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(xì)研究了不同聚合條件對聚合反應(yīng)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(jìn)行了表征分析,并推測了聚合機(jī)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(yīng)溫度和時間等對聚合反應(yīng)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(yīng)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(xì)研究ε- CL開環(huán)聚合的動力學(xué)和熱力學(xué),得出了聚合反

3、應(yīng)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(jī)理進(jìn)行。
　　B15C5imY/BnOH體系催化DTC開環(huán)聚合,探究了聚合反應(yīng)特征,得到該聚合反應(yīng)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(yīng)溫度15℃,反應(yīng)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(xué)研究表明聚合反應(yīng)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(jī)理進(jìn)行,即首先是單體活化,酰氧鍵斷裂開