基于PGMA的亚氨乙酸型复合螯合吸附材料IDAA-PGMA-SiO_2的制备

凭借偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的媒介作用,在溶液聚合体系中,采用"接出"法将单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝于微米级硅胶微粒表面,制得了接枝微粒PGMA-SiO2,使亚氨二乙酸(IDAA)与接枝PGMA的环氧基团发生开环反应,将IDAA基团引入接枝微粒表面,制得了复合螯合微粒IDAA-PGMA-SiO2。重点考察了接枝聚合的影响因素,并初步考察了螯合微粒IDAA-PGMA-SiO2对稀土离子的吸附行为。研究结果表明:已接枝到硅胶表面的聚合物层,会对后续的接枝聚合产生阻隔作用。温度及引发剂用量等因素显著影响接枝度,在适宜条件下可制得接枝度为17.48 g/100 g的接枝微粒PGMA-SiO2。在配位螯合作用下,接枝微粒对稀土Eu3+呈现强吸附能力。     

咖啡因替代物(茶碱)分子表面印迹材料的制备及其分子识别特性研究

采用巯基-过氧化苯甲酰(BPO)氧化还原引发体系,先实现了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合,制得接枝微粒PGMA/SiO2.使接枝大分子PGMA的环氧基团与5-氨基水杨酸(ASA)发生开环反应,将水杨酸基团键合在接枝大分子侧链,制得功能接枝微粒SA-PGMA/SiO2,并对其化学结构与表面电性能进行了表征.考察研究了功能微粒SA-PGMA/SiO2与咖啡因替代物茶碱分子之间的相互作用力.研究表明,微粒SA-PGMA/SiO2与茶碱分子之间存在有强的次价键力(静电和氢键相互作用).在此基础上,采用本课题组建立的新型分子表面印迹技术,以咖啡因替代物茶碱为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,对接枝在硅胶表面的功能大分子链SA-PGMA进行了交联印迹,制备了茶碱分子表面印迹材料MIP-SAP/SiO2,深入考察研究了其分子识别特性.实验结果表明,相对于两种对照物甘油茶碱和苦参碱,印迹材料MIP-SAP/SiO2对茶碱分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,相对于甘油茶碱,印迹材料对茶碱的识别选择性系数为7.72.     

含环氧基团的聚合物微球固载2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基催化剂的制备及其催化分子氧氧化苯甲醇

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体, 以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂, 采用悬浮聚合法制得交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(CPGMA)微球, 然后以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(4-OH-TEMPO)为试剂, 使CPGMA微球表面的环氧基团发生开环反应, 从而制得了TEMPO固载化微球TEMPO/CPGMA, 考察了制备条件对固载化反应的影响, 并采用多种方法对微球TEMPO/CPGMA进行了表征. 将微球TEMPO/CPGMA与CuCl组成共催化体系, 用于分子氧氧化苯甲醇, 考察了反应条件对催化体系性能的影响. 结果表明, 以含环氧基团的聚合物微球CPGMA为载体, 通过开环反应, 可成功地实现TEMPO的固载化, 开环反应属S_N2亲核取代反应, 适宜采用溶剂N,N''-二甲基甲酰胺和反应温度85℃. 非均相催化剂TEMPO/CPGMA与助催化剂CuCl构成共催化体系, 在室温、常压O₂条件下可高效地将苯甲醇氧化为苯甲醛, 产物选择性和产率分别为100%和90%. 主催化剂TEMPO与助催化剂CuCl适宜的摩尔比为1:1.2; 主催化剂适宜用量为0.90 g. 此外, TEMPO/CPGMA固体催化剂具有良好的循环使用性能.     

聚丙烯酸钠与聚(苯乙烯-co-4-乙烯基吡啶)阳离子复合作用的研究

聚电解质复合物 (Ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｃｏｍｐｌｅｘ)是指带有相反电荷的两种聚电解质之间通过库仑力而结合形成的一类特殊的高分子材料[1 ] .由于生物体内的很多反应以及生物化学合成过程都是通过高分子复合物进行的 ,因此对高分子间相互作用及其聚集体形成的研究受到了人们的极大重视 .目前研究得较多的体系是聚苯乙烯衍生物 ,如Ｉｏｐｌｅｘ 1 0 1即由聚苯乙烯磺酸钠和聚氯化乙烯基苄基三甲基铵反应而得[2 ,3] .本文报道了不同电荷密度及相对分子质量的聚苯乙烯 ｃｏ 4 乙烯基吡啶的硫酸甲酯盐 ,与不同分子质量的聚丙烯酸钠…     

