双官能团硫脲催化丙交酯开环聚合反应的理论研究

用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平上研究了双官能团硫脲催化丙交酯开环聚合反应的微观机理. 讨论了催化聚合反应的两条可能路径: 路径A和路径B. 计算结果表明沿路径A进行的开环聚合反应在能量上是有利的. 从理论上证实了催化剂在聚合反应中所起的双官能团催化作用, 即氨基活化引发剂, 硫脲活化单体, 通过两个基团共同作用, 完成催化开环.     

肌酐乳酸胍催化L-丙交酯活性开环聚合反应研究

合成了一种新型有机胍化合物即肌酐乳酸胍(CGLA),并将其应用于L-丙交酯(LLA)的开环聚合反应.聚合反应动力学研究表明,CGLA引发的LLA开环聚合反应具有典型活性聚合反应特征,ln[M]0/[M]t-t、Mn-Conversion关系均呈准直线关系.同核去偶1H-NMR法对产物立构规整度的表征证明所合成PLLA具有较高等规度(76%).聚合反应的添加剂效应研究证明了大分子活性物种的非自由基及非离子性本质.以1H-NMR法对聚合反应的跟踪和增长大分子物种结构的表征证明了增长大分子活性端为肌酐胍-烷氧结构(CG-OR),在实验研究的基础上推断CGLA引发的丙交酯开环聚合反应遵循配位插入增长机理.     

有机金属催化剂与丙交酯(LA)开环聚合反应

聚乳酸等聚酯是一类重要的新型生物可降解高分子材料,可替代传统石油基塑料,从而解决"白色污染"问题,减少化石资源的消耗,同时在许多生物医用材料和器件领域也有着广泛的应用.聚乳酸通常是在催化剂的作用下,通过丙交酯单体的开环聚合而得到.本文基于本课题组前期的研究结果对丙交酯单体开环聚合催化剂进行了评述,其中主要介绍了有机金属催化剂,包括基于取代基、手性、中心金属等不同设计的单核有机金属催化剂;另外也对双核和三核金属催化剂的进展进行了总结,讨论了催化剂结构及其聚合反应中心的金属原子间相互作用对开环聚合性能的影响.     

沸石咪唑酯骨架-67高效催化L-丙交酯的开环聚合反应

为了探究沸石咪唑酯骨架材料(Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs)结构中的金属单元对其催化活性的影响,我们采用室温法合成了ZIF-8、Zn/Co-ZIF和ZIF-67,并用其催化L-丙交酯的本体开环聚合反应。 在相同的反应条件下,ZIF-67具有最高的催化活性。 与2-甲基咪唑(配体)作为催化剂相比,ZIF-67催化得到的聚乳酸具有高度全同立构结构。 此外,基质辅助激光解吸-飞行时间(MALDI-TOF)质谱表明,ZIF-67催化得到的聚乳酸主要为线状结构。 经过3次循环反应后,ZIF-67的催化活性没有明显降低。     

丙交酯开环聚合反应的新型有机催化剂

作为生物高分子降解材料,聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,已经广泛应用于包装材料、农用薄膜等环境领域和药物控制释放体系、医用缝合线、组织工程支架等医学领域。丙交酯开环聚合是制备聚乳酸的理想之选,其催化体系目前以金属催化剂为主,但金属离子在聚合物中的痕量残留和细胞毒性限制了聚乳酸在生物医学及微电子领域的应用,而有机催化剂能够克服这些缺点,是目前聚乳酸合成领域的研究热点。本文从不同的活化机理角度,阐述了近年来有机催化剂在合成聚乳酸中的研究进展,总结了各种催化体系在活性、结构可控性及选择性方面的特点,同时展望有机催化剂在开环聚合反应中所面临的机遇与挑战。     

甲醇协助丙交酯开环聚合反应的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d,p)水平上研究了甲醇协助的丙交酯开环聚合反应, 探讨了1~3个甲醇分子参与的丙交酯聚合反应机理, 考察了溶剂化效应对聚合反应的影响. 结果表明, 甲醇协助的丙交酯开环聚合按加成-消除机理进行; 甲醇分子作为质子给体与受体通过与丙交酯形成环状氢键促进开环聚合, 随着甲醇分子数的增加, 环状氢键的张力逐渐减小, 反应能垒随之降低; 溶剂化效应对反应机理和反应势垒的影响均可忽略不计.     

