2,3-二氰基-2,3-二(p—X苯基)丁二酸二乙酯类碳—碳键型引发剂

合成了2,3-二氰基-2,3-二(p—X苯基)丁二酸二乙酯(X=OCH_3,CH_3,Cl,H和NO_2),分离出它们的meso-和dl-异构体,分别对这些异构体的分子结构和构型进行了鉴定,测定了它们分子的中心C—C键均裂反应动力学及其对苯乙烯等的引发作用。     

2,3-二氰基-2,3-二(对-硝基苯基)丁二酸二乙酯的分子结构和晶体结构

我们曾报导了2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯的分子结构,并对该化合物对烯烃单体进行自由基聚合的引发作用,热分解动力学和固态变温ESR谱等进行了研究。为了进一步探讨这类新型引发剂的结构与性能间的关系,我们继续用X射线衍射方法研究了2,3-二氰基-2,3-二(对-硝基苯基)丁二酸二乙酯的两种异构体1和2的分子结构和晶体结构。并讨论了分子中空间立体效应和电子效应对该化合物稳定性的影响。实验异构体1从乙酸乙酯和四氯化碳(9∶1,V/V)混合溶剂中重结晶,在空气中基本稳定。     

2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯的两种异构体的晶体结构和分子结构

2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯由α-氰基苯乙酸乙酯经Cu~(++)-TMEDA-O_2系统氧化偶联制得。产物经柱层析得到两个结晶化合物1和2.1和2的单晶经X射线晶体结构分析鉴定,分别为内消旋和外消旋2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯。值得注意的是,在化合物1和2的分子中,中心碳—碳单键的键长均有明显的增长效应,前者为1.585(?),后者为1.62(?)。同时,与中心碳—碳键两端碳原子上相连接的取代基之间有明显的空间位阻效应。这些事实和分子中取代基的电子效应结合在一起,为标题化合物很容易分解为自由基,从而可有效地作为聚合引发剂提供了结构上的解释。用CNDO/2方法计算化合物1分子中各原子上的电荷分布和Wiberg键级,结果与晶体结构分析的结果吻合得很好。     

meso-和dl-2.3-二氰基-2,3-二(p-取代苯基)丁二酸二乙酯的红外光谱

meso-和dl-2.3-二氰基-2,3-二(p-X取代苯基)丁二酸二乙酯(X=OCH_3,CH_3,H,Cl和NO_2),除X为NO_2以外,都是乙烯基单体自由基聚合反应的有效引发剂。这些异构体分别在苯乙烯中的热分解动力学研究结果表明,meso-异构体的中心C-C键均裂活性大于相应dl-异构体的活性。为了用IR谱来     

碳-碳键引发剂23-二氰基-23-二苯基丁二酸二异丁酯的合成、结构及引发性能研究

合成了具有较大空间位阻的碳-碳键型引发剂23-二氰基-23-二苯基丁二酸二异丁酯,测定了其分子结构,其中心碳-碳键长达0.1592nm.对其引发甲基丙烯酸甲酯进行自由基聚合的研究结果表明,聚合物分子量随反应时间的延长而逐步增大,而聚合物分子量分布则逐渐变小.聚合反应按照自由基“活性”聚合反应历程进行.     

2,3-二氰基-2,3-二(p-X苯基)丁二酸二乙酯的分子构型和取代基电子效应对13C NMR谱的影响

测定了meso-和dl-2,3-二氰基-2,3-二(p-X苯基)丁二酸二乙酯(X=OCH₃,CH₃,H,Cl,NO₂)的¹³CNMR谱。结果表明,中心碳-碳键两端相连基团的各碳原子的化学位移值相同,与dl-异构体相比,所有相应meso-异构体的乙氧羰基¹³CNMR吸收峰均处于高场。苯环对位取代基的Hammett基团常数σ与氰基碳原子和乙氧羰基中的羰基碳及次甲基碳的化学位移间线性相关,而且meso-异构体比dl-异构体有更好的线性关系。     

α-氰基-α-(2,4-二硝基苯基)苯乙酸乙酯的分子和晶体结构及~1H NMR谱特性

用X射线晶体结构分析方法测定了具有R和S构型的α-氰基α-(2,4-二硝基苯基)苯乙酸乙酯的晶体结构和分子结构,结合光谱测定结果研究了分子内取代基的空间效应和电子效应对分子结构的影响,根据结构特性解释了在2,4-二硝基卤代苯与α-氰基苯乙酸乙酯苄碳负离子反应合成该化合物机理研究中所涉及的问题,并使分子中乙氧基的异常键参数和NMR谱得到充足的证据进行解释.     

