CoⅡ(salen*)存在下的氯丁二烯自由基聚合

研究了N,N'-双(3,5-二叔丁基水杨醛)-1,2-环己二胺钴(Ⅱ)[Co^Ⅱ(salen*)]存在下氯丁二烯(CP)的自由基聚合, 考察了不同溶剂、 引发剂用量及配体对聚合反应的影响. 结果表明, 随着引发剂用量的增加, 聚合反应的诱导期缩短, 以[ABVN]₀/[ Co^Ⅱ(salen*)]₀=3/1配比投料, 聚合反应表现出较好的可控聚合特征. 在苯、 甲苯、 四氢呋喃(THF)和乙酸乙酯(EA) 4种溶剂中按照[CP]₀/[Co^Ⅱ(salen*)]₀/[ABVN]₀=400/1/3的配比投料, 在苯中的可控聚合程度最好: 在低转化率(40%以下)实测聚合物分子量(M_n,GPC)与理论值(M_n,th)吻合, 且分子量随转化率增加呈线性增长. 研究了THF、 三乙胺(NEt₃)、 吡啶(Py)及水等不同配体对聚合反应的影响, 发现在添加THF时, 低转化率(40%以下)下M_n,GPC与M_n,th相符, 分子量分布(PDI)相对较窄.     

碳二亚胺调控下甲基丙烯酸甲酯的可逆-失活自由基聚合

首次采用2种碳二亚胺(二环己基碳二亚胺(DCC)和N,N′-二异丙基碳二亚胺(DIC))作为催化剂、碘(I2)与偶氮二异庚腈(ABVN)原位生成烷基碘化物为引发剂,实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆-失活自由基聚合.首先,对比了2种催化剂对该体系催化活性的大小,发现DCC作为催化剂时对聚合的可控程度优于DIC.然后详细考察了DCC用量、引发剂用量和不同溶剂对聚合反应的影响.结果表明,在反向碘转移聚合(RITP)的基础之上添加DCC或DIC,均可以有效降低聚合物的分子量多分散指数(PDI=Mw/Mn).[MMA]0:[I2]0:[ABVN]0:[DCC]0=200:1:1.7:4时具有最佳的可控效果,凝胶渗透色谱(GPC)测定的分子量与理论分子量吻合,且数均分子量随转化率增加呈线性增长,分子量多分散指数较小(PDI1.26).在甲苯、苯、四氢呋喃(THF)、苯甲醚4种溶剂中均有很好的可控聚合特征.最后,通过1H-NMR对所得聚合物结构进行表征,证明为碘原子封端,端基保有度达到97.5%,并成功进行了聚甲基丙烯甲酯的扩链反应;通过自由基捕捉实验、紫外等对碳二亚胺调控MMA聚合的机理进行了讨论.     

二环戊二烯基四羰基二铁类化合物催化苯乙烯自由基聚合研究

以α 溴代异丁酸乙酯为引发剂 ,甲苯作溶剂 ,在温度 80℃下 ,研究了一系列二环戊二烯基四羰基二铁类化合物 [Cp′Fe(CO) 2 ]2 (Cp′ =C5H5,C9H7,C5HMe4 ,Me3SiC5H4 ,C5HPh4 ,t BuC5H4 )催化苯乙烯自由基聚合反应 .结果发现 ,简单环戊二烯基及茚基四羰基二铁类化合物催化苯乙烯自由基聚合都是不可控的 .当茂环上引入大位阻取代基时聚合反应明显变慢 .其中 [C5HMe4 Fe(CO2 ) ]2 在低转化率下分子量Mn 与转化率有很好的线性关系 ,[C5HPh4 Fe(CO) 2 ]2 催化苯乙烯本体聚合Mn 与转化率一直呈线性关系 ,且实际分子量与理论值接近 ,表明取合物的分子量是可控的 .叔丁基取代的化合物 (t BuC5H4 )Fe(CO2 ) ]2 催化苯乙烯聚合的数均分子量与转化率基本成线性关系 ,且分子量分布随转化率增大而变窄 ,表明体系为可控聚合体系 .     

