环丙烯研究新进展

环丙烯类化合物是自然界中可能存在的最小的不饱和环状化合物, 它独特的结构和电性使其在有机合成中有着非常广泛的用途. 环丙烯类化合物有着很大的环张力, 具有很高的张力能和反应活性, 一直以来都作为一类明星分子得到了化学家们的广泛关注. 尤其是近年来当金属有机化合物介入环丙烯化学, 通过各种加成反应, 环加成反应, 开环反应等, 可作为一个三碳结构单元用于构筑各类有机化合物. 本文则主要从环丙烯的合成、环丙烯的转化和参与的反应, 以及环丙烯的应用三个方面概述了2011年至今关于环丙烯的最新研究进展.     

非茂钯催化剂催化乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚合的研究

本文探索了乙烯/丙烯/极性单体三元共聚物的合成方法.乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚物由于分子中引入了ω-Cl-α-乙烯基极性单体,改变了乙烯丙烯共聚物的化学惰性.我们采用催化剂Cat.L-Pd配位催化乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚合,合成了极性三元无规共聚物.探讨了催化剂结构、聚合条件对三元共聚合行为的影响,并优化了聚合条件.采用红外光谱(FTIR)、核磁共振碳谱(氢谱)(~(13)C(~1H)NMR)、示差扫描量热(DSC)和高温凝胶渗透色谱(GPC)等方法研究了共聚物的结构与性能.FTIR与~(13)C(~1H)NMR结果表明,催化剂Cat.L-Pd能够有效催化乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚合,共聚物中ω-氯代极性单体的插入量达3.6 mol%.极性单体不发生均聚合反应,但能够有效参与乙烯和丙烯的共聚合反应,形成三元无规共聚物.丙烯能够发生均聚合反应,但是不能形成聚丙烯长链段,主要发生乙烯与丙烯共聚合反应.乙烯最易发生聚合反应,并能够形成较长链段的聚乙烯.共聚物的Mw高于2×10~5g/mol.分子量分布在1.6～3.0,说明该类催化剂催化乙烯/丙烯/ω-Cl-α-乙烯基单体三元共聚合行为遵循单中心聚合机理.     

季铵盐单体在蒙脱土中的插层原位聚合反应

通过四种结构相似的可聚合季铵盐(二甲基二烯丙基氯化铵、三甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵), 通过蒙脱土层间构型排布的模拟及分析比较, 从分子水平上探讨了原位插层聚合反应中, 单体分子排列角度及构型对聚合反应的影响.     

N－丙烯酰基－N＇－苯基脲及其衍生物的合成与聚合反应

 以三种合成路线分别合成了含有脲键的一类单体，Ｎ－丙烯酰基－Ｎ’－苯基脲（ＡＰＵ）、Ｎ－甲基丙烯酰基－Ｎ’－苯基脲（ＭＰＵ）、Ｎ－甲基丙．烯酰基－Ｎ’－对甲苯基脲（ＭＴＵ），通过单体的自由基聚合与共聚合，制备了均聚物和共聚物，经ＩＲ、１Ｈ—ＮＭＲ表征和ＴＧＡ、ＤＳＣ测定．     

N－丙烯酰基－N＇－苯基脲及其衍生物的合成与聚合反应

以三种合成路线分别合成了含有脲键的一类单体，Ｎ－丙烯酰基－Ｎ’－苯基脲（ＡＰＵ）、Ｎ－甲基丙烯酰基－Ｎ’－苯基脲（ＭＰＵ）、Ｎ－甲基丙．烯酰基－Ｎ’－对甲苯基脲（ＭＴＵ），通过单体的自由基聚合与共聚合，制备了均聚物和共聚物，经ＩＲ、１Ｈ—ＮＭＲ表征和ＴＧＡ、ＤＳＣ测定．     

化学滴定法测定丙烯中微量羰基硫

羰基硫是丙烯中极其有害的杂质之一,它使丙烯聚合反应的链终止;当总硫含量(包括羰基硫)在7×10-6以上时,聚合反应明显受影响,催化剂活性下降,粉料中出现塑化块[1]。独山子石化公司乙烯厂70kt/a聚丙烯装置采用Himont公司的Spheripol环管反应器液相本体聚合工艺,该工艺要求精制后丙烯中羰基硫(COS)含量不大于0.02×10-6mol·L-1。可见,准确、及时地测定丙烯中微量基羰基硫非常重要。本文用化学滴定法测定丙烯中微量羰基硫含量[2],经过在现场生产实践中的应用,效果良好。1　试验部分1.1　仪器与试剂乙二胺:使用前需蒸馏EDTA溶液:0.1mol…     

