环化聚合的研究——聚合温度对甲基丙烯酸酐聚合反应机构的影响

前报关于对称非共轭双烯的环化聚合反应机构我们提出了单分子与双分子结合考虑的反应机构,由此而推得环化聚合组分方程为 -(d[M]/d[m])=A+(B/[M])A,B为反应速度常数的函数,本文报导甲基丙烯酸酐(MAN)在不同温度下进行环化聚合的研究进一步验证上述方程。当分别在60,40及25°聚合时,以d[M]/d[m]对1/[M]作图,都得到了直线,它们的截距分别为2.90,2.15及1.70。若只考虑单分子环化机构则截距将总是1,而不可能随聚合温度不同而改变,因此证实了前文所提出的方程及机构。本文并求得了在60,40及25°聚合时的双分子反应与单分子反应速度(双/单)的比值分别大于 2.7[M],2.0[M]及 1.4[M]。随聚合温度下降,双/单比值也下降,故当温度更低及在较稀单体浓度下聚合时,才有可能主要按单分子环化机构进行。本文还求得双分子环化反应活化能(E_(1c))较单分子环化反应活化能(E_c)高约3.7千卡/克分子,因而对为什么聚合温度升高时聚合体环化率也将升高作出解释。     

从聚合物分子量评价自由基聚合的链终止反应

本文从聚合物的聚合度与反应速度关系论述了自由基聚合过程中链终止方式,并由此估价自由基聚合机理。令各反应物起始浓度比例固定并同步改变,于是各链转移速度与链增长速度之比(R_(tr)/R_p)_i为常,由此得直线方程: 1/_n=R_t/R_p+K 在稳态条件下,链终止方式可从下述各直线方程估价。双基终止 1/_n=k_t/K_p~2·R_p/(c~2(M))+K 单基终止 1/_n=k_(t)/k_p·1/(c(M))+K 初级自由基终止 1/_n=k_(prt)/k_p·c(R·)/c(M)+K 转移终止 1/_n=K 苦双基终止、单基终止和初级自由基终止反应同时并存,则 1/_n=k_t/k_p~2·R_p/(c~2(M))+k_t/k_p·1/(c(M))+fk_d k_(prt)/k_i·k_p·c(I)/(c~2(M))+K 本实验设计和数据处理方法用以研究自由基聚合的链终止过程,与实验结果和动力学推导十分一政。     

单茂钪催化非共轭双烯环化聚合及与乙烯共聚合的研究

以(C5Me4SiMe3)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2和[Ph3C][B(C6F5)4]组成的单茂钪催化体系催化非共轭双烯均聚合及与乙烯共聚合,考察了聚合条件及非共轭双烯结构对聚合活性、产物分子量和微结构的影响.单茂钪催化体系中,单体浓度、聚合温度、聚合溶剂以及烷基铝试剂对1,5-己二烯的聚合活性和选择性以及聚合产物的分子量和分子量分布均有较大影响.室温甲苯溶剂中,单茂钪可以催化1,5-己二烯,1,6-庚二烯,1,7-辛二烯,1,9-癸二烯四种非共轭双烯聚合获得相应的聚合物;除1,9-癸二烯聚合获得不溶的交联聚合物外,其它非共轭双烯聚合均获得可溶的环烯烃聚合物.1,5-己二烯聚合形成亚甲基-1,3-环戊基(MCPN)五元环和四元环开环形成的3-乙烯基四亚甲基(VTM)结构单元.1,6-庚二烯聚合完全环化形成亚甲基-1,3-环己基(MCHX)六元环和乙烯基-1,2-环戊基(ECPN)五元环结构单元,1,7-辛二烯聚合形成亚甲基-1,3-环庚基(MCHP)七元环结构单元和未环化的悬挂己烯(HEB)结构单元.室温1.01×105Pa乙烯压力下,单茂钪催化体系还可以快速催化非共轭双烯1,5-己二烯,1,6-庚二烯,1,7-辛二烯,1,9-癸二烯与乙烯共聚合,获得含有环状结构单元、悬挂双键结构单元和聚乙烯嵌段的无规共聚物.在单茂钪催化非共轭双烯均聚合及与乙烯共聚合中,非共轭双烯的链长直接影响了其聚合活性和选择性.     