胶束催化作用下实现聚苯乙烯的氯甲基化

用紫外分光光度法测定了离子型表面活性剂胶束溶液对聚苯乙烯四氯化碳溶液的增溶性能; 用胶束催化法实现了聚苯乙烯的氯甲基化, 用红外光谱法和佛尔哈德法表征了氯甲基化聚苯乙烯的化学结构与组成; 通过比较阴、 阳离子表面活性剂及结构不同的阳离子表面活性剂的催化效果, 探索了胶束催化的作用机理, 考察了表面活性剂结构对催化作用的影响规律. 结果表明, 表面活性剂胶束溶液可增溶聚苯乙烯的四氯化碳溶液, 随着四氯化碳在胶束中的增溶, 聚苯乙烯可转移至表面活性剂的胶束中; 胶束催化是实现聚苯乙烯的氯甲基化的有效途经, 仅用3.35 g/L的十六甲基三甲基溴化铵(CTAB),  于65 ℃， 5 h内即可使聚苯乙烯大分子链中的苯环氯甲基化程度达到37%; 聚苯乙烯与甲醛、 氯化氢的反应过程由亲电取代和亲核取代串联而成, 阳离子表面活性剂比阴离子表面活性剂的催化作用更加有效, 说明亲核取代是慢步骤; 阳离子表面活性剂疏水链越长, 对聚苯乙烯的增溶效果越好, 催化作用越强.     

单分子链胶束的胶束化行为与相关新概念的提出

采用水溶液均聚合方法,制备了阳离子型表面活性单体（2-丙烯酰胺基）乙基十四烷基二甲基溴化铵（AMC14AB）的均聚物,使用荧光探针法、表面张力测定及电导测定法,重点考察了均聚物P（AMC14AB）在水溶液中的胶束化行为与表面吸附现象．在水溶液中,均聚物P（AMC14AB）呈现单分子链胶束的聚集形态,具有零临界胶束浓度（CMC=0）,从开始加入P（AMC14AB）起,水溶液中随即产生单分子链胶束,不存在Krafft温度．P（AMC14AB）在溶液表面也发生表面吸附,使水的表面张力下降,即P（AMC14AB）也具有表面活性;随着浓度增大,表面吸附量增大,水的表面张力持续下降;当表面吸附达到饱和时,表面张力一浓度曲线上出现突变点,该点应该定义为饱和的表面吸附浓度（SSAC）,而不应该再称为临界胶束浓度．P（AMC14AB）单分子链胶束溶液对疏水有机物（甲苯）的增溶情况,明显不同于普通小分子表面活性剂十六烷基二甲基溴化铵（CTAB）的多分子胶束溶液,甲苯增溶量-P（AMC14AB）浓度的关系曲线上无突变点,而且对甲苯的增溶能力高于CTAB的多分子胶束溶液．     

甲基丙烯酸缩水甘油酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚合及竞聚率测定

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,实施了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的溶液共聚合,测定了共聚物P(GMA-co-MMA)的红外光谱(FT-IR),对其化学结构进行了表征,并采用差示扫描量热法(DSC)测定了共聚物的玻璃化转变温度(Tg).改变两单体投料比进行共聚合,采用化学分析法测定低转化率下(<7%)共聚物组成,重点研究了两单体的竞聚率.结果表明:GMA与MMA的共聚合易于进行,P(GMA-co-MMA)的玻璃化转变温度(Tg)介于均聚物PGMA(72℃)与PMMA(106℃)之间,当n(GMA)/n(MMA)=4/6时,共聚物的Tg为9l℃.采用FR和KT 2种作图法及YBR计算法对单体的竞聚率进行了计算和比较,结果表明:KT和YBR法较为准确,以DMF为溶剂时,GMA与MMA的竞聚率分别为2.14与0.69.     