己内酯和丙交酯的微波辅助开环聚合反应

己内酯和丙交酯在异辛酸亚锡存在下经微波辐照 5min可分别获得分子量 1 2 0kg·mol- 1的聚己内酯和 2 2 5kg·mol- 1 的聚乳酸。苯甲酸可作为己内酯微波辅助开环聚合的引发剂 ,所得聚己内酯的分子量达到 44 8kg·mol- 1 。通过混有布洛芬的己内酯的微波开环聚合可直接制备以聚己内酯为基质的药物控释系统。己内酯和丙交酯在微波辐照下的热行为对它们的开环聚合反应有重要影响。     

合成丙交酯的催化剂研究进展

丙交酯作为合成聚乳酸的重要中间体,它的制备效率是影响两步法聚合高分子量PLA的关键因素。寻找高效催化剂是其中一个重要的解决方案,本文就与日俱增交酯合成过程中不同催化剂体系的选择进行了综述,未来的工作应放在催化剂和制备效率上。     

丙交酯立体选择性聚合研究进展

聚乳酸是一类以可再生资源为原料的具有生物可降解性和生物相容性的热塑性材料,已被广泛应用于生物医学、制药和环境等领域.聚乳酸通常是由单体丙交酯开环聚合得到.丙交酯单体有三种旋光异构体,分别为左旋,右旋和内消旋.由于聚合物链段的立体构型对材料的热力学和力学性能起着决定性的作用,因此制备对丙交酯不同立体选择性的催化剂是一个重要的研究课题.目前在丙交酯开环聚合反应中具有良好立体选择性的单活性点金属配合物的设计和合成方面已经取得了显著的进展.本文基于本课题组的研究工作,讨论了金属配合物的金属中心种类、配体结构等对丙交酯立体选择性聚合的影响.     

稀土有机化合物在催化聚合反应中的应用

本文综述了稀土有机化合物作为单组份催化剂用于聚合反应的进展。它包括：烯烃和α－烯烃聚合、甲基丙烯酸酯类的均聚合及共聚合、乙与人烯酸酯及含官能团烯的共聚合、内醌的开环均聚合及共聚合等。茂基稀土氢化物是乙烯聚合的高活性催化剂，对茂基结构作一定调节，可催化α－烯烃的规整聚合。这类氢化物、茂基稀土甲基化合物和二价稀土配合物都是人烯酸酯类及内酯聚合的有效催化剂，并显示活性聚合特点给出高分子量、窄分子量分布的     

稀土复合氧化物催化合成丙交酯的研究

以新型稀土La—Ti复合氧化物作为催化剂，催化乳酸合成丙交酯，考察了催化剂对反应体系粘度、丙交酯产率、反应时间、反应温度的影响，获得了较佳的反应工艺条件：减压下，70～90℃脱自由水1．5h；随后加入催化剂，用量为乳酸重量的0．8％，缓慢升温到120～140℃进行缩聚反应3～4h；再在170～260℃，保持升温速率为4℃／10min进行裂解，产物纯度和结构分别由Thiele管和红外光谱进行测定，丙交酯粗产率达88．5％，纯产率为40．2％，表明该催化剂具有良好的催化性能。     

乙酰丙酮铁催化丙交酯开环聚合的研究

以乙酰丙酮铁 [Fe(acac) 3]为催化剂进行D ,L 丙交酯的开环聚合及在聚乙二醇 (PEG)存在下的开环共聚 ,研究了催化剂用量、反应温度和反应时间对聚合反应的影响以及PEG用量对共聚反应的影响 ,并探讨了丙交酯开环聚合机理 .结果表明 ,Fe(acac) 3是按配位 插入机理催化丙交酯开环聚合的 ;在本文的聚合条件下 ,大部分聚合的单体转化率都达 90 %以上 ,聚合产物的粘均分子量最高可达 6 6 0 0 0 ,均显示出较好的催化性能 .在PEG存在下 ,PEG作为引发剂参入了丙交酯的开环聚合 ,D ,L 丙交酯是沿着PEG分子两端开环聚合的 ,分子链的链端结构是以羟基为端基的乳酰基结构单元 ,Fe(acac) 3有促进PEG参与聚合成酯的作用 .     