四丁基碘化铵催化甲基丙烯酸甲酯的可逆-休眠自由基溶液聚合

以四丁基碘化铵(BNI) 为有机催化剂, 碘单质(I₂) 与偶氮二异庚腈(ABVN) 原位生成的碘代异庚腈为引发剂, 进行甲基丙烯酸甲酯(MMA) 的溶液聚合. 以甲苯为溶剂, MMA:I₂:ABVN的摩尔比为200:1:1.7, 考察了催化剂用量对聚合的影响. 结果表明, 加入催化剂可以缩短诱导期, 当I₂:BNI摩尔比为1:1时聚合反应的诱导期最短(1.7 h); 当BNI:I₂摩尔比为0.25:1~2:1之间时, 聚合物实测分子量与理论值十分接近, 分子量分布较窄, 分子量分布指数(M_w/M_n) 多在1.2以下. 考察了在N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)、 四氢呋喃(THF)、 苯甲醚、 苯和甲苯5种溶剂中的聚合反应, 发现在苯和甲苯中聚合可控性最佳, M_w/M_n多在1.2以下; 苯甲醚和THF中聚合速率较快, 聚合物分子量分布较苯中的略宽. 以DMF为溶剂时所得聚合物分子量分布很宽, 聚合可控性差. 核磁共振分析聚合物为碘封端结构, 碘原子封端的聚合物链所占比为91.6%.     

原位生成三苄氧基钇催化ε-己内酯可控开环聚合

以烷基钇[Y( CH2 SiMe3),(THF)2]与苯甲醇原位反应生成的三苄氧基钇为引发剂,研究ε-己内酯(CL)可控开环聚合反应(ROP).结果表明,随着聚合体系中单体/引发剂摩尔比的增大,产物聚己内酯(PCL)的数均分子量(1H NMR计算和GPC测定)均随之线性增加,且分子量分布(Mw/Mn=1.4～1.1)逐...     

咪唑基二硫代甲酸苄酯存在下60Coγ射线辐照丙烯酸甲酯的快速活性自由基聚合

研究了在咪唑基二硫代甲酸苄酯存在下60Coγ射线(52.5Gy/min)辐照丙烯酸甲酯单体的自由基聚合行为.分别用GPC和1HNMR对聚合物分子量及分布和聚合物结构进行了表征.结果表明,该聚合体系呈现活性自由基聚合的特征,即聚合物分子量随单体转化率呈线性增长,分子量分布较窄,ln([M]0/[M])和聚合时间之间存在线性关系.与其它活性自由基聚合体系相比,本体系的聚合速度非常快,聚合到68min时聚合物分子量即可达到39600g/mol(转化率68%,Mw/ Mn=1.08).     

原位生成三苄氧基钇催化ε-己内酯可控开环聚合

本文研究了以烷基钇[Y(CH2SiMe3)3(THF)2]与苯甲醇原位反应生成的三苄氧基钇为引发剂的ε-己内酯(CL)可控开环聚合。研究结果表明,随着聚合体系中单体/引发剂摩尔比的增大,由1H-NMR计算和GPC测定得到的产物聚己内酯(PCL)的数均分子量均随之线性增加,且分子量分布(Mw/Mn =1.4～1.1)逐渐变窄;1H-NMR计算所得PCL的数均分子量与由单体/引发剂投料比计算得到的理论值一致,表明该体系催化的CL开环聚合具有很好的可控性。1H-NMR分析显示产物PCL的端基分别为苯甲醇酯和醇羟基,由此提出了可能的开环聚合机理。     

茂基二价钐配合物高效催化己内酯开环聚合

研究了二茂基二价钐配合物(C5H5)2Sm(THF)作为单组分催化剂催化己内脂开环聚合反应,考察了催化剂用量、聚合反应时间、聚合反应温度对己内酯聚合反应的影响。结果表明,配合物(C5H5)2Sm(THF)对己内酯聚合有极高的催化活性且产物的数均分子量较高,当催化剂与单体摩尔比为1：5000时,聚合产率仍可达50.3%,数均分子量可高达32.4万;温度升高,聚合反应的转化率增加,聚合产物数均分子量降低;催化剂用量增加,聚合转化率增加,聚合产物分子量降低;聚合产物的分子量分布较窄;通过凝胶色谱法对聚合产物的分子量及分子量分布进行了表征。     

甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基悬浮聚合

以 1 苯基氯乙烷为引发剂 ,氯化亚铜为催化剂 ,2 ,2 联吡啶为配体 ,外加搅拌 ,氮气保护下进行了甲基丙烯酸甲酯 (MMA)在 80℃下的原子转移悬浮聚合 .结果表明 ,聚合反应符合对单体浓度为一级的动力学关系 .经计算聚合体系的增长自由基浓度为 5 .74× 10 - 8mol L .聚合物分子量随转化率呈线性增加 ,分子量分布较窄 ,Mw Mn 在 1.37～ 1.40之间 .还以AIBN为引发剂 ,在三氯化铁和三苯基膦存在下进行了MMA的反向原子转移本体和悬浮聚合研究 .结果证明本体聚合具有好的可控特征 ,分子量随转化率呈线性增长 ,分子量分布指数在 1.2 7～ 1.31之间 .聚合反应速率较快 ,聚合体系中的增长自由基浓度较高 ,为 1.6 4× 10 - 7mol L .而在此催化体系下的悬浮聚合则完全失去了活性特征     