本体溶液法合成超高分子量聚苯乙烯

对２，３－二氰基－２，３－二苯基丁二酸二乙酯引发苯乙烯本体溶液聚合，合成超高分子量聚苯乙烯的宏观动力学进行了研究。结果表明，这种引发剂在苯乙烯中引发聚合性能温和，在一定条件下，随反应时间的增长，聚合产物的分子量不断增高，可形成超高分子量聚合物。     

meso和dl 2,3-二氰基-2,3-二(p-取代苯基)丁二酸二乙酯的~1H NMR研究

测定了meso和dl 2,3-二氰基-2,3-二(p-X苯基)丁二酸二乙酯(X=OCH_3,CH_3,H,Cl,NO_2)的~1H NMR谱及X为CH_3相应二乙酯的~1H Noesy谱。在meso和dl异构体中,苯环m-~1H的化学位移与p-X的Hammett基团常数σ呈线性关系,c~1H的化学位移仅受分子构型的影响,;△δdl-meso为负值,乙氧基中CH_2和CH_3的质子化学位移也只受分子构型的影响,△δdl-meso均为正值。     

镍体系(NiCl_2/PPh_3)催化的反向原子转移自由基聚合

以 2 ,3 二氰基 2 ,3 二苯基丁二酸二乙酯 (DCDPS) NiCl2 PPh3 为引发体系 ,首次利用Ni2 + 和Ni+ 之间的变价关系 ,研究了乙烯基单体的反向ATRP .结果表明 ,苯乙烯 (St)的聚合具有活性自由基聚合的特征 ,所得PSt的分子量随转化率的增加而增加 ,并且制得的PSt可以作为大分子引发剂进行扩链反应 .但该引发体系引发甲基丙烯酸甲酯 (MMA)聚合时没有活性自由基聚合特征 ,PMMA的分子量与转化率基本无关 ,但分子量分布窄Mw Mn=1 19     

内消旋-和外消旋-2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯的热异构化反应

用高效液相色谱法测定了2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯的内消旋体(1)和外消旋体(2)在1,1,2,2-四氯乙烷中的热异构化反应动力学和活化参数。结果表明,在热力学上2比1更稳定,并从它们的构型与形成空间键的能力间的关系给予解释。     

一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂的合成

以2,2-二硫二吡啶,2-巯基乙醇为原料,醋酸为催化剂,合成了2-羟乙基-二硫吡啶(PⅠ)。以PⅠ、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸(PⅡ)为原料,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,合成了一种新的可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)链转移剂4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸-2-二硫吡啶乙酯(PⅢ)。以PⅢ为RAFT链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用RAFT制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。用1 H-NMR分析了链转移剂的的分子结构,用GPC测得PMMA聚合物的分子量及其分布。结果表明:能用于巯基点击化学的二硫吡啶基团被接到PⅡ的末端,成功制备了一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂(PⅢ),利用PⅢ,通过RAFT聚合制备了分子量分布狭窄的PMMA聚合物。     

超支化聚硅碳烷-g-环糊精聚合物刷的合成与表征

通过硅氢加成反应和核多步法聚合合成出超支化聚硅碳烷(HBP),并对其端基进行了硅氢化、羟基化和酰氯化三步改性得到大分子引发剂HBP-Cl;再用其引发甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMA)进行原子转移自由基聚合(ATRP),得到超支化聚硅碳烷-g-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(HBP-g-PDMA),最后将单-6-碘代β-CD通过离子键固载到PDMA链上,得到超支化聚硅碳烷-g-环糊精聚合物刷(HBP-g-PDMA-β-CD).采用FTIR、1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR对其结构进行了表征,利用凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪和激光粒度分析仪研究了其高分子的精细结构,并通过元素分析研究了固载时间对β-CD固载量的影响.     

α-氰基-α-(2, 4-二硝基苯基)苯乙酸乙酯的分子和晶体结构及^1H NMR谱特征

用X射线晶体结构分析方法测定了具有R和S构型的α-氰基-α-(2, 4-二硝基苯基)苯乙酸乙酯的晶体结构和分子结构, 结合光谱测定结果研究了分子内取代基的空间效应和电子效应对分子结构的影响。根据结构特性解释了在2, 4-二硝基卤代苯与α-氰基苯乙酸乙酯苄碳负离子反应合成该化合物机理研究中所涉及的问题, 并使分子中乙氧基的异常键参数和NMR谱得到充足的证据进行解释。     