外消旋丙交酯立体选择聚合研究进展

脂肪酸聚酯聚乳酸具有生物降解性和生物相容性,可用于生物医学、药物和环境材料等领域。本文综述了丙交酯聚合研究的最新进展,突出强调了催化活性高、能够控制聚合物立构规整性的丙交酯开环聚合催化剂。由于选用的催化剂和丙交酯单体的不同,聚乳酸有等规、无规、杂同、间规以及立体嵌段等不同的微观结构,不同微观结构的聚乳酸的力学、物理和降解性能不同。本文重点列举了单活性中心的铝、稀土金属和环境友好型铁、锌、镁以及不含金属的有机催化剂在外消旋丙交酯的立体选择开环聚合方面的最新进展,强调低毒性、生物相容性好的催化剂是目前研究的重点。最后指出,随着环境友好聚乳酸材料的合成和应用的增加,开发单活性中心以及无金属催化剂研究丙交酯立体选择开环聚合是今后研究的一个重要的课题。     

茂金属催化乙烯聚合反应动力学

以茂金属化合物[(CH3)2C(η－C5H3）（η－C9H6）]ZrCl2为主催化剂，甲基铝氧烷MAO为助催化剂催化乙烯聚合，对不同的反应条件下（如温度，铝锆摩尔比）聚合反应的动力学进行了研究，并根据此聚合反应体系的动力学特点及考虑到活性中心的再活化，在分析和研究以往的动力学模型的基础上，对烯烃均相聚合动力学反应作了一些假定，建立了动力学模型，用模型对实验数据进行了拟合，结果表明与实验数据相吻合，可以认为，在该聚合反应体系中，确实存在铝氧烷的再活化作用，根据模拟拟合得到了聚合反应的动力学参数。     

辛酸亚锡对氧化锌催化制备丙交酯的影响

用减压蒸馏法合成了丙交酯,在反应的不同时间段加入辛酸亚锡,可使丙交酯最高馏出温度降低至197 ℃。 采用红外光谱表征了丙交酯,测定了反应体系的表面张力和黏度,结果表明,脱自由水后的乳酸、脱自由水后加氧化锌和脱自由水后加氧化锌和辛酸亚锡体系的表面张力分别为38.8、47.0和40.3 N/m;黏度分别为43.1049、59.6774和48.9376 mPa·s。 辛酸亚锡的加入降低了反应体系表观张力和黏度,有利于低聚物结构中酰氧键断裂生成丙交酯。     

丙交酯开环均聚合

生物可降解脂肪族聚酯--聚丙交酯由可再生资源获得.聚丙交酯独特的物理性质使得它在包装、涂层、纤维、薄膜等方面有着广泛的应用.聚丙交酯低成本、大规模的生产及应用将极大地减轻对石油产品的依赖.高分子量的聚丙交酯主要由丙交酯开环聚合制备.本文总结了催化丙交酯开环聚合的3大类催化剂及其反应机理;综述了近年来国内外在丙交酯均聚合催化剂开发上的研究进展,并重点论述了稀土催化剂在丙交酯开环聚合中的优势及由其催化合成的聚丙交酯在生物学应用中的优点.     

双核茂金属催化剂催化聚合反应进展

综述了双核茂金属化合物的研究进展及其在烯烃和极性单体聚合方面的应用及双核茂金属化合物的合成及性能研究；并对双核催化剂的作用机理、催化剂结构与性能的关系也做了介绍。     

聚右旋丙交酯和聚左旋丙交酯乙交酯的制备及其共混物的结晶行为

以辛酸亚锡为催化剂,十八醇为引发剂,分别以右旋丙交酯和左旋丙交酯与乙交酯为原料,在真空条件下经本体熔融开环聚合制备了系列右旋丙交酯聚合物(E)和左旋丙交酯乙交酯共聚物(F),其结构经1H NMR和IR表征。利用DSC研究了E和F共混物(M)的结晶性能,结果表明,E和F能形成具有较高熔点的立构复合物(SC),其形成能力随E分子量的增加而降低,且SC的含量在E和F共混比为49∶51附近出现极大值。     

金属-生物酶共催化合成手性化合物的研究进展

综述了金属-生物酶共催化合成手性化合物的研究进展,重点介绍了金属-生物酶共催化在动态动力学拆分、串联反应和"一锅法"一步反应中的应用,并对其未来发展进行了展望。参考文献49篇。     

金属有机化合物催化的环化反应新进展

综述了近年来金属有机化合物催化的环化反应在合成碳20环及杂环化合物中的应用。