极性乙烯基单体立体选择性聚合催化剂

极性单体是指带有极性基团的烯烃类单体,主要包括含卤素类极性单体、含氧类极性单体、含氮类极性单体和含磷类极性单体。其中带有乙烯基且与所带极性基团相共轭的极性单体称为极性乙烯基单体,如甲基丙烯酸甲酯、2-乙烯基吡啶和乙烯基磷酸酯等。这类单体所形成的极性乙烯基聚合物是极性基团作为侧链的烯烃聚合物,该类化合物在黏性、韧性、界面性质(染色性和印刷性)、与溶剂或其他聚合物的相容性方面较传统非极性聚烯烃材料有明显的优势。为了使聚合物具有好的物理性能,获得具有一定规整度的聚合物是近年来研究的热点。聚合物的立体结构对其本身的物理性能有着显著的影响,如熔点、玻璃化转变温度和机械性能等。获取立构规整性聚合物的最有效方式是发展催化聚合反应的立体选择性催化剂。本文综述了近几年极性乙烯基单体立体选择性聚合催化剂的研究进展,这里所涉及的极性乙烯基单体包括:丙烯酸酯类、丙烯酸酰胺、乙烯基磷酸酯、乙烯基吡啶和杂原子取代苯乙烯单体。所涉及的聚合体系是配位聚合、路易斯酸碱对和阴离子聚合体系。     

功能化聚烯烃合成:从催化剂到极性单体设计

由于极性基团的存在,烯烃与极性单体配位共聚反应受限于低聚合活性与低聚合物分子量.因此,解决极性单体中极性基团问题是功能化聚烯烃高性能合成的关键.本文旨在重点评述近年来后过渡金属催化烯烃与极性单体共聚制备功能化聚烯烃方面的研究进展.首先简要概括了功能化聚烯烃合成用催化剂的里程碑式发展,然后详细论述了近年来我们在功能化聚烯烃合成用极性单体设计上的系列研究发现,重点突出了设计极性二乙烯基单体克服极性单体问题(快的链转移反应与极性基团对中心金属的螯合)的概念与设计含次级配位作用的乙烯基呋喃单体合成新型功能化聚烯烃的策略;最后展望了烯烃与极性单体共聚制备功能化聚烯烃的未来重点发展方向与挑战.     

稀土金属催化极性乙烯基单体聚合的研究进展

极性乙烯基单体所形成的聚合物侧链上带有极性基团,可以提高聚合物的黏性、表面性能、韧性以及与其他聚合物的相容性等。金属介导的极性乙烯基单体的聚合是合成极性乙烯基聚合物最直接、原子效率最高的方法之一。近年来,一系列结构明确的稀土金属催化剂被开发应用于该领域,取到了许多具有重要意义的研究成果。本文综述了近10年来稀土金属催化极性乙烯基单体聚合的研究进展,按聚合模式分为传统单位点聚合和路易斯酸碱对聚合两类。     

稀土催化极性单体配位均聚及与非极性单体共聚合的研究

将极性基团引入大分子链中可改善非极性聚烯烃材料的表面性能,扩展其应用范围甚至带来不可预见的新功能,是市场需求并由企业驱动.与聚合后功能化改性和物理共混方法相比,极性与非极性单体配位共聚合是最直接和简便的方法,适用范围广,并可保持聚烯烃的立构规整度,一直以来,相关研究备受企业和科研工作者瞩目.然而,极性基团通常具有Lewis碱性,容易与Lewis酸性的聚合催化剂强烈螯合而致其毒化,因此,这又是极具挑战性的课题.目前,该领域的研究取得了很大的进展,已经实现了乙烯与很多极性单体的共聚合.今后,将集中解决如何实现极性单体均聚合,提高共聚合活性,特别是极性单体插入率和分布可调节性,保持立体选择性,以及获得高分子量、具有实际应用意义的共聚产物等问题.本文旨在将课题组近年来在极性功能化苯乙烯和共轭双烯烃单体的均聚合及与苯乙烯、乙烯和共轭双烯烃等非极性单体共聚合方面的最新研究成果以及国内外该领域的相关报道进行综合阐述,为读者提供解决上述关键问题采用的研究路线、实施方法和创新性思维.     

