环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合

环氧乙烷和环氧丙烷的开环聚合产物在表面活性剂工业和聚氨酯工业得到了极为广泛的应用.本文综述了近几年来发展的用于环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合的各类催化剂体系,分别讨论了各类催化剂体系对环氧乙烷和环氧丙烷的不同作用机制,考察了反应物结构对反应活性和选择性的影响,重点介绍了配位络合催化剂体系在环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合反应中的应用,并指出了今后研究的方向.     

甲醇钠引发的环氧乙烷开环聚合反应过程

运用密度泛函理论(DFT)的Dmol3方法, 计算了甲醇钠引发的环氧乙烷开环聚合的反应过程. 并运用前线轨道理论对该聚合反应的各步反应历程进行了分析. 计算结果表明, 链引发为无能垒的放热反应, 放出的能量达到92.560 kJ·mol-1, 而链增长过程则需越过100.951 kJ·mol-1的反应能垒, 链增长物种与环氧乙烷的前线轨道相对称, 可以使开环聚合反应继续进行下去. 当向反应体系中加入草酸、磷酸等质子酸时, 会立即发生链终止反应. 此外, 还对链增长过渡态的合理性进行了确认, 绘出了相应的反应势能曲线.     

微波辐射下环氧乙烷的开环聚合研究

在微波辐射下,选择不同的阴离子引发剂使环氧乙烷开环聚合,缩短了反应时间。用VPO及GPC测定了聚合物的分子量及其分布。     

四氢呋喃开环聚合的研究

本文探讨了以环氧氯丙烷(ECH)为促进剂,用发烟硫酸—高氯酸、乙酸酐—高氯酸为催化剂的四氢呋喃开环聚合。探讨了反应温度和ECH、高氯酸用量对开环聚合的分子量及产率的影响。采用了KOH回流法对原料进行处理,效果显著。     

四氢呋喃开环聚合的研究

四氢呋喃(THF)通过正离子开环聚合制得的聚丁二醇(PTMG)是生产聚氨酯及聚酯弹性材料的重要原料。对PTMG的一般要求是平均分子量在600—3000之间,两个端基为羟基。一般用下列三类催化剂制备的:醋酸酐-高氯酸,氟磺酸及发烟硫酸,用醋酸酐-高氯酸为催化剂制得的聚四氢呋喃,是以醋酸酯基(—OAC)为端基,尚需进一步水解反应,使端基变为羟基。用氟磺酸为催化剂,虽然产物的端基为羟     

基于内酰胺开环聚合的氨基酸聚合新方法

聚氨基酸是天然氨基酸单体或其衍生物通过酰胺键连接而成的一类聚合物的统称.由于其具有优良的生物相容性、生物可降解性等优点,在生物医学等领域显示出广泛的应用前景.发展经济有效的氨基酸聚合方法一直是高分子化学研究中的重要课题.比如,ε-聚赖氨酸侧链存在有大量氨基,它与微生物作用可以破坏细胞膜,具有非常卓越的抗菌性能,被广泛用作化妆品添加剂、食品防腐剂等.然而,因缺乏合适的聚合方法,直到21世纪初人们仍主要依赖于发酵法获得低分子量(Mn4000)的ε-聚赖氨酸.为了能将廉价可再生的赖氨酸转化为高附加值的ε-聚赖氨酸,近年来我们课题组提出了利用氨基酸的成环形成内酰胺单体,再通过内酰胺开环聚合制备聚氨基酸的方法,并成功地通过这种开环聚合方法合成了原先主要依赖于发酵法才能制备的ε-聚赖氨酸,具有重要的工业价值.与传统的α-氨基酸的N-羧基内酸酐(NCA)开环聚合法相比,基于内酰胺的氨基酸聚合新方法具有诸多优点:内酰胺单体的合成简单,无需使用光气或其衍生物;内酰胺单体稳定性好,其分离纯化及储存都非常容易;可以大规模的制备高分子量聚氨基酸;更为重要的是,利用内酰胺开环聚合可以制备γ-聚谷氨酸及ε-聚赖氨酸等通过NCA聚合无法获得的功能性聚氨基酸.我们相信,利用氨基酸的成环形成内酰胺,再通过内酰胺开环聚合制备聚氨基酸的方法代表着未来氨基酸聚合发展的重要方向.     

水溶性热塑性结晶高聚物聚环氧乙烷的合成及其性能的研究

环氧乙烷于双金属氧联醇盐或i-Bu_3Al-H_3PO_4-H_2O-二甲基苯胺(DMA)四元催化剂作用下在甲苯中呈均相聚合。二种催化剂均显示出高度活性,但前一体系的聚合速度较后一体系平缓。产物分子量可高达一百万。如用石油醇醚为溶剂,则转化率及分子量均下降。四元催化剂的最佳组成比为i-Bu_3Al:H_3PO_4:H_2O:DMA=1:0.17:0.17:0.10。产物溶于水并能模压成型。扯断强度随分子量增加而增加,可达100公斤/厘米~2。     

脂肪酶催化开环聚合的研究进展

酶是一种绿色、安全、高效、专一的生物催化剂,在反应中具有能耗小、可循环利用和选择性高等优点,更重要的是酶催化聚合能够制备传统的化学催化无法(或难以)实现的聚合物,具有一定的工业化前景。本文简述了酶催化的发展历程、机理以及其制备特殊结构和功能聚合物材料的特点,特别是脂肪酶催化下的开环聚合相对于缩聚反应来说,具有反应条件温和、分子量和结构可控性好等优势,因此重点描述脂肪酶催化开环聚合在合成不同拓扑结构(线型、支化、交联)聚合物中的研究进展。     

稀土催化的开环聚合研究进展

稀土催化剂在开环聚合中表现出极高的催化活性,本文总结了近十年来稀土催化剂在内酯、交酯、环醚、环碳酸酯、环羧酸酐等单体开环聚合中的应用,结合催化剂结构与聚合效果总结了稀土催化剂在聚合过程可控和聚合物结构控制方面的独特优势,并介绍了稀土催化的新型开环聚合方法.     