含芳酰胺结构的新型甲壳型液晶高分子PMPACS的聚合反应动力学研究

采用称量法和GPC,研究了以二甲基乙酰胺为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,自由基溶液聚合制备含芳酰胺结构的新型甲壳型液晶高分子聚[乙烯基对苯二甲酸二(4-甲氧基苯胺)](PMPACS)的聚合反应动力学.研究发现,(1)MPACS的聚合反应在60℃时主要为双基偶合终止,所以反应后期聚合物分子量明显增大,分子量分布变窄;(2)该反应的聚合反应速率方程为Rp=kp[M][I]1/2,表观活化能Eα=44 kJ/mol,在60℃时的聚合反应常数kp=1.04 L·mol-1·h-1;(3)相同聚合条件下,单体的转化率和数均分子量随单体初始浓度[M]0的增加而增大,当引发剂浓度[I]0增加时,聚合物的分子量随之降低,分子量分布增大;(4)该研究虽采用普通自由基聚合,所得聚合物的分子量分布却较窄,仅为1.1～1.4.     

丙烯腈在1-丁基-3-甲基咪唑氯化物中的聚合及其表征

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([bmim]Cl)为溶剂,研究了丙烯腈(AN)的自由基均聚和共聚反应,通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)分析了聚合产物的化学结构,研究了第二单体丙烯酸甲酯(MA)的含量对聚合反应速率及转化率的影响.结果表明:以离子液体为溶剂所得聚丙烯腈(PAN)的化学结构与在常规溶剂中的一致,聚合产物的组成比与投料比接近,分子量随着AN含量的增加而增大,反应转化率随着AN含量的增加先增大后减小,所得PAN的分子量分布窄(<1.7)、分子量高.差示扫描量热分析(DSC)结果表明:MA含量低于2%时有利于环化反应的控制.     

离子液体中单电子转移活性自由基聚合法制备星形聚丙烯酰胺

以季戊四醇为原料,合成了2,2-二溴甲基-1,3-二溴丙烷(PEBr4),并以此为四官能度引发剂,Cu0粉/三-(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,在离子液体中实现了丙烯酰胺(AM)的单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP),得到了窄分子量分布的星形聚丙烯酰胺(PAM),Mw/Mn约为1.26(MGPCn=14.1×103,转化率为43.4%)。 采用1H NMR对PAM结构进行表征确认,并采用GPC测定了PAM的分子量及分子量分布;考察了水、单体/催化剂(引发剂)配比对聚合反应的影响。 结果表明,少量水的加入能够加快聚合反应,使链增长速率常数由kappp=0.042 4 h-1增加至kappp=0.148 6 h-1;催化剂、引发剂用量越大,AM的SET-LRP的聚合反应速率越快,聚合反应的可控性越好,Mn随催化剂用量的增大及引发剂用量的减小而增大,且与理论分子量相近,分子量分布均呈下降趋势。     

RAFT聚合合成一种即含甲酰基又含手性β-蒎烯单元聚合物

设计并合成了一种新型含甲酰基同时又含β-蒎烯单元的新单体2-β-蒎氧基-5-乙烯基苯甲醛(POVB),选择苯基双硫代乙酸1-苯基乙酯(PEPDA)为RAFT试剂、以AIBN为引发剂、在60℃下THF中实现了POVB的"活性"/可控RAFT自由基聚合.单体浓度半对数ln([M]0/[M])与聚合时间符合线性关系,聚合过程呈现一级动力学特征;聚合物分子量(Mn)随单体转化率几乎线性增加,而且整个反应过程中分子量分布(Mw/Mn1.2)保持在较窄的范围.1H-NMR的分析进一步证实了聚合物链的末端精细结构.此外,CD谱结果表明手性单元β-蒎烯基能赋予聚合物以光学活性.     

