新型氮雜環(huán)卡賓催化環(huán)酯開環(huán)聚合研究.pdf

1、本文主要合成了苯并15-冠-5咪唑卡賓催化劑,用苯甲醇(BnOH)作為引發(fā)劑,催化己內(nèi)酯(ε- CL)和2,2-二甲基三亞甲基環(huán)碳酸酯(DTC)開環(huán)均聚。實驗結(jié)果表明該卡賓催化劑對這兩種單體的開環(huán)聚合表現(xiàn)出了較高的催化活性,詳細研究了不同聚合條件對聚合反應的影響,通過1H NMR和IR等分析手段對所得聚合物結(jié)構(gòu)進行了表征分析,并推測了聚合機理。
　　苯并15-冠-5咪唑卡賓協(xié)同BnOH(B15C5imY/BnOH)體系催化ε- C

2、L開環(huán)聚合,通過研究單體濃度、單體與催化劑用量比、單體與引發(fā)劑用量比、聚合反應溫度和時間等對聚合反應的影響,得出了ε-CL開環(huán)聚合的最佳條件是:[CL]=3.0 mol/L,[CL]/[C]=500(摩爾比),[CL]/[I]=200(摩爾比),溫度15℃,反應時間25 min,四氫呋喃為溶劑。所得聚己內(nèi)酯(PCL)的分子量是3.65×104 g/mol,分子量分布是1.47。通過詳細研究ε- CL開環(huán)聚合的動力學和熱力學,得出了聚合反

3、應速率與單體濃度和催化劑濃度皆成一級關(guān)系,測得該卡賓在THF溶液中催化ε- CL開環(huán)聚合的表觀活化能為35.8 KJ/mol。從DSC的掃描曲線可知PCL的熔融溫度為63.0℃。1H NMR譜圖和紅外譜圖分析表明,B15C5imY/BnOH體系催化ε-CL開環(huán)聚合按“單體活化”機理進行。
　　B15C5imY/BnOH體系催化DTC開環(huán)聚合,探究了聚合反應特征,得到該聚合反應的最佳條件是:四氫呋喃為溶劑,[DTC]=2.0 mol

4、/L,[DTC]/[C]=300(摩爾比),[DTC]/[I]=200(摩爾比),反應溫度15℃,反應時間30 min,聚2,2-二甲基三亞甲基環(huán)碳酸酯(PDTC)分子量是2.43×104 g/mol,分子量分布是1.49。DTC開環(huán)聚合的動力學研究表明聚合反應速率與單體濃度和催化劑濃度皆呈一級關(guān)系。1H NMR譜圖和紅外譜圖分析表明,B15C5imY/BnOH體系催化DTC開環(huán)聚合按“單體活化”機理進行,即首先是單體活化,酰氧鍵斷裂開