a,ω-二羧基-甲基丙烯酸丁酯低聚物的合成及MS分析

利用传统自由基聚合法,在四氢呋喃溶液中自由基引发聚合甲基丙烯酸丁酯单体而得到ω-羧基-甲基丙烯酸丁酯低聚物(CTBMA)(分子量在1500左右);利用CTBMA末端酯基的反应特性,在二氧六环/水/KOH混合溶液中皂化CTBMA,使之转化为α,ω-羧基甲基丙烯酸丁酯低聚物(di-CTBMA);研究了溶剂的类别、反应时间等反应条件对皂化产物结构的影响;利用MALDI-TOF-MS及LSIMS对皂化各阶段产物进行了分析监测.实验表明,在适当的皂化条件下,CTBMA皂化时主要为末端酯基转化为羧基,相应得到的产物di-CTMBA具有很好的结构特性,其官能团度(functionality)接近2.     

ATRP法合成结构对称的双羧基聚苯乙烯及其超分子的形成

从二甲苯出发,经过溴甲基化反应、氧化反应、酯化反应和溴代反应,合成了一种四官能团的引发剂,4,6-二(溴甲基)-1,3-苯二甲酸二甲酯.用该引发剂引发苯乙烯进行原子转移自由基聚合,实验结果表明聚合反应具有活性自由基聚合的特征.通过苯乙烯的本体聚合反应获得了分子量可控、双酯基位于聚合物链中间的聚苯乙烯.经过水解反应,使聚合物中的双酯基被水解成双羧基,从而得到了结构对称的两亲性聚合物,双羧基聚苯乙烯.利用该聚合物具有分子识别的特性,与十二烷胺形成了离子键超分子化合物.此工作为超分子星形聚合物的设计合成提供了简便快捷的方法.     

超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯-超支化聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段聚合物的合成与表征

合成了超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯-超支化聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段聚合物(HPS-b-LPS-b-HPMMA). 首先分别合成了带有炔基和溴的三硫代碳酸酯(ATC和BTC), 然后通过苯乙烯(St)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合, 制得端炔基和端基溴的线型聚苯乙烯大分子RAFT试剂, 然后将大分子RAFT试剂的溴末端转化为叠氮末端. 接着在大分子RAFT试剂存在情况下, 通过自缩合原子转移自由基共聚合(SCATRCP)分别制得端炔基超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯(HPS-b-LPS)和端叠氮基超支化聚甲基丙烯酸甲酯-线型聚苯乙烯(HPMMA-b-LPS)两嵌段聚合物. 最后将两种两嵌段聚合物通过点击(click)反应偶合, 得到不对称的超支化-线型-超支化三嵌段聚合物HPS-b-LPS-b-HPMMA. 核磁共振氢谱(¹H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)结果表明, 所得产物分子量可控, 得到了预期结构的聚合物.     

3-亚甲基异苯并呋喃-1(3H)-酮的合成新方法

本文报道了3-亚甲基异苯并呋喃-1(3H)-酮的高效合成方法。其特点是以邻甲基苯甲酸为原料,采用"一锅法"经过酯化,自由基溴代,形成季鏻盐三步反应得到2-[(溴三苯基正膦基)甲基]苯甲酸甲酯;随后经过改进的Wittig反应,酯水解合成了邻乙烯基苯甲酸;再与KI/I2溶液发生环合反应生成3-碘甲基异苯并呋喃-1(3H)-酮;最后发生消除反应得到所需要的产物。该方法具有原料易得、价格低廉、反应条件温和、收率高等优点。化合物结构用1H NMR、13C NMR和IR表征。     

通过RAFT自由基聚合合成含叠氮端基的聚N-异丙基丙烯酰胺

S-十二烷基-S′-(2-羧基-异丙基)三硫羧酸酯与叠氮乙醇反应合成了一种新型叠氮链转移剂(2);在2存在下通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合合成了含叠氮端基的聚N-异丙基丙烯酰胺(3).其结构经1H NMR, IR和GPC表征.研究结果表明,3呈现较好的温敏性,低临界溶液温度为28.5 ℃.     

