论文部分内容阅读
聚丙交酯(PLA,又称聚乳酸)是一种生物相容的、可生物降解、可循环再生的聚酯类高分子化合物,通常由丙交酯开环聚合反应生成。目前,用于丙交酯开环聚合的催化剂种类很多,其中金属配合物催化体系具有许多优良的催化性能,通过改变中心金属及配体结构可以很好的控制丙交酯单体聚合,因而高活性、高选择性的金属配合物催化体系是丙交酯开环聚合反应的研究热点。聚丙交酯的物理性质和机械加工性能与其微观立体结构密切相关,有规立构的聚丙交酯聚合物链排列规整,呈晶态,熔点高,具有良好的机械强度和加工性能,因此研制具有立体选择性的金属配合物催化丙交酯聚合得到立构规整的聚合物,对于聚丙交酯材料的合成和应用具有重要意义。本论文从廉价的非手性原料出发,设计合成了三个含有潜手性氮原子的不对称N202配体H2L1-H2L3和一个对称配体H2L4,分别与锂、镧、钇金属配合得到8个新的配合物,通过MS、1H NMR和13C NMR等测试方法对配体和配合物的结构进行了表征。测试数据表明所得到的8个配合物均为单核配合物。由于不对称N202配体含有一个潜手性氮原子,在与金属中心配位时,不对称叔胺氮原子的构象翻转受到限制,空间结构被固定,从而形成手性氮原了,因此含不对称N202配体的配合物1-7为手性金属配合物,而含对称配体的配合物8为非手性金属配合物。考察了这8个配合物催化外消旋丙交酯开环聚合反应的活性和立体选择性。锂配合物1-3催化外消旋丙交酯开环聚合得到富含杂同立构的聚丙交酯,Pr达到0.78,并且所得聚合物分子量达到14260,分子量分布为PDI=1.68-1.95；与之相比,含对称配体的非手性锂配合物8催化外消旋丙交酯聚合得到无规立构的聚丙交酯。镧配合物4、5和钇配合物6、7催化外消旋丙交酯聚合得到全同立构的聚合物,Pm最高达到0.81,所得聚合物分子量分布很窄(PDI=1.062-1.179),聚合反应具有很好的可控性。