分子筛负载催化剂的烯烃配位聚合反应

分子筛是由TO4(T=Al,Si或P,少数情况下是B,Ga,Be等其它原子)四面体之间通过共享顶点而形成的三维四连接骨架.烯烃配位聚合反应是一类重要的高分子化学反应,将烯烃配位聚合催化剂负载于不同结构与孔径的分子筛后,分子筛不仅能起载体的作用,调变聚合反应的动力学行为,改善聚烯烃的形态;其纳米孔道更是烯烃聚合的反应器,可以调节所得聚烯烃的分子量及其分布、加工流变性能、立构规整性和共聚物中共单体的含量.本文着重论述了分子筛负载催化剂的烯烃配位聚合反应新进展.     

膦酚中性镍催化烯烃聚合及烯烃与极性单体共聚研究进展

烯烃与极性单体共聚制备功能化聚烯烃最为直接,但存在诸多挑战,是聚烯烃领域近20年的研究热点与难点。后过渡金属催化剂在功能化聚烯烃合成上具有优势,已经涌现出了二亚胺、水杨醛亚胺、膦磺酸镍钯经典催化体系;相比之下,膦酚镍催化体系早期关注较少。然而,近期对于膦酚镍催化体系的研究已经揭示,膦酚镍催化体系将是一个极具基础与应用前景的体系。本文总结近5年膦酚镍催化剂的结构特点,综述其在乙烯聚合、乙烯与极性单体共聚合、丙烯与极性单体共聚合方面的重要进展,并总结出膦酚镍催化剂的优势,对极性单体种类、催化剂结构设计、丙烯与极性单体立构规整共聚、聚合反应机理、功能化聚烯烃综合性能进行了展望。     

聚烯烃-极性聚合物嵌段共聚物最新研究进展

聚烯烃-极性聚合物嵌段共聚物(polyolefin-b-polar polymer block copolymer,POBP)包含非极性/非功能化聚烯烃和极性/功能化聚合物嵌段,由于其独特的结构和性能特点,引起了人们的广泛关注。POBP的传统用途是作为聚烯烃和其它材料(如极性聚合物)的增容剂,近年来在诸多新兴的研究领域也取得了一定应用,包括多孔渗透膜、功能性杂化纳米材料、固体聚合物电解质等。POBP的制备方法主要两种:(1)配位聚合向其它聚合方式的聚合机理转变,即首先由配位聚合制备出聚烯烃大分子引发剂,随后引发极性单体聚合得到POBP;(2)聚烯烃反应性功能化端基与极性聚合物反应性端基之间的偶联反应。本文综述了POBP的最新研究进展,重点评述了新颖的合成路径和POBP在制备新型功能材料方面的应用进展。     

配位聚合及高分子催化剂金属络合物的结构与反应活性

东京大学平井英史在国际上首先直接测定出配位聚合中金属络合物的浓度和结构,进而探明了反应机理,并将极性高分子与金属盐配位,获得了活性和选择性都很高的加氢催化剂。平井发现,配位聚合得到的均聚物,其立构规正度因络合物的种类而异,是其结构的本征反映。金属盐(如SnCl_4,ZnCl_2)-极性乙烯基单体-给电子单体形成的三组份分子络合体,则在低温下或添加自由基聚合引发剂时,能得到高分子量的1:1的交替     

