功能高分子微球載體的制備及其性能研究.pdf

1、高分子微球載體由于其特殊的尺寸和形貌，近年來已成為研究和應(yīng)用的熱點。將一些活性官能團共價鍵合在高分子微球載體上，可得到具有特殊催化活性的功能高分子微球。由于功能高分子微球固體催化劑的催化活性往往與其具相同或相似結(jié)構(gòu)的有機小分子催化劑相近，在保留有機小分子催化特性的基礎(chǔ)上，又被賦予-些新的特性，如由液態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w微球、易于分離、對設(shè)備腐蝕性小和可循環(huán)套用等，因而已在眾多的化學反應(yīng)與制備中得到廣泛應(yīng)用。
　　 本文在鹽酸的催化作

2、用下，以聚乙烯醇為原料，戊二醛為交聯(lián)劑，通過反相懸浮聚合法制得交聯(lián)聚乙烯醇微球載體，通過對交聯(lián)度的有效調(diào)控，制得具不同交聯(lián)度和游離羥基的聚乙烯醇微球載體；借助親核取代反應(yīng)將堿性官能團-三乙胺共價接枝在交聯(lián)聚乙烯醇微球載體上，制備三乙胺接枝的聚乙烯醇微球。通過紅外、掃描電鏡、胺基含量測定對聚乙烯醇微球載體及三乙胺接枝的聚乙烯醇微球進行了分析表征。三乙胺接枝聚乙烯醇微球胺基含量最大值為0.51 mmol/g，堿性較弱，不適于用作肉桂酸、草甘

3、膦等合成用催化劑。
　　 以丙烯酰胺為單體，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，在過硫酸鉀的引發(fā)下，聚合得到交聯(lián)聚丙烯酰胺微球，通過對丙烯酰胺和雙丙烯酰胺投料比的調(diào)整，制備不同交聯(lián)度的聚丙烯酰胺微球，借助Hoffman降解得到交聯(lián)聚乙烯胺微球載體，通過考察交聯(lián)度、氫氧化鈉濃度、反應(yīng)時間等條件對Hoffman降解的影響，篩選出具最高胺基含量的聚乙烯胺微球最佳反應(yīng)條件，利用氨乙基化反應(yīng)制備二乙胺基接枝聚乙烯胺微球。通過紅外、掃描電鏡、

4、粒徑分布、元素分析等手段分別對聚丙烯酰胺微球、聚乙烯胺微球和二乙胺基接枝聚乙烯胺微球進行了表征。其中，聚乙烯胺微球胺基含量最大值為12.8 mmol/g，微球直徑在30μm左右，分布較均勻。二乙胺基接枝聚乙烯胺微球的叔胺百分含量為4％，接枝率較低，故也不適于用作草甘膦等化合物制備的催化劑。
　　 氯甲基化聚苯乙烯微球(以下簡稱氯球)化學性質(zhì)活潑，是一種重要的高分子微球載體。借助親核取代反應(yīng)將乙二胺和二乙胺分別與氯球上的氯甲基反應(yīng)

5、制備乙二胺接枝聚苯乙烯微球和二乙胺接枝的聚苯乙烯微球，優(yōu)化反應(yīng)條件，篩選出最佳胺基含量的乙二胺接枝聚苯乙烯微球和二乙胺接枝聚苯乙烯微球。通過紅外、胺基含量等手段對氯球及接枝型氯球進行分析與表征。乙二胺接枝聚苯乙烯微球和二乙胺接枝聚苯乙烯微球的胺基含量最大值分別為5.702 mmol/g，3.363 mmol/g，微球直徑在1mm左右，且分布均勻。
　　 分別以制備的聚乙烯胺微球、乙二胺接枝聚苯乙烯微球和二乙胺接枝聚苯乙烯微球為固

6、體催化劑，用于肉桂酸的合成反應(yīng)，考察和評價其催化性能。研究結(jié)果表明，催化活性次序為：乙二胺接枝聚苯乙烯微球>聚乙烯胺微球>二乙胺接枝聚苯乙烯微球，其中，聚乙烯胺微球和乙二胺接枝聚苯乙烯微球作催化劑參與反應(yīng)時，肉桂酸收率分別達31.6％和49.3％，表現(xiàn)出顯著的催化活性。
　　 將制得的新型功能高分子堿性微球用作合成草甘膦的催化劑，對各堿性固體微球的催化活性進行評價。結(jié)果表明：所制得的堿性微球催化劑均表現(xiàn)出一定的催化活性，且催化活