侧链键合水杨醛型双齿席夫碱配基的功能化聚砜的合成及其稀土离子配合物的光致发光性能

通过氯甲基化聚砜(CMPSF)与4-羟基水杨醛(HSA)的亲核取代反应,将水杨醛(SA)基团键合在聚砜侧链,制得改性聚砜PSF-SA;再经PSF-SA的醛基分别与苯胺(AN)和环己胺(CA)发生席夫碱反应,获得了两种侧链键合了水杨醛型双齿席夫碱配基的功能化聚砜PSF-SAN和PSF-SCA,产物的结构由红外光谱和核磁共振氢谱表征。以两种功能化聚砜为大分子配体,与Tb(Ⅲ)离子及Eu(Ⅲ)离子分别配位,制得了二元高分子-稀土配合物,初步探索了配合物的光致发光性能。本文重点研究了功能化聚砜PSF-SAN和PSFSCA的制备反应,考察与分析了主要因素对CMPSF与HSA之间亲核取代反应的影响规律。结果表明,对于该亲核取代反应,适宜的溶剂为极性较强的N,N-二甲基乙酰胺,80℃为适宜的反应温度。大分子配体PSFSAN对Eu(Ⅲ)离子的荧光发射产生强烈的敏化作用,配合物PSF-(SAN)_3-Eu(Ⅲ)发射红光;大分子配体PSF-SCA对Tb(Ⅲ)离子的荧光发射也产生敏化作用,配合物PSF-(SCA)_3-Tb(Ⅲ)发射绿光。     

氨基酚型双齿席夫碱配基功能化聚砜的制备及其与Eu(Ⅲ)离子所形成的配合物的光致发光性能

以对氯甲基苯甲醛(CMBA)为试剂,使聚砜(PSF)发生Friedel-Crafts烷基化反应,将苯甲醛(BA)键合在PSF侧链,制得改性聚砜PSF-BA,并考察了主要因素对Friedel-Crafts烷基化反应的影响规律;然后,使PSF-BA的醛基分别与邻氨基苯酚(OAP)及间氨基苯酚(MAP)的氨基发生缩合反应,从而在PSF侧链实现了氨基酚型双齿席夫碱配基的同步合成与键合,获得了2种功能化聚砜PSF-BAOA和PSF-BAMA。采用红外光谱(FT-IR)和核磁氢谱(1 H-NMR)对功能化聚砜的化学结构进行了表征。最后,使大分子配体PSF-BAOA和PSF-BAMA分别与Eu(Ⅲ)离子发生配位反应,制备了光致发光二元高分子-稀土配合物PSF-(BAOA)3-Eu(Ⅲ)与PSF-(BAMA)3-Eu(Ⅲ)。结果表明:溶剂的极性有利于聚砜与CMBA之间的Friedel-Crafts烷基化反应,适宜的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺;适宜的温度为70℃。大分子配体PSF-BAOA和PSFBAMA对Eu(Ⅲ)离子的荧光发射均会产生强烈的敏化作用,2种二元高分子-稀土配合物均发射出强烈的Eu(Ⅲ)离子特征荧光。     

在CPS微球表面固载氨基酚型双齿席夫碱氧钒(Ⅳ)配合物及其催化氧化性能

使乙醛酸(GA)与氯甲基化交联聚苯乙烯(CMCPS)微球发生酯化反应,将醛基(AG)引入交联聚苯乙烯(CPS)微球表面,得到改性微球CPS-AG;再以间氨基苯酚(MAP)为试剂,使微球CPS-AG表面的AG发生席夫碱反应,制得了表面键合有氨基酚型双齿席夫碱配基的功能微球CPS-AGAP;最后,使微球CPS-AGAP与硫酸氧钒发生配位螯合反应,获得了表面固载有氨基酚型双齿席夫碱氧钒(Ⅳ)配合物的固体催化剂微球CPS-[VO(AGAP)2]。重点考察了主要因素对GA与CMCPS微球的酯化反应的影响。采用红外光谱(FT-IR)、固体紫外(UV)及扫描电子显微镜(SEM)对催化剂微球进行了充分表征。分别将微球CPS-[VO(AGAP)2]用于环己醇和乙苯的分子氧氧化过程,考察其催化活性。实验结果表明,溶剂的极性有利于GA与CMCPS微球之间的酯化反应,极性较强的N,N-二甲基乙酰胺为适宜的反应溶剂,90℃为适宜的反应温度。在适宜的反应条件下,CMCPS微球的氯甲基转化率可以达到82%。在分子氧氧化环己醇和乙苯的过程中,非均相催化剂CPS-[VO(AGAP)2]微球均表现出良好的催化活性。