自由基聚合的立体选择性调控

聚合物的物理和化学性能取决于其结构.从组成聚合物的重复单元结构及比例到更为精细、复杂的聚合物微结构,如聚合物的分子量及其分布、单体的序列排布(嵌段、梯度、接枝、交替等)、拓扑结构(星型、梳状、网状、刷状等)、末端官能团、立构规整度等都可能显著影响聚合物的性能,人们对此进行了广泛而深入的研究.其中,聚合物的立构规整度的调控具有重要意义,如丙烯的立体定向性配位聚合显示了巨大的商业价值.虽然自由基聚合是高分子材料生产中应用最广泛的聚合技术之一,但其难以对大分子结构进行控制.可逆失活自由基聚合(RDRP)的发展使分子量的控制得到了显著改善.然而,对于所有形式的自由基聚合来说,立体选择性的调控都极具挑战性.这主要是由于自由基的高活性以及近平面特性,使得单体加成时难以控制面的选择性,生成的聚合物多为无规立构.本综述从调控策略的角度对自由基聚合的立体选择性调控的相关研究进行了总结、评价和展望,包括在限定环境中聚合、使用含手性辅基或大位阻取代基的单体、溶剂(氢键)效应、外加路易斯酸以及催化剂(或配体)效应等五个方面.尽管这些调控手段已经获得了立体选择性自由基聚合的初步进展,但总体而言仍然存在着单体范围...     

端基功能化聚烯烃的合成与应用

端基功能化聚烯烃（Cef-PO）在聚烯烃改性和构筑复杂结构聚合物方面有着重要应用。可通过控制烯烃配位聚合过程中的自发链转移反应,得到端基不饱和聚烯烃;或通过引入硼烷、磷烷、苯乙烯及其衍生物/氢气等链转移剂得到不同反应性基团封端的聚烯烃;再经进一步基团转化反应,得到多种不同性能的Cef-PO。另外,活性配位聚合过程中,通过对活性增长聚烯烃链选择性封端处理,或使用功能化的催化剂,也可以用来制备Cef-PO。通过配位链转移聚合,即聚烯烃链在催化剂金属中心和烷基金属链转移剂之间快速可逆链转移的聚合过程,可以直接得到具有高度反应活性的碳-金属键封端的聚烯烃,经化学转化得到Cef-PO。此外,叶立德活性聚合、共轭二烯烃的阴离子活性聚合和环烯烃的开环易位聚合也可以用来制备Cef-PO。向其他聚合方式（活性自由基聚合、活性阴离子聚合等）的转换及与点击化学的结合是Cef-PO应用的明显特点。Cef-PO的应用包括作为聚合物的改性剂以及用于合成具有复杂结构的聚合物。     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸的NiPMo/TiO2催化剂的研究

用溶胶-凝胶法以磷钼酸(MPA)的镍盐溶液水解钛酸四丁酯制备了NiPMo/TiO2催化剂.使用ICP、 XRD、 TG-DTA、 IR、 TPD-MS和微反应技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能.杂多钼酸盐与TiO2通过O2-在TiO2表面发生了键合.在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构.CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni-O-Mo的桥氧协同作用下生成CO2卧式吸附态Ni(Ⅱ)←O-(CO)←(O--Ni).丙烯有多种吸附态在催化剂上吸附.在563 K、 1 MPa和空速1500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为3.2%,产物MAA选择性为95%.     

α-Amino acid derived enaminones and their application in the synthesis of N-protected methyl 5-substituted-4-hydroxypyrrole-3-carboxylates and other heterocycles

A new and simple synthesis of novel N-protected methyl 5-substituted-4-hydroxypyrrole-3-carboxylates, which exist in equilibrium with their 4-oxo tautomers, has been developed in two steps starting from N-protected α-amino acids. The key intermediates are enaminones, which can also be isolated, characterized, and used for the construction of other functionalized heterocycles, before they spontaneously decompose to pyrrole products. 4-Hydroxypyrroles are prone to partial aerial oxidation but can be efficiently alkylated or reduced to stable polysubstituted pyrrolidine derivatives.     

Specific intramolecular aromatic CH insertion of diazosulfonamides

The chemoselectivity in the intramolecular CH insertion of various diazosulfonamides has been experimentally studied. The results reveal that the aliphatic 1,4-, 1,5-, or 1,6-C(sp³)?H insertions of diazosulfonamides are not accessible, while the aromatic 1,5-C(sp²)?H insertion can be realized specifically by adjusting the diazo-adjacent group. In addition, the general chemoselectivities in the intramolecular CH insertions of diazosulfonyl compounds are summarized. Generally, diazosulfones undergo both aromatic 1,5-C(sp²)?H and aliphatic 1,5- and 1,6-C(sp³)?H insertions, while diazosulfonates undergo aliphatic 1,5- and 1,6-C(sp³)?H insertions. However, diazosulfonamides only undergo aromatic 1,5-C(sp²)?H insertion.     