Schiff碱二价钐配合物[2-OC_6H_4CH═N(2,6-~iPr_2C_6H_3)]_2Sm(THF)_2催化己内酯开环聚合

(取代 )水杨醛缩合的 Schiff碱作为一种辅助配体广泛用于过渡金属有机化学中 ,如 Salen Al可以催化丙交酯、己内酯等环酯的开环聚合 [1]。近来 ,Grubbs等 [2 ]发现 ,(取代 )水杨醛和芳胺缩合的 Schiff碱后过渡金属 Ni配合物 ,在不加助催化剂的条件下 ,作为单组分催化剂 ,对乙烯等α-烯烃的聚合具有很高的催化活性[2 ] 。虽然类似的 Schiff碱稀土配合物也有一些报道 ,但有关其催化聚合反应性能的研究还很少见 [3]。我们选用 Sm I2 为起始原料 ,合成了 Schiff碱二价 Sm配合物 ,并发现这种配合物对己内酯开环聚合有高催化活性 ,生成聚合物…     

烯烃可控聚合及其大分子工程

聚烯烃材料如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、乙丙橡胶或丁基橡胶等,在国民经济和日常生活中发挥着重要作用.通过可控聚合反应可以实现制备高性能烯烃聚合物材料及不同微观结构、序列结构及拓扑结构的烯烃基高分子材料.本文综述了近年来通过乙烯/丙烯配位共聚制备乙丙共聚物及通过异丁烯正离子聚合制备聚异丁烯和丁基橡胶领域的研究进展,总结了在齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂及非茂单活性中心钒催化剂催化乙烯/丙烯共聚方面的进展,论述了异丁烯单体可控/活性正离子聚合新引发体系、可控/活性聚合反应调控、聚合新方法与新工艺,归纳了基于烯烃可控聚合的大分子工程.     

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.     

乙烯和丙烯自由基共聚反应的多尺度模拟模型

结合量子化学和传统过渡态理论计算了乙烯和丙烯自由基聚合反应的速率常数.利用速率常数定义了聚合反应几率(Pijl),构造了乙烯和丙烯共聚合反应的粗粒化动力学模拟模型,并利用该模型研究了不同组成比的乙烯和丙烯的共聚合反应.发现反应速率常数和链端自由基周围的单体浓度都影响链上组分的序列分布.     

橡胶相具有交联结构的新型抗冲聚丙烯合金

利用具有"颗粒反应器技术(RGT)"特征的Ziegler-Natta催化剂进行丙烯多相共聚(丙烯均聚+乙烯/丙烯无规共聚),通过在乙丙共聚阶段引入双烯烃单体1,9-癸二烯,使乙丙共聚物在聚合的同时实现交联,制备了新型抗冲聚丙烯合金.聚合反应结果表明,1,9-癸二烯可参与乙丙共聚,同时对聚合反应速率和共聚物组成影响较小;1,9-癸二烯使乙丙共聚物发生支化/部分交联,合金聚合物的熔体流动速率在引入1,9-癸二烯后显著降低,且凝胶含量随1,9-癸二烯用量的增加而增大.形态研究结果表明,乙丙共聚物的交联显著降低了其在聚丙烯基体中的分散尺度,提高了分散均匀性,分散相粒径随支化/交联程度提高而减小.力学性能测试结果表明,乙丙共聚物的交联使合金聚合物在保持较高韧性的同时显著提升了刚性,有利于实现抗冲聚丙烯合金的刚韧平衡.     

催化合成磷霉素中间体的红外光谱分析

在磷霉素合成的过程中,涉及到以Pd／C为催化剂催化丙二烯磷酸部分加氢合成顺丙烯磷酸的一步反应.本实验以朗伯-比耳定律为依据,通过配制一组不同丙二烯磷酸和顺丙烯磷酸含量的标准溶液,测得其特征吸收频率处的红外透过率,根据实验结果作二者关系的标准曲线。从而建立了一个相对简便实用、快速准确地同时分析丙二烯磷酸和顺丙烯磷酸的方法,进而应用于磷霉素合成反应中的Pd／C催化剂活性评价。     

分子氧诱导螺烯二酚跨环去芳构化反应:手性二酮的高效合成

正Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,4648~4651螺烯作为一类具有独特螺旋手性的多环芳烃,不仅在光电材料等领域显示广泛的用途,而且在不对称催化中也具有重要的应用前景.然而,受到螺烯合成方法的局限,尤其是光活性且具有特殊官能团螺烯分子的合成挑战,极大地限制了螺烯作为一类新型的手性骨架在不对称催化、手性识别等领域中的应用.此外,由于螺烯本身的螺距较     