α-氰基-α-(2, 4-二硝基苯基)苯乙酸乙酯的分子和晶体结构及^1H NMR谱特征

用X射线晶体结构分析方法测定了具有R和S构型的α-氰基-α-(2, 4-二硝基苯基)苯乙酸乙酯的晶体结构和分子结构, 结合光谱测定结果研究了分子内取代基的空间效应和电子效应对分子结构的影响。根据结构特性解释了在2, 4-二硝基卤代苯与α-氰基苯乙酸乙酯苄碳负离子反应合成该化合物机理研究中所涉及的问题, 并使分子中乙氧基的异常键参数和NMR谱得到充足的证据进行解释。     

内消旋和外消旋2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯在苯乙烯中的分解动力学

用膨胀计方法测定了2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯的内消旋体(1)和外消旋体(2),于不同反应温度,分别在泰乙烯中的分解动力学和活化参数。结果表明,2比1更为稳定。用动力学链长综合常数k′来解释了1和2在较低温度时的单体极限转化率X_∞大于较高温度时的X_∞实验结果。     

Meso-2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯熔融相热异构化反应动力学及中间体EPR测定

测定了2,3-二氰基-2,β-二苯基丁二酸二乙酯meso-异构体熔融相的热异构化反应动力学及苯环对位为X(X=OCH₃,CH₃,H,Cl,NO₂)的相应二乙酯反应中间体自由基的EPR谱,自由基的结构由计算机模拟确定.结果表明,在实验温度范围内,平衡常数随温度的升高而降低.热力学数据为:ΔH_dl-meao= - 18.02 kJ/mol, ΔS_dl-meao= - 26.51 J/mol·K, ΔH^≠ = 151.78 kJ/mol, ΔS^≠ = 71.64 J/mol·K.反应机理是内消旋体的中心碳-碳键发生均裂,生成α-氰基-α-乙氧甲酰基-P-X取代苄基自由基,再重新结合时发生异构化,生成dl-异构体.     

三类引发剂引发苯乙烯聚合特性的比较研究和理论分析

用膨胀计法分别测定了氮 氮键引发剂偶氮二异丁腈 (AIBN)、氧 氧键引发剂过氧化二苯甲酰 (BPO)、碳 碳键引发剂 2 ,3 二氰基 2 ,3 二苯基丁二酸二乙酯的内消旋体 (I)和外消旋体 (II)在苯乙烯中的分解动力学参数 ,分解活化能分别为 :Ed(AIBN) =1 40 0 6kJ·mol-1,Ed(BPO) =1 2 0 3 3kJ·mol-1,Ed(I) =1 0 4 5 2kJ·mol-1,Ed(II) =89 5 6kJ·mol-1;分解活化熵分别为 :ΔS≠(AIBN) =76 3 2J·mol-1·K-1,ΔS≠(BPO) =1 2 76J·mol-1·K-1,ΔS≠(I) =-3 5 2 3J·mol-1·K-1,ΔS≠(II) =-80 84J·mol-1·K-1,并且II的极限转化率α∞ 表现出随温度升高而升高 ,I的α∞ 随温度升高先减小而后趋于平稳的趋势 ,这与AIBN和BPO引发苯乙烯聚合的极限转化率α∞ 随温度的升高而降低的规律有明显不同。对此用动力学链长综合常数k对T的微分结果并结合过渡态理论进行了分析。     

1,4-双(取代苯乙炔基)苯及反,反-1,4-双(β-取代苯乙烯基)苯的电子光谱的研究

测定了1,4-双(取代苯乙炔基)苯(Ⅰ)和反,反-1,4-双(β-取代苯乙烯基)苯(Ⅱ)的紫外光谱、荧光光谱.用CNDO/S-CI和HMO方法对苯乙炔、二苯乙炔和(Ⅰ)及苯乙烯、1,2-二苯乙烯和(Ⅱ)的激发能进行了计算和研究.讨论了化合物结构对光谱的影响.     

2,3-二氰基-2,3-二(p-取代苯基)丁二酸二乙酯的合成及其在苯乙烯中的分解

合成了2,3-二氰基-2,3-二(p-X苯基)丁二酸二乙酯(X=OCH₃,CH₃,Cl,NO₂),分离出它们的meso和dl异构体。经元素分析、¹HNMR、IR、MS和X射线晶体结构分析确定了各异构体的结构和构型。在100℃测定了各异构体在苯乙烯中的分解速率常数k_d,结果表明,除X=OCH₃外,meso异构体的k_d均比dl异构体的大,除X=NO₂外,苯环对位取代基对k_d的影响顺序为OCH₃>CH₃>Cl>H,