N-Heterocyclic carbene-palladacyclic complexes: synthesis,characterization and their applications in the C-N coupling and α-arylation of ketones using aryl chlorides

N-Heterocyclic carbene-palladacyclic complexes 3 were successfully achieved in a one-pot procedure under mild conditions. The structure of 3a was unambiguously confirmed by X-ray single crystal diffraction and it was an active catalyst in the Buchwald-Hartwig amination and α-arylation of ketones even at very low catalyst loadings (0.01?mol%).     

Iodine-mediated oxidative Pictet-Spengler reaction using terminal alkyne as the 2-oxoaldehyde surrogate for the synthesis of 1-aroyl-β-carbolines and fused-nitrogen heterocycles

An efficient iodine-mediated oxidative Pictet-Spengler reaction in dimethyl sulphoxide (DMSO) using terminal alkynes as the 2-oxoaldehyde surrogate for the synthesis of aryl (9H-pyrido[3,4-b]indol-1-yl)methanones is described. The scope of the protocol includes the total synthesis of Fascaplysin, Eudistomins Y₁ and Y₂. The methodology is extended for preparing pyrrolo[1,2-a]-quinoxaline and indolo[1,5-a]quinoxaline derivatives. The utility of 1-aroyl-β-carbolines was demonstrated by performing palladium-catalyzed β-carboline directed ortho-C(sp2)-H functionalization of the phenyl ring with thiomethyl (SMe) group using DMSO as source and for accessing 4-aryl-canthin-6-ones.     

Facile synthesis of bicyclic 1-arylpyrazol-5-ones

In this Letter, we described a facile method for constructing fused bicyclic 1-arylpyrazol-5-one ring system. We employed various methylene-containing carboxylic acids as the substrates and proved that the pyrazolone ring closure requires activated methylene group in intermediate II. Accordingly, a series of structurally diversified, fused bicyclic 1-arylpyrazol-5-ones was prepared in moderate to high yields using the requisite substrates.     

CoFe2O4自形成磁性液体场致结构化对磁化的影响

The Langevin paramagnetic theory can’t describe the relation between magnetization of ferrofluids and applied magnetic field. The structuralization of ferrofluids, which is considered the main influence factor of the magnetization, is regarded. The part of magnetization works is deposited when the structure is forming. This action influences the magnetization of ferrofluids directly or indirectly. On the base of the “compressing” model, the Langevin function that usually describes the magnetization of ferrofluid is modified, and a well-fitted curve is obtained. An equation of the relation between the equivalent volume fraction after being “compressed” and the intensity of magnetic field is discovered, which approximately describes the process of magnetization. The relation between the approximate initial susceptibility and the volume fraction can be obtained from modified formula.     

Highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of 2,4-dichloropyridine enabling a novel approach to 2,4-bisanilinopyridine (BAPyd) libraries

The highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of the cheap and readily accessible reagent, 2,4-dichloropyridine with a range of anilines and heterocyclic amines is described. This new methodology is robust and provides a facile access to 4-chloro-N-phenylpyridin-2-amines on 0.25 mol scale. These intermediates undergo a further Buchwald–Hartwig amination at higher temperature to enable rapid exploration of the chemical space at C-4 and to provide a library of 2,4-bisaminopyridines.     

Sulfur-directed metal-free and regiospecific methyl C(sp3)–H imidation of thioanisoles

Regiospecific and direct imidation of the methyl C(sp³)–H bond of thioanisoles is realized under mild and metal-free conditions with N-fluorobis(benzenesulfonyl)imide as an oxidant and nitrogen source. Proposed mechanism suggests that thionium ion intermediates and a Pummerer-type reaction are involved. The imidation has advantages such as high step-economy, excellent functionality tolerance, and regiospecificity, giving structurally diverse imidation products.