BF_3,络合的丙烯酸乙酯与丙烯的共聚机理

BF_3络合的丙烯酸乙酯(EA)与丙烯(P)在25℃进行自由基共聚。聚合速率和引发剂浓度的平方根成直线关系。链转移剂CCl_4可显著影响共聚物的[η];溶剂的介电常数越小,共聚反应速率越大;两种单体浓度相等时共聚反应速率最大。~1H-NMR和 _13C-NMR表明,当[EA·BF_3]/[EA·BF_3]+[P]>O.5时所得共聚物为富于EA的无规共聚物。实验数据表明,共聚反应按三元络合物与二元络合物的无规共聚机理进行,当[EA·BF_3]/[EA·BF_3]+[P]<0.5时,得到交替共聚物,共聚反应按三元络合物均聚机理进行。UV光谱测得了戊烯-1(丙烯的同系物)与EA·BF_3三元络合物的存在,这对三元络合物的均聚机理是有力的证据。     

交联剂的研究——几种交联剂对常用乙烯型单体交联活性与竞聚率的关系

本文通过对甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐、邻苯二甲酸二丙烯酯及二丙烯基氰基醋酸乙酯四种交联剂分别与苯乙烯、甲基丙烯酸甲醇、乙酸乙烯酯、α-氯代丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯及顺丁烯二酸酐六种单烯共聚合时凝胶点转化率的研究,发现交联剂与单烯交替共聚愈好,亦即竞聚率R_1及R_2都愈小,则交联活性愈高;并指出只从R_1或只从R_2去判断交联活性高低是不够全面的。对聚合活性高的交联剂来说,只有在用量很少的情况下(如小于0.1％)才能分辨出它对不同单烯的交联活性的高低,否则都在转化率很低时即行凝胶。还测定了二丙烯基氰基乙酸乙酯分别与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯及顺丁烯二酸酐的R_1与R_2值,分别为:0,16.1;0,5.4;0.30,0.75;0.04,1.4。     

用钛系载体高效催化剂进行乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚合的研究 Ⅰ.聚合条件对共聚合反应的影响

用多组份改性钛系载体催化剂TiCl_4,Ti(OBu)_4/MgCl_2/Ethylbenzeate(EB)/φ_2SiCl_2/AlEt_3进行了乙烯-丙烯-1-丁烯三元共聚合的研究。考察了单体进料比、聚合温度,烷基铝浓度和催化剂浓度等条件对共聚合的影响。发现本催化剂对乙丙丁三元共聚合有极高的催化效率,聚合1h达8.6×10~4g共聚物/g-Ti。共聚合速率衰减符合动力学方程:R_s=R_s+(R_0—R_s)_e~(βs)。     

从聚合物分子量及聚合动力学参数计算链转移常数

在研究自由基聚合反应动力学时,将单体浓度、引发剂浓度和溶剂浓度之间的摩尔比相对固定,并使之同步改变,由此获得一系列的R_p值。从时间—聚合转化率关系各直线部分截取转化率低于0.10质量分数、相对偏差小于±0.010质量分数的聚合物,测定它们的数均相对分子质量,于是关系式: 1/ _n=R_t/R_p+∑R_(tr)/R_p被简化为1/ =R_t/R_p+K链终止方式可从附表中判定。从1/ =k_1/K_p~2·R_p/c~2(M)+K(双基终止),1/ =k'_1/K_p·1/c(M)+K(单基终止)、或1/ =1/2·fk_dk_(prt)/(K_1·K_2)·c(I)/c~2(M)+K(初级自由基终止)计算出k_t/k_p~2·k_1'/k_p或1/2·fk_dk_(prt)/(k_1·k_p)值,并在各给定的实验条件下得C_1、C_s和C_M值。本文详细地阐述了1/ =K和1/ ≠K条件下计箅C_I、C_s和C_M值的实例。并由此佔价链转移反应机理。     

载体型钛系催化剂的丙烯与乙烯共聚合研究

以载体型钛系齐格勒-纳塔催化剂进行了丙烯和乙烯无规共聚合的研究。对聚合温度、铝钛摩尔比、给电子体浓度和加氢等行为作了考察。共聚合速度和共聚物的比浓粘度呈规律性变化。用~(13)C-NMR和DSC测定了共聚物的组成、序列分布、熔点和结晶度.结果表明,在共聚合反应速度曲线上,在丙烯和乙烯分别为10mol％组成处,出现两个最大值。随共聚物中乙烯含量增加(2—10mol％),其熔点和结晶度降低,DSC峰变低、变宽,在乙烯含量达10mol％处出现双峰(128/116℃)反映出无规共聚链出现不同的序列分布。     