液质法对聚碳酸酯低聚物结构的研究

聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良、应用广泛的热塑性工程塑料,界面缩聚二步法是其工业生产主流技术,即溶解在NaOH溶液中的双酚A酚钠盐与溶解在二氯甲烷溶液中的光气水油相界面发生缩聚反应得到低聚物,随后加入催化剂三乙胺,与油相中低聚物端氯基甲酸酯缔合成盐,并迁移到水相界面与酚钠离子发生反应聚合得到成品.曾有报道利用核磁共振、裂解气相色谱[1-3]分析PC端基,但尚未有对低聚物组成和结构的分析.     

2,2-二(4-羟基-3,5-二硝基苯基)丙烷和2,2-二(4-羟基-3-硝基苯基)丙烷的合成

双酚A在不同的ω（HNO3)溶液中硝化可得到不同的产物。在ω（HNO3)＝22％的硝酸溶液中硝化，反应温度30℃所得产物为2，2-二(4-羟基-3-硝基苯基)丙烷，在ω（HNO3)＝63％的硝酸溶液中硝化，采用三段温度控制法(0℃-30℃-50℃)所得产物为2，2-二(4-羟基-3，5-二硝基苯基)丙烷。产物经柱色谱纯化后，其元素分析、IR，^1H NMR，^13C NMR和MS数据与结构相符。     

5,6-苯并-2-亚甲基-1,3-二氧环庚烷的活性自由基开环聚合反应

活性 (或称可控 )自由基聚合研究是目前高分子科学的研究热点之一[1～ 8] .活性自由基聚合制备的聚合物具有分子量随转化率提高而线性增加、分子量分布窄和聚合反应为一级反应动力学等特点 .自由基开环聚合所得产物体积收缩小 ,某些含有不饱和双键的螺环单体发生双开环聚合时甚至发生体积膨胀 ;开环聚合还可在聚合物主链上引入各种官能团 ,如酯基、碳酸酯基、酮基等 [9～ 12 ] .因此 ,用活性聚合的方法对自由基开环聚合的分子量和分子量分布进行控制 ,可以制备出具有各种不同结构和性能的新聚合物 . Wei等 [13] 报道了利用稳定自由基法实现…     

通过大分子单体的“点击”反应合成超支化聚苯乙烯

用一端带有一个叠氮基,另一端带有两个炔基的聚苯乙烯(PSt)大分子单体,通过"点击"化学反应,成功制备了结构规整的超支化聚苯乙烯。首先,L-天冬氨酸经过溴化和酯化两步反应得到含有两个炔基的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂——2-溴代琥珀酸双炔丙基酯(BPBS),然后引发苯乙烯的ATRP,并通过NaN3的取代反应把末端溴转化为叠氮基,得到AB2型大分子单体(CH≡C)2-PS-N3。这种大分子单体通过"点击"反应聚合得到超支化聚苯乙烯,根据多角度激光光散射(MALLS)测试结果,最终产物重均聚合度DPw可达53,分子量分布Mw/Mn=1.53。     

α,ω-二(4-羟基丁基)二甲基硅氧烷低聚物的制备与研究

以二(4-羟基丁基)四甲基二硅氧烷(HT)为封端化合物,在催化剂四甲基氢氧化铵的催化下,八甲基环四硅氧烷(D4）开环聚合,制得α,ω-二(4-羟基丁基)二甲基硅氧烷低聚物(DMSO)。应用红外光谱、凝胶色谱和旋转粘度计等测试手段,研究了聚合温度、原料(HT和D4)配比以及催化剂除去方式等工艺条件对聚合反应和聚合产物分子量的影响。研究结果表明,聚合反应温度对聚合产物分子量没有明显的影响;HT为封端化合物,在聚合过程中起止链剂的作用,其在原料中所占比例越大,DMSO分子量越小,原料中D4含量越大,DMSO分子量越大;聚合反应完成后,应采用洗涤法去除催化剂,否则由于端羟基发生去水反应而失去端羟基,致使产率下降,甚至得不到预期的产物。研究表明DMSO通过端羟基形成氢键而聚集,使其黏度升高。DMSO分子量越小,氢键缔合作用越大。     

