集