利用反向原子转移自由基聚合反应合成聚甲基丙烯酸缩水甘油酯

以偶氮二异丁腈为引发剂,CuBr2/bpy为催化体系,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)通过反向原子转移自由基聚合反应合成了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA),其结构经1H NMR,IR和GPC确证。聚合反应符合活性自由基聚合特征,在聚合过程中GMA转化率和PGMA分子量随反应时间的延长而增大,分子量分布较窄。     

基于RAFT活性自由基聚合的具有一定立构规整性的聚丙烯腈合成

运用RAFT活性自由基聚合方法探索了具有一定立构规整性的聚丙烯腈的合成。合成得到RAFT聚合的链转移剂MESA,并以1 H NMR进行了表征;以MESA作为链转移剂、碳酸乙烯酯为溶剂,在单体浓度为0.80 M、60℃、原料配比[AN]0/[MESA]0/[AIBN]0为2500∶5∶1的聚合条件下,成功合成出较高分子量(Mn=5.60×104g/mol)、窄分子量分布(PDI=1.15)的聚丙烯腈;进一步在各单体浓度的RAFT聚合中,加入单体摩尔量3%的AlCl3,得到聚丙烯腈数均分子量为6.1×104~6.5×104g/mol,全同立构组成为mm=32.1%~32.6%,聚合产物分子量分布宽度介于1.31~1.38之间,从而实现了在RAFT活性聚合体系中通过Lewis酸的作用合成得到具有一定立构规整性的聚丙烯腈。     

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…     

RAFT聚合法合成聚丙烯酰胺基偶氮苯的研究

以二硫代苯甲酸苄酯(BDTB)为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB)为单体,DMF为溶剂,利用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法合成了聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB),并考察了聚合温度和链转移剂浓度对聚合反应的影响。通过FT-IR、1 H-NMR、GPC等对链转移剂和聚合物结构进行了表征。结果表明:聚合反应动力学曲线呈良好的线性关系,分子量分布窄;随着[BDTB]/[AIBN]比例的增大,聚合速率和分子量下降,分子量分布变窄。     

NaNO2/FeSO4存在下聚苯乙烯大分子引发剂的合成及嵌段共聚

用NaNO2/FeSO4·7H2O体系替代TEMPO在有机相中合成分子量可控的聚苯乙烯大分子引发剂,引发苯乙烯聚合及酯类单体[如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸乙酯(EA)等]聚合,得到两嵌段共聚物.其多分散性指数小于1.5,体现了可控聚合的特征.用大分子引发剂引发苯乙烯进行活性链增长,单体的转化率较高.嵌段共聚物的实测分子量与理论分子量相近,结构经1HNMR和GPC表征.NaNO2/FeSO4·7H2O体系在纯有机相中的应用降低了活性聚合的成本,有利于工业化应用.     

H_2O/TiCl_4/ED体系引发异丁烯控制正离子聚合中的影响因素研究

在亲核试剂(ED)如吡啶(Py)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)或三乙胺(TEA)存在下,由引发剂H2O和共引发剂TiCl4组成引发体系,在二氯甲烷/正己烷混合溶剂中进行异丁烯(IB)正离子聚合,考察了溶剂极性、聚合温度及异丁烯浓度对聚合反应转化率、产物分子量和分子量分布的影响.试验结果表明,随聚合体系溶剂极性增大,聚合速率加快,相近转化率时聚合产物的分子量分布变窄.随着聚合温度降低,聚合速率明显提高,聚合物的分子量增加,活化能为负值,活性链端发生链转移或链终止等副反应的几率减小,当聚合温度为-60℃时,可以抑制活性链端的β-H脱除反应和链转移副反应,并得到大分子链末端全部为叔氯基团的聚异丁烯(PIB).当[IB]0≤2.5mol/L时,随[IB]0增加,聚合转化率有所增加,聚合产物的GPC谱图均为单峰分布,分子量增大,而分子量分布基本保持不变,对于加入Py的聚合体系,分子量分布指数在1.33~1.45范围内,对于加入TEA的聚合体系,分子量分布指数在1.47~1.60范围内,并求出在加入Py和TEA的聚合体系中活性链向单体的链转移常数CM分别为5.5×10-4和6.6×10-4.     

FeBr3/Me6TREN催化MMA反向原子转移自由基聚合研究

对FeBr3/Me6TREN催化的反向原子转移自由基聚合进行了研究.在不同的催化剂、引发剂的配比、聚合温度和配体用量等条件下,该催化体系催化的MMA聚合反应动力学为一级反应,聚合物分子量可控,分子量分布很窄,说明该体系催化的聚合反应为活性可控聚合.通过实验计算了反应的活化能,并利用UV光谱对催化剂进行了研究.