2-丙烯酰氧基丙烯酸酯的合成及其环化聚合

本文报告2-丙烯酰氧基丙烯酸甲酯和乙醇(V_a,V_b)和2-甲基丙烯酰氧基丙烯酸乙酯(V_c)等三种1,5-二烯类单体的合成和聚合工作。 2-羟基-3-氯丙酸酯分别与3-氯丙酰氯及2-甲基-3-氯丙酰氯反应,生成相应的2-(3’-氯丙酰氧基)-3-氯丙酸甲酯和乙酯(IV_a,IV_b)和2-(2’-甲基-3’-氯丙酰氧基)-3-氯丙酸乙酯(IV_c)。IV在三乙胺的作用下,消去两分子的氯化氢而得到相应的单体(V)。V易进行聚合反应。从其溶液聚合物的溶解性能、双键分析值和红外吸收光谱,证明聚合反应主要是按环化聚合反应机理进行的,生成具有γ-内酯环型结构重复单位的聚合物。     

毛细管流动色谱法研究丙烯在HZSM-5上的聚合作用

用毛细管流动色谱法分析丙烯在HZSM-5上聚合反应尾气,将此法与气相色谱-质谱联用技术相结合,对各反应产物分别定性,此法即可一次完成丙烯聚合反应产物的完全分离和定量。随着反应温度升高,尾气中芳构化产物增加,C_(4-6)链烃含量下降;丙烯通过齐聚物环化脱氢进行芳构化。     

单茂钛/甲基铝氧烷催化剂乙烯/丙烯共聚合研究

改性甲基铝氧烷(mMAO)激活五甲基茂基三氯化钛(Cp TiCl3)催化乙烯 丙烯共聚合,控制两种单体的进料配比,得到单元序列分布不同的共聚物.混合单体中含有少量丙烯,共聚合活性高于相同聚合条件下乙烯均聚合的活性.用1 3C -NMR测定共聚物分子链的微观结构和单元序列分布,计算出单体的竞聚率;结果表明共聚物分子链中两种单体的序列分布均匀.混合单体中丙烯含量较大时,共聚物为完全无规共聚物;而当丙烯含量少时,丙烯链节或短的聚丙烯链段均匀分布于聚乙烯链段之间.共聚物经DSC分析,也证明不存在长序列的聚乙烯链段;因此,即便在进料气体中丙烯含量很少的情况下,共聚物仍然没有明显的熔融温度和结晶性.     

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.     

苯与丙烯在MCM-22型分子筛内吸附行为的Monte Carlo研究

采用巨正则统计系综Monte Carlo模拟方法研究了不同温度、不同吸附方式下纯硅MCM-22型分子筛ITQ-1上苯与丙烯分子的吸附行为. 分子筛内吸附质粒子云分布模拟结果显示, 苯和丙烯主要吸附在超笼和十元环孔道内, 其中丙烯分子几乎充满了孔道内部大部分区域, 在链接超笼之间的十元环窗口也充满了丙烯分子, 而苯分子在超笼内和十元环孔道内的吸附却较为分散、均匀. 丙烯与分子筛之间相互作用能高于苯与分子筛之间的相互作用能, 使苯分子吸附相对丙烯分子更为稳定. 温度变化对分子筛上丙烯吸附远大于对苯吸附的影响, 100 kPa时温度由298 K升高至443 K导致丙烯分子吸附量迅速减少, 而对苯分子却没有显著的影响. ITQ-1分子筛上存在苯和丙烯分子的竞争吸附, 使两者吸附相互作用能最可几分布朝着折中方向移动. 苯与丙烯在分子筛内吸附等温线的模拟结果表明, 在温度较高、压力较低时, 丙烯的吸附量小于苯的吸附量.     

2-甲基丙烯的气相催化合成动力学

2-乙烷氧基丙烯,特别是2-甲氧基丙烯,对合成脂溶性维生素 A、E 和 K_1的反应过程有极重要的作用。等研究了由丙二烯、乙炔和甲醇,在水里催化合成2-甲氧基丙烯的动力学,找到了连续进行反应的最佳条件。     

C4烃催化裂解增产丙烯催化剂研究进展

1 增产丙烯技术 1.1 增产丙烯的重要性 丙烯是仅次于乙烯的最重要的基本有机化工原料之一,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈和环氧丙环等产品. 受下游衍生物需求快速增长的驱动,丙烯消费量大提高,2003年我国丙烯的表观消费量达到6158kt,比2002年增长约7.3%.