肌酐乳酸胍催化L-丙交酯活性开环聚合反应研究

合成了一种新型有机胍化合物即肌酐乳酸胍(CGLA),并将其应用于L-丙交酯(LLA)的开环聚合反应.聚合反应动力学研究表明,CGLA引发的LLA开环聚合反应具有典型活性聚合反应特征,ln[M]0/[M]t-t、Mn-Conversion关系均呈准直线关系.同核去偶1H-NMR法对产物立构规整度的表征证明所合成PLLA具有较高等规度(76%).聚合反应的添加剂效应研究证明了大分子活性物种的非自由基及非离子性本质.以1H-NMR法对聚合反应的跟踪和增长大分子物种结构的表征证明了增长大分子活性端为肌酐胍-烷氧结构(CG-OR),在实验研究的基础上推断CGLA引发的丙交酯开环聚合反应遵循配位插入增长机理.     

活性聚合、表观活性聚合和准活性聚合

活性聚合是连锁聚合反应体系中链转移和终止反应速率为零时的特殊反应类型,表现活性聚合和准活性聚合则是链转移或终止反应未被完全消除而又具有活性聚合特征的两类聚合反应,是非活性聚合向活性聚合过渡和逼近时的两种聚合反应类型。本文对活性聚合、表观活性聚合和准活性聚合的基本概念及它们之间的区别作了简单的介绍。     

活性碳纤维的竞争氧化还原反应

本文主要研究了双组份离子共存体系的竞争还原容量、竞争反应动力学、影响竞争的各种因素以及竞争反应产物在活性碳纤维表面的形态。实验结果表明,在双组份离子体系中,活性碳纤维优先与电极电位高者反应,当两组份电极电位均较高时,两者先后都可与活性碳纤维反应,而两组份电极电位一高一低时,只有高电极电位离子能与活性碳纤维反应。当Au~(3+)与Fe~(3+)、Hg~(2+)等电极电位较低的离子共存时,活性碳纤维对Au~(3+)具有高度的选择还原特性。反应条件一般不改变离子参与反应的顺序。活性碳纤维制备工艺对产品的电极电位分布及选择反应特征没有本质上的影响。Hg~(2+)、Fe~(3+)的存在会影响Au在活性碳纤维表面的结晶形态。     

活性聚合,表现活性聚合和准活性聚合

活性聚合是连锁聚合反应体系中链转移和终止反应速率为零时的特殊反应类型，表现活性聚合和准活性聚合则是链转移或终止反应未被完全消除而人有活性聚合物特征两类聚合物反应，是非活性聚合活性聚合过渡和逼近时的两种聚合反应类型，本文对活性聚合，表现活性聚合和准活性聚合的基本概念及它们之间的区别作了简单的介绍。     

活性自由基聚合中活性种与休眠种的电子效应对平衡的影响

对活性自由基聚合的几种典型反应体系进行了分析,总结了活性种与休眠种的电子效应对平衡体系的影响,对活性自由基聚合反应进行和控制的本质原因进行了阐述。得到结论如下:活性种与休眠种互为依存,共存于平衡体系中,参与反应物质的电子效应对平衡体系稳定性至关重要。只有稳定的平衡体系、以及活性种与休眠种的快速可逆变化才是活性聚合的保障。认识到这些,有助于学生们加深对活性聚合本质的理解,并能够对知识灵活应用。     

均相催化氧化中的活性中间体多样性

过渡金属离子在各种化学及生物氧化中扮演着极为重要的作用,现有的研究表明参与催化氧化的关键活性物种已不再局限于金属氧物种(Mn+O),金属氢氧物种(Mn+—OH)与金属过氧物种(Mn+—OOH)均被发现能够参与各种氧化反应。有些有机化合物也能直接催化有机物的氧化反应,同时,相似的有机物如NADH和辅酶Q一直在生物代谢中发挥着重要作用。但是,现有的研究结果还难以清楚解释生物体系中各种氧化酶在不同的氧化反应中选择特定活性物种的内在原因。因此,了解这些活性物种之间的氧化性能异同性将非常有助于了解酶对它们的选择,进而理解酶的催化氧化机理,为药物设计提供理论基础,同时也有助于设计新的氧化催化剂。本文对在各种均相催化氧化及生物氧化反应中出现的主要活性中间体种类、各中间体的反应性能、反应机理进行了总结,并就现有的实验数据对过渡金属氧物种与氢氧物种的氧化性能相似性及相异性进行了初步评述。     

表观活性正离子聚合

表观活性正离子聚合是链转移反应未被完全消除而又具有活性聚合特征的一类正离子聚合体系，是非活性聚合向活性聚合过渡和逼近时的一类聚合反应。本文就表观活性正离子聚合的基本概念以及表观活性体系中不同链转移反应的特征和识别作了简单的介绍。     