纤维素的高分子化学转化及其变性的研究——ⅩⅤ.纤维素在高铈盐溶液中的氧化动力学和氧化部位

从高铈盐水溶液分解动力学角度进一步确定了反应体系的光敏性质。 从水解纤维素、纤素二糖、二醛基纤维素、葡萄糖、葡萄糖甲甙等纤维素模型化合物在高铈盐溶液中的氧化动力学,确定了作为含有多种官能团的高聚物纤维素的氧化动力学方程式是: -(d[Ce~(4+)]/dt)=(k_Ⅰ[Ⅰ]_0+k_Ⅱ[Ⅱ]_0+k_Ⅲ[Ⅲ]_0+……)[Ce~(4+)]其中,[Ⅰ]_0、[Ⅱ]_0和[Ⅲ]_0分别为纤维素中第1、2和3官能团的初始浓度。k_Ⅰ、k_Ⅱ和k_Ⅲ分别为它们的反应速率常数。 不同模型化合物中相同官能团速率常数的对比,确定了速率常数的归属。k_Ⅰ、k_Ⅱ分别为巨分子端基环上的潜醛基和 5、6-乙二醇单元的反应速率常数。证明在纤维素巨分子中至少有三个氧化反应部位。 纤维素巨分子经高铈盐氧化时,每个潜醛基或5、6-乙二醇单元各消耗二个高铈离子,最后都转变为醛基。在消耗一个高铈离子时,可以生成中间络合物——巨分子自由基。自由基位于末端基环的第2位和第5位碳原子上。 第三反应部位位于中间基环上,其反应速率常数虽小,但由于含量很多,故其反应速率不容忽视。第三反应部位的精确位置现尚无法肯定。 用高铈引发所得共聚物主链没有明显的裂解,自由基的可能位置表明它可能是接枝-嵌段复合共聚物。     

不饱和环缩醛与苯乙烯的原子转移自由基共聚合反应

不饱和环状单体与烯类单体共聚所得的共聚物 ,已经或正在开发成一系列新的产品 .例如 ,水解后得到末端带有—OH,— SH,—COOH等官能团的聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等的低聚物[1] ,用于制备新型聚酯和聚氨酯 ;与乙烯的共聚物可在细菌作用下彻底分解成脂肪酸或醇 ,可赋予聚合物生物降解活性 ;与双甲基丙烯酸酯等的共混物 ,可用于制作高强度补牙材料[2 ] 等 .以前报道的不饱和环状单体与烯类单体的共聚反应 ,均为无规共聚 ,而且是普通自由基引发聚合 ,不能控制分子量 ,分子量分布很宽 .原子转移自由基聚合是近几年发展起来的实现…     

甲基丙烯酸三丁基锡酯与丙烯酸酯的共聚合

采用自由基引发剂对甲基丙烯酸三丁基锡酯和丙烯酸酯进行共聚合 ,其竞聚率用YBR法解出共聚方程的微分式而求得。甲基丙烯酸三丁基锡酯 (M1 )和丙烯酸甲酯 (M2 )、丙烯酸乙酯 (M2 )、丙烯酸丁酯 (M2 )共聚反应的竞聚率分别为r1 =1 .0 1± 0 .0 6,　r2 =0 .2 9± 0 .0 3;　r1 =1 .0 7± 0 .0 5 ,r2 =0 .38± 0 .0 3;　r1 =1 .1 1± 0 .0 5 ,　r2 =0 .45± 0 .0 3;　而所得到的甲基丙烯酸三丁基锡酯的Q、e值是它对各个单体的所有Q、e值的平均值 ,其Q =0 .5 7,e=- 0 .39     

K2S2O8/Na2SO3引发St/BA微乳液共聚合的研究

以十二烷基硫酸钠／十二烷基苯磺酸钠(SDS／SDBS)为乳化剂，过硫酸钾／亚硫酸钠(K2S2O3／Ni2SO3)为引发剂进行苯乙烯／丙烯酸丁酯(SL／BA)微孔液共聚合反应。研究了引发剂浓度[I]OR、单体总浓度[M]、乳化剂含量[E]和聚合温度T对微孔液共聚合最大反应速率Rmax和共聚物粘均分子量^-Mη的影响，测定了共聚单体的竞聚率，结果得到：Rmax∝[I]^0.98OR[M]^0.81[E]^-0．34e^-4712／T，^-Mη∝[I]^-0.27OR[M]^0.48[E]^-0.68e^2304/T；rSt=0.598，rBA=0.0206。     

8-苯胺-1-萘磺酸钛配合物的合成及催化乙烯与降冰片烯共聚合反应

合成了新型催化剂8-苯胺-1-萘磺酸钛配合物, 并应用于乙烯与降冰片烯的共聚合反应中. 分别考察了助催化剂种类[甲基铝氧烷(MAO)和三乙基铝(TEA)]、 降冰片烯浓度、 Al/Ti摩尔比、 聚合温度和聚合压力对催化活性与共聚性能的影响. 通过核磁共振、示差扫描量热和凝胶渗透色谱等对所制备的共聚物进行了表征. 结果表明, 在相同条件下, 以MAO为助催化剂时, 共聚催化活性更高, 催化剂为单活性中心, 可得到分子量分布较窄(PDI≈3)的共聚产物, 其共聚反应机理为加成聚合. 另外, 随着降冰片烯浓度的升高, 共聚物中降冰片烯单元的摩尔比呈线性上升趋势, 所得共聚物的熔点随之降低.     