“可点击”丙烯酸酯聚合物的合成及其巯-炔光交联研究

通过丙烯酰氯和1-乙炔基1-环己醇的酯化反应,制备了乙炔基功能化的丙烯酸酯功能单体1-乙炔基环己基丙烯酯(ECA)。以该单体与丙烯酸甲酯(MA)进行自由基聚合反应,合成了乙炔基功能化均聚物(PECA)和共聚物(PMA-co-PECA),用1 HNMR、FT-IR、GPC等对其结构进行了表征。结果表明:在自由基聚合过程中,ECA中的乙炔基得以保留,所得到的乙炔基功能化聚合物可溶于普通有机溶剂,如氯仿、二甲基亚砜、四氢呋喃、丙酮等。实时红外跟踪了PMA-co-PECA与三羟甲基丙烷三巯基丙酸酯经光引发的巯-炔反应,得到交联的聚合物网络,凝胶分数大于90%,表明聚合物链上保留的乙炔基与巯基的加成反应有较高的活性,可以通过硫醇-炔点击反应实现快速功能化。     

自由基引发马来酸二丁酯熔融接枝低密度聚乙烯的研究

用马来酸二丁酯(DBM)为接枝单体,过氧化二枯基(DCPO)为引发剂,对低密度聚乙烯(LDPE)进行了熔融接枝功能化。样品的红外光谱表明接枝反应确已发生。通过对样品中酯基的皂化水解测定产物的接枝率,对产物进行萃取,用凝胶量间接表征产物的交联程度;用溶液的特性粘度从侧面显示样品的支化或降解情况。实验结果表明,产物的接枝率和凝胶量可以通过选择反应条件(温度、时间及反应混合物的组成)来控制;过量的DCPO是引起交联产生凝胶的主要原因;向体系中添加DMF可阻止交联反应的发生,但产物的接枝率也有所下降,以自由基机理对上述结果进行了讨论。     

甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯与苯乙烯乳液共聚合机理

甲基丙烯酸3-三甲氧基硅丙酯(MPS)和苯乙烯的种子乳液聚合反应过程中同时发生自由基共聚合反应和硅氧烷基的水解缩合反应.通过对MPS在不同条件下乳液聚合过程中粒径及其分布的表征、对反应过程中MPS水解产物的跟踪2、9Si固态核磁共振谱(NMR)和红外光谱(FTIR)对反应得到的聚合产物结构的表征对反应过程和机理进行了研究.阐明了不同的反应条件(如水介质的pH值、MPS的加入量和加入方式)下,此种子乳液聚合体系中各类反应的发生场所、各场所下的反应特点、反应中间产物以及由其导致的不同的成核和聚并机理和最终聚合物的微结构.发现根据不同反应条件下的自由基共聚合速率、水解缩合速率以及MPS在粒子相和水相中分配的不同,反应过程呈现差异很大的机理,且得到的乳胶粒形态、微结构也有很大不同.     

高密度柱状聚合物刷的合成

通过铜催化的叠氮-炔偶联反应(CuAAC),利用grafting-onto方法合成每个主链重复单元带有多于一条侧链的高接枝密度的柱状聚合物刷.首先,合成了带有缩酮保护的甲基丙烯酸2,2-双羟甲基丙酯单体(bisMPMA),并通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合得到窄分子量分布的线形聚合物.在酸性条件下脱去缩酮保护后,以羟基与戊炔酸酐的酯化反应,得到了每个重复单元带有2个炔基的聚合物主链.之后,利用高效的CuAAC反应,将末端带有叠氮基团的聚环氧乙烷(PEO)或聚苯乙烯(PS)侧链接枝到主链上,用核磁共振氢谱(1H-NMR)和体积排阻色谱(SEC)等对聚合物刷的结构进行表征.     

3-亚甲基异苯并呋喃-1(3H)-酮的合成

以邻甲基苯甲酸甲酯为原料,经过自由基溴代,Wittig反应,酯水解反应,得到邻乙烯基苯甲酸;随后发生环氧化反应,环合反应得到3-羟甲基异苯并呋喃-1(3H)-酮;再发生亲核取代和消除反应合成了3-亚甲基异苯并呋喃-1(3H)-酮。目标产物在空气中长期放置没有发生二聚。化合物结构用1H NMR、13C NMR和IR表征。     

MALDI-TOF监控高分子合成反应

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)自发展以来,虽多用于多肽、蛋白质等生物分子的分析测定.但实践证明,MALDI-TOF还是高分子化合物的有效表征和结构鉴定手段.本文将MALDI-TOF用于监控甲基丙烯酸丁酯末端酯基的水解反应,实验结果表明:MALDI-TOF为高分子反应的监测与控制,提供了快速、灵敏、有效的手段.通过不同条件下反应物与产物比例的监测,考察不同反应条件、不同反应时间对反应产率的影响,利用MALDI-TOF测定数据优化了高分子反应的实验条件.     