以一氧化二氮或氧气为氧化剂的丙烯环氧化催化反应

丙烯环氧化制环氧丙烷是催化领域的最关键的挑战之一. 本文对作者等近年来开展的以一氧化二氮为氧化剂的铁催化体系和以氧气为氧化剂的铜催化体系的研究进展进行了综述. 在这两类催化体系中,碱金属离子(特别是K )的修饰作用均是获得较高环氧丙烷选择性的关键. 碱金属离子通过调变催化剂中铁或铜物种的分散度、配位环境和酸碱性等,实现了对反应途径的调控,使反应朝着有利于环氧丙烷生成的方向进行. 活性金属组分(铁或铜)与氧化剂(一氧化二氮或氧气)间的特定的组合对丙烯环氧化反应的发生也起着重要作用. 推测在两类催化体系中,氧化剂均在具有特定结构和价态的铁或铜活性位上活化,产生导致丙烯环氧化反应发生的亲电性活性氧物种.     

CO为还原剂同时还原SO2和NO的SnO2-TiO2固溶体催化剂Ⅲ.催化剂的活性位和反应机理

 采用显微红外光谱、漫反射红外光谱、瞬变应答反应以及催化剂活性测试等实验手段,对SnO2-TiO2催化剂上SO2+CO,NO+CO和SO2+NO+CO (SRSN)反应的机理及活性位进行了综合研究. 结果表明, SO2+CO和NO+CO反应按典型的Redox机理进行,催化剂的表面晶格氧[O]和氧阴离子空穴[□]([O]-[□])是Redox反应的活性位. 对于SO2+CO反应,其[O]-[□]位于SnO2-TiO2催化剂中邻近Sn离子和邻近Ti离子的位置,邻近Ti离子的[O]-[□]的活性比邻近Sn离子的[O]-[□]的活性高. NO+CO反应主要在邻近Sn离子的[O]-[□]中心上进行. 对于SRSN反应,其中的SO2+CO反应的机理及催化剂的活性位与单纯的SO2+CO反应相同,而其中的NO＋CO反应按两种机理进行: 一种和单纯的NO＋CO反应相同,即按一般的Redox机理进行,其活性位为邻近Sn离子的[O]-[□]中心; 另一种按SO2促Redox反应机理进行,其活性位为表面活性硫物种[SO]*.     

三元非等活性自缩合乙烯基聚合体系的Z均回转半径

利用Monte Carlo模拟方法研究了由单体、引发单体和引发核组成的三元自缩合乙烯基聚合反应体系. 重点考察了两类活性基团反应活性的差异、引发单体分数、引发核的配比及活性基团数等因素对体系中无核和有核两类超支化高分子Z均回转半径的影响. 结果表明, 这些因素对超支化高分子的结构和尺度影响显著, 因而通过调节有关参数可以实现对超支化高分子结构和尺度的调控.     

巯基丙烯酸酯树脂的合成及自引发光聚合反应

以4,4'-二巯基苯硫醚和1,6-己二醇二丙烯酸酯通过"巯基-双键"反应合成了4,4'-二巯基苯硫醚己酯二丙烯酸酯(TBHDA)及苯硫酚改性双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(TP-DiTMP4A)和超支化丙烯酸酯预聚物(TP-P1000As). 采用 ¹H NMR和FTIR谱对产物结构进行了表征. 采用Photo-DSC方法对产物的自引发光聚合反应活性进行了研究, 结果表明, TBHDA本体及与EB605的混合体系均显示出较高的自引发光聚合反应活性, 而TP-DiTMP4A和TP-P1000As的自引发光聚合反应活性较低; 相对TP-P1000As而言, TP-DiTMP4A具有较高的光聚合反应活性是由于其较高的硫醚键和丙烯酸酯双键浓度所致.     

1,3戊二烯阳离子聚合体系交联反应的研究

研究了芳烃、卤代烃和醚对正己烷介质中AlCl3 引发的 1 ,3 戊二烯阳离子聚合反应的影响 ,讨论了这些组分对交联反应的抑制作用 .聚合体系引入芳烃后通过链转移机理抑制了凝胶的生成 ;卤代烃在聚合反应中可与AlCl3 形成复合引发体系参与引发过程 ,并可避免凝胶生成 ,也能作为链转移剂通过链转移机理抑制交联反应 ;醚类在聚合反应中的作用为 :与AlCl3 络合参与引发反应使得聚合物分子量升高 ,或与碳阳离子作用降低其活性并抑制交联反应 .     

