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本文共合成了22个未见文献报道的新型非对称β-二亚胺锌(Ⅱ)、镁(Ⅱ)络合物及β-酮亚胺铝络合物,所有络合物均通过了1H NMR、13C NMR和EA的分析鉴定,其中5个典型结构的络合物通过X-ray单晶衍射分析,进一步确证了其空间结构。在此基础上,对这些锌、镁、铝络合物进行了催化外消旋丙交酯(rac-LA)、ε-己内酯(ε-CL)开环均聚以及L-丙交酯(L-LA)和ε-己内酯共聚的研究。此外,对锌硅胺基络合物还进行了催化二氧化碳与环氧环己烷(CHO)交替共聚以及与丙交酯三元共聚的研究。 采用非对称β-二亚胺配体L1-9H与等当量Zn[N(SiMe3)2]2反应得到9个锌硅胺基络合物Zn1~Zn9,对络合物Zn5和Zn7通过X-ray单晶衍射分析确定了其结构。利用典型β-二亚胺配体L5,6H与等当量二乙基锌或ZnEt(OiPr)反应,得到锌乙基络合物Zne5及Zne6。锌硅胺基络合物Zn1~Zn3、Zn5~Zn9对外消旋丙交酯聚合具有很高的催化活性,能催化500当量丙交酯单体在短时间内达到高单体转化率,得到高分子量聚丙交酯。在聚合体系中加入等当量异丙醇以及用四氢呋喃做溶剂,均使催化活性显著增加。配体N-芳基取代基的类型及位置也显著影响相应络合物的催化活性,在N-芳基邻位引入较大位阻基团、在N-芳基间位引入吸电子取代基均使催化活性降低;N-芳基对位取代的络合物催化活性最高。该系列锌络合物催化外消旋丙交酯开环聚合可得到具有中等杂规度的聚合物,且在四氢呋喃中的杂规立体选择性略高于在甲苯中的(THF:Pr=0.79~0.83)。 β-二亚胺锌络合物Zn1~Zn3、Zn5~Zn9可高活性催化ε-己内酯聚合,得到较宽分子量分布的聚己内酯(PDI=1.31~1.71)。配体N-芳基邻位引入小位阻基团、间位引入吸电子取代基有利于提高络合物催化ε-己内酯聚合的活性。络合物Zn9表现出最高的催化活性,进一步证明了位阻效应和电子效应的协同作用。在此基础上,利用典型锌络合物进行了催化L-丙交酯及ε-己内酯开环共聚研究。结果表明,采用三种不同加料方法均得到了二嵌段共聚物。共聚物结构通过1H NMR、13C NMR、DSC测试以及GPC结果加以确证。 进一步利用β-二亚胺锌硅胺基络合物Zn1~Zn3、Zn5~Zn9催化环氧环己烷与二氧化碳交替共聚。所有锌络合物在适宜的温度和压力条件下(50℃,5~10atm)均可催化二氧化碳与环氧环己烷聚合得到高碳酸酯链节含量的交替共聚物。N-芳基邻位引入取代基的络合物催化活性普遍较高,其中邻异丙基取代的Zn2具有最高的催化共聚活性。总体上,较温和的聚合温度(50℃)有利于提高共聚物中碳酸酯链节的含量,而在较高温度下(80℃)环氧环己烷均聚速率较高,导致醚键含量增加。对大部分络合物而言适当增加压力有利于提高催化CO2和CHO共聚反应的活性,而较高的CO2压力反而对共聚反应不利。选用典型络合物Zn2、Zn6和Zn9进行催化丙交酯、二氧化碳与环氧环己烷三元共聚的研究。研究表明本系列锌络合物能在较为温和的聚合条件下(50℃,10atm,2h)实现三元共聚,并具有中等催化活性。在所研究条件下均得到两嵌段型的三元共聚物,即催化剂先引发丙交酯聚合,之后引发二氧化碳与环氧环己烷的交替共聚。 采用非对称β-二亚胺配体L1-9H与等当量Mg[N(SiMe3)2]2反应合成了7个非对称β-二亚胺镁硅胺基络合物Mg1~Mg3、Mg6~Mg9,对络合物Mg1和Mg7进一步进行了X-ray单晶衍射分析,确定了空间配位结构。所有镁络合物均能以较高活性催化外消旋丙交酯开环聚合;聚合过程中溶剂效应比较明显,在THF中的催化活性显著高于在甲苯中的。等当量异丙醇的加入使聚合活性显著提高,同时使聚合物分子量降低、分子量分布变窄。配体N-芳基邻位位阻基团的引入使相应络合物催化活性降低,而吸电子取代基对催化活性的影响则与所使用的溶剂密切相关。镁络合物在THF中对外消旋丙交酯聚合具有较高的杂规选择性,在甲苯中得到无规聚合物。该系列镁络合物对ε-己内酯聚合也具有高催化活性,其中配体上具有吸电子取代基的络合物表现出更高的催化活性。利用典型镁络合物进行了催化L-丙交酯和ε-己内酯共聚的研究,采用分步加料法和一锅法均得到了两嵌段结构为主的共聚物。 采用等当量三甲基铝与β-酮亚胺配体反应,合成得到3个β-酮亚胺铝甲基络合物Al1、Al2、Al3,对Al3进行了X-ray单晶衍射分析确定了其具有扭曲的四面体配位构型。利用所合成的β-酮亚胺基铝甲基络合物进行了rac-LA开环聚合研究,所有铝络合物均能在加热的条件下催化外消旋丙交酯开环聚合,得到偏杂规聚合物(Pr=0.54-0.60)。配体N-芳基对位上引入吸电子基团使催化活性增加。铝络合物对ε-己内酯聚合也表现出中等的催化活性,络合物结构对ε-己内酯开环聚合活性的影响规律与催化丙交酯开环聚合时的相反,即N-芳基对位供电子基团的引入反而使络合物催化活性增加。在此基础上,利用络合物Al2进行L-丙交酯与ε-己内酯共聚研究,通过一锅法得到了偏无规共聚物,改变两种单体的加料顺序则得到二嵌段共聚物。