乙醇-苯乙烯体系的辐解及α-羟乙基自由基反应动力学

γ射线辐照乙醇, 通过苯乙烯抑制其辐解产物的研究, 证明在乙醇介质中α-羟乙基自由基只进行重合反应, 而无歧化反应; 苯乙烯可与α-羟乙基自由基反应, 其竞争反应为Sl+CH_3 CHOH→P 2CH_3CHOH→(CH_3CHOH)_2求得动力学方程为G'=G_0 k_6/2(k_7) 1/2 (G'/Dk')[Sl] G_0为纯乙醇γ射线辐照时2、3-丁二醇的产额, G_0=2.1, k_6/(k7)~(1/2)=0.53. 假定k_7为扩散反应速率常数, 则α-羟乙基自由基与丰乙烯加成反应的速率常数为k_6=4.0×10~4 L·mol~(-1)·s~(-1).     

烯丙胺与C_(60)的热引发[3+2]环加成反应

烯丙胺类化合物与C_(60)在热引发下发生新型的[3+2]环加成反应。反应有较 好的立体选择性。该反应可能经过了热引发的烯丙胺的单电子转移过程，产生烯丙 基自由基，并进一步与C_(60)加成及环化。文中C_(60)衍生物的结构均经过谱学方 法确证。     

4-乙烯基吡啶-氯化锌络合物与电子给体单体光照下共聚合研究

受电子单体4-乙烯基吡啶-氯化锌络合物(4-VP)_2ZnCl_2(M_1)可以和电子给体单体如苯乙烯(M_2)在365nm光照下共聚合。聚合是二者形成的基态电荷转移复合物(CTC)吸收光后产生自由基引发的。测得竞聚率为r_1=2.04,r_2=0.23。对溶剂极性的影响和(4-VP)_2Znal_2与其它电子给体单体光照下共聚合也作了研究。     

硝酸铀酰—硝酸—磷酸三丁酯体系的反萃取动力学研究

本文采用恒界面池法和上升单液滴法研究了UO_2(NO_3)_2/HNO_3/TBP-环己烷体系的反萃取动力学。得出扩散控制下的反萃速率方程为R=k_1[U]_(O)[TBP]_(O)~(-1.17)[HNO_3]~(-1.70;在恒定硝酸浓度下化学反应控制的反萃速率方程为R=k_2[U]_(O)[TBP]_(O)~0,并对二种速控类型下的反萃机制进行了讨论。     

醋酸锰作用下二烯丙基叔胺与[60]富勒烯的自由基环加成反应

二烯丙基叔胺与[60]富勒烯在醋酸锰作用下发生自由基环加成反应,生成[60]富勒烯并吡咯烷衍生物.醋酸锰的用量和反应温度等因素对反应有一定影响.反应可能先由Mn(Ⅲ)与烯丙胺经单电子氧化产生自由基,再与[60]富勒烯加成并进一步环化.研究中得到的各产物的结构均通过波谱学方法表征.     

VAC与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵无皂乳液共聚合动力学研究

研究了醋酸乙烯酯 (VAC)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 (DMC)无皂乳液共聚合动力学 ,考察了引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐 (AIBI)浓度、单体浓度、温度等因素对聚合反应速率的影响 ,得到单体总浓度和引发剂浓度影响反应速率的动力学方程为 :Rp=k1 [M]0 6 3[AIBA]1 0 ;各单体浓度影响反应速率的动力学方程为 :Rp=k2 [VAC]0 1 6 [DMC]0 89.聚合表观活化能为 4 4 0 1kJ·mol- 1 ,初步探讨了聚合反应机理 .     

Me3NO存在下Ru3(CO)11L的CO取代反应动力学与机理

本文研究了在Me_3NO存在下Ru_3(CO)_(11)L(L_=PPh_3,PBu_3~n)的CO取代反应动力学,并提出了可能的机理。Ru_3(CO)_(11)L中的CO被配体L取代生成Ru_3(CO)_9L_3。当L=PPh_3,r=(k_1 k_2[Me_3NO])[Ru_3(CO)_(11)L];L=PBu_3~n,r=(k_1 k_2[PBu_3~n])[Ru_3(CO)_(11)L].除了涉及简单的离解机理外,还存在着按缔合机理进行的简单CO热取代与Me_3NO对Ru_3(CO)_(11)L中羰基碳的进攻。