二元自缩合乙烯基聚合反应体系的统计热力学

应用统计力学原理对二元自缩合乙烯基聚合反应体系(由单体和引发单体组成)的统计热力学特征予以研究.首先从两种不同的角度给出与聚合反应相应的配分函数,据此得到反应体系的平衡自由能、质量作用定律以及超支化高分子的数量分布函数,进而计算了体系的比热和等温压缩系数等热力学量.进一步研究了超支化高分子的空间尺度,给出反应体系k次均方回转半径的递推公式,计算了各种不同溶剂条件下的均方回转半径,指出引发单体分数、反应程度和溶剂效应对超支化高分子空间尺度的影响.     

ABg型超支化反应体系的平衡统计特征

应用统计力学原理, 从两种不同角度对ABg型超支化反应体系中的平衡特征进行研究, 得到该体系平衡自由能以及反应程度与热力学量之间关系的解析表达式. 进一步指出获得超支化高分子数量分布函数的两种新方法, 并结合改进的高分子格子流体理论探讨了聚合反应对体系状态方程的影响.     

非等活性加核自缩合乙烯基聚合体系回转半径的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo模拟方法研究了加核自缩合乙烯基聚合反应体系中超支化高分子的二次回转半径随双键转化率的变化情况. 在模拟中, 重点考察了两类活性基团的反应活性差异、 引发核的配比及基团数等因素对超支化高分子均方回转半径的影响. 结果表明, 上述因素对于超支化高分子的尺度有着显著影响, 从而可为调控体系中高分子的空间尺度提供有效途径.     

含咪唑离子盐的环辛烯在离子液体中开环易位聚合微观研究

用核磁共振方法研究了带电荷的环辛烯单体在离子液体和CDCl3中开环易位聚合反应的微观特征,根据单体在化学位移δ=5.66~5.58处双键氢积分峰面积的减少和聚合物主链上不饱和双键氢移至高场δ=5.38~5.39处峰面积积分的增加来表征聚合反应的情况.检测和记录了单体在有离子液体参与的条件下均相聚合反应和在CDCl3中的异相聚合反应过程,根据在不同反应体系中Grubbs第二代崔化剂中与Ru相连的苯亚甲基上氢在核磁图谱上δ=19.2处的峰型变化,探讨在两种介质中的不同聚合行为.研究表明,该单体在离子液体介质中的均相聚合有可控聚合的微观特点,并通过ln[M]0/[M]与反应时间的关系曲线,证实了反应的活性特征.     

半茂钛催化乙烯与降冰片烯共聚的理论研究

运用密度泛函方法对含酚-膦配体的半茂钛化合物催化乙烯与降冰片烯共聚合反应的详细机理进行了理论研究.计算结果表明,虽然由于配体的不同,此系列钛化合物具有两种典型结构,但其在助催化剂作用下形成的催化活性种均为相似的P-Ti成键的阳离子物种.在烯烃聚合反应中,烯烃单体的配位插入反应易于从阳离子活性种中氧原子的对位发生.由乙烯及降冰片烯聚合反应各步骤的比较可知,乙烯单体插入Ti-Me结构的初始插入步骤较插入Ti-Et结构困难得多,因而链引发步骤为乙烯均聚的决速步骤.而降冰片烯单体插入Ti-Me结构较之乙烯单体容易得多,但由于降冰片烯单体位阻较大,其连续插入十分困难.在共聚反应过程中,NBE单体的引入可以使得Et插入反应容易越过较难的插入Ti-Me结构步骤,这是NBE与Et共聚反应的反应活性远大于催化Et均聚反应的最主要原因.     

钙钛矿型氧化催化剂CO氧化机制研究

用柠檬酸络合法制备了La1-xSrxCo1-yZryO3氧化催化剂,研究了其钙钛矿结构的生成温度,在连续流动的反应体系上测定了催化剂的CO氧化活性,用CO还原测定了晶格氧活动度, IR光谱研究了CO的吸附物种.结果表明, La1-xSrxCo1-yZryO3具有很高的CO催化氧化活性,活性中心是表面吸附的氧物种(O2-或 O-)和Con+离子.     

KIO_3-KSCN-H~+反应体系的非线性动力学研究

研究了 KIO3-KSCN-H+反应体系在连续搅拌流动反应器 ( CSTR)中的非线性动力学行为 .在 CSTR中 ,该反应体系的 Pt电极电位显示出持续振荡现象 ,振荡的浓度范围非常宽 .通过酸度及各种金属离子对体系振荡行为影响的研究发现 ,对振荡体系具有催化作用的可能物种是 H+ 离子而不是金属离子     

溶剂热体系中甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合

以FeCl3/ PPh3为催化体系,在无引发剂、溶剂热体系中进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP)反应.考察了反应温度与还原剂对反应的影响.实验结果表明,在溶剂热体系中进行的MMA聚合反应符合"活性"/可控聚合,聚合过程中转化率和分子量随时间的增加而增大,所得聚甲基丙烯酸甲酯分子量分布较窄.