2-聚苯乙烯磺酰基乙醇树脂的合成及其在海因和脲固相成中的应用

合成了一种新型的聚合物载体—2-聚苯乙烯磺酰基乙醇，并研究其在固相有机合成中应用，聚苯乙烯亚磺酸钠树脂（1）在相转移催化剂BU4NI和助催化KI的作用下，与氯乙进行砜化反应，得到含羟基功能基的2-聚苯乙烯磺酰基乙醇树脂2。树脂2用Boc保护的氨基酯化，封闭树脂上未反应的羟基，用酸脱保护并用三乙胺中和，再与异（硫）氰酸苯酯反应生成聚合生物支载的脲树脂6树脂6用酸解脱得到海因和硫代海因化合物，用碱处理树脂6是得到取代的脲和硫脲，优化了合成反应的全过程，探讨了树脂在酸性和碱性条件下的解脱方法，结果表明，2-聚苯乙烯磺酰基乙醇树脂易与羧基形成含酯键的连接桥，连接桥在强酸性和碱性条件下均可解脱得到产物。     

苯胺和邻氨基酚共聚的原位紫外-可见光谱电化学研究

采用原位紫外-可见吸收光谱法研究了苯胺(AN)和邻-氨基酚(OAP)在0.5 mol/L H2SO4溶液中的电化学共聚过程.结果表明,在AN和OAP的共聚过程中,OAP首先被氧化生成其阳离子自由基,对应于460 nm处的吸收峰,然后OAP阳离子自由基与继而生成的AN阳离子自由基和溶液中的AN和OAP单体发生交互反应,生成混合二聚物中间体,对应于490 nm处的吸收峰,此混合二聚物中间体再继续反应生成中性低聚物,对应于波长小于460 nm处的吸收峰.在研究不同浓度比的AN和OAP进行电化学共聚时发现,当溶液中OAP浓度增大时,对AN的聚合会产生抑制作用.     

ATRP/RAFT联用制备星型多臂共聚物 h-PCMS-g-PMMA-b-PBMA

以4-氯甲基苯乙烯(CMS)为单体,CuCl/2,2′-联吡啶(bpy)为催化体系,通过原子转移自由基聚合反应(ATRP)制得超支化聚4-氯甲基苯乙烯(h-PCMS);再采用黄原酸钾对h-PCMS表面的功能端基进行修饰,制得端基带有大量双硫酯基团的大分子链转移剂（h-PCMS macro-CTA）;通过可逆加成 断裂链转移聚合(RAFT)方法,以h-PCMS macro-CTA依次引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)聚合制备星型多臂聚合物h-PCMS-2300-g-PMMA-5500-b-PBMA-33000,分子量分布为1.6,其结构和性能经¹H NMR, IR, GPC和DSC表征。     

聚(苯乙烯-b-2-甲基-2-（口恶）唑啉)嵌段共聚物的合成

核磁、离子色谱等测试方法证明 ,以烯丙基型卤代烷烃为引发剂引发的过渡金属催化的活性自由基聚合 ,所得聚合物的端基为卤素[13].由于Ｃ—Ｘ(Ｘ =Ｃｌ,Ｂｒ)键容易断裂 ,因此卤素端基的存在会影响聚合产物的热稳定性 .但由于Ｃ—Ｘ键易于进行各种反应 ,含卤素端基的聚合物可以作为大分子引发剂用于引发其它合适单体反应 ,从而使卤素端基转化为其它基团 ,或合成新型结构的共聚物 .环状单体 2 甲基 2 唑啉 (Ｍｅ ＯＸＺ)亲核性较强 ,可以直接由烯丙基型卤代物引发剂引发活性开环聚合[4 6 ],因此可望以含卤端基的活性聚合产物作为Ｍｅ ＯＸ…