高聚物的热传导性质

对聚合物固体、熔体和溶液的传导性质分别进行了论述,介绍了各控制因素对它们热传导的影响,阐述了研究聚合物热传导性质今后的发展方向。     

新型两亲性生物降解聚酯单体的合成及其开环聚合

以3-氯代丙二醇为起始原料,通过3-苄氧基甘油酸(3-O-BGA)为中间体,首次合成了作为一种新型聚羟基酸前体的,具有苄氧保护基的六元环状二交酯—3-苄氧次甲基-1,4-二氧六环-2,5-二酮(3-BMG)。该单体具有通常交酯的聚合特性,很容易以辛酸亚锡为催化剂,在140℃下开环聚合得到高分子量的聚合物。在双金属(Al/Zn)烷氧化合物引发体系下也能够进行开环聚合。所得聚合物在Pd/C催化下氢解,可以定量地去除苄基保护基,从而得到侧链带有羟基的新型功能性可生物降解聚酯。DSC实验结果显示脱保护的聚合物的玻璃化转化温度下降,并在120℃附近出现熔点。通过吸水率与动态接触角的测定,脱保护后聚合物的亲水性显著提高,明显高于传统的聚酯。     

非对称环氧乙烷的区域选择性亲核开环反应

本文总结了常用亲核试剂对非对称环氧乙烷的亲核开环反应及其区域选择性。强亲核性的亲核试剂通常只受空间效应影响,进攻非对称环氧乙烷位阻小的碳原子,对于烯基取代环氧乙烷还可以进攻烯基的β-碳原子发生S_N2'开环反应,其他亲核试剂同时受空间效应和电子效应的影响,对于烷基环氧乙烷通常进攻其取代少的碳原子, 空间效应起主导作用,而对芳基和烯基取代环氧乙烷开环反应通常发生在环氧乙烷芳甲位和烯丙位的碳原子上, 电子效应起主导作用。在质子酸或强Lewis酸存在下,虽然单烷基环氧乙烷的开环仍然发生在其取代少的碳原子上,但对于芳基、烯基和同碳双取代环氧乙烷,亲核开环反应将主要受电子效应控制,一般亲核试剂倾向于进攻环氧乙烷的芳甲位、烯丙位或多取代的碳原子。分子内的亲核开环反应主要受成环时环大小的控制, 成环时的倾向是五元环> 六元环> 七元环。环氧乙烷亲核开环的区域选择性是环氧乙烷和亲核试剂空间效应和电子效应平衡的结果。     

环状碳酸酯低聚物的合成及其开环聚合的研究

环状碳酸酯低聚物的合成及其开环聚合的研究陈雨萍魏玮李革（中国科学院化学研究所工程塑料国家重点实验室北京１０００８０）关键词环状碳酸酯低聚物，聚碳酸酯，开环聚合环状单体的开环聚合在合成高聚物方面具有突出的优点，即在聚合过程中没有副产物、热效应低、聚合...     

有机环硅胺的开环聚合

有机环硅氧烷,例如八甲基环四硅氧烷,在碱性或酸性催化剂作用下开环聚合的反应n[(CH_3)_2SiO]_4→[(CH_3)_2SiO]_(4n)是工业上合成有机硅高分子材料的基本反应。有机环硅胺,例如八甲基环四硅胺[(CH_3)_2SiNH]_4,也是一种     

环状磷酸酯的酶促开环聚合

研究了环状磷酸酯的酶促开环聚合反应,讨论了环状磷酸酯取代烷基对于酶促开环聚合及相应聚磷酸酯性能的影响,发现烷基取代基长度对于聚合度没有明显影响; 但随着环状磷酸酯的取代基长度增加,产率随之降低,聚磷酸酯的亲脂性增强. 猪胰脂肪酶和假丝酵母皱褶酶显示出比碱性磷脂酶更高的活性.     

合成某些高聚物原料的电化学方法

高聚物工业的发展需要寻找合成原料的新方法用来制备单体。在解决这一問題时,电解法能起很大的作用。在制备单体和其他原始物貭的某些步驟中必需涉及到氧化、还原或者卤化反应,这些反应在很多情况下用电化学方法来进行非常成功,甚至比通常采用的化学方法結果还要好。     

高聚物声发射的一些观察

对高聚物的声发射做了进一步的实验观察。玻璃态高聚物在拉伸屈服以前的声发射有Kaiser效应,但在高弹态则不然。非晶态高聚物从玻璃态到高弹态的转变,玻璃态拉伸时在屈服附近出现声发射,高弹态时声发射要少而弱得多,只在高弹拉伸的断裂前出现声发射。非晶态、晶态高聚物或共混高聚物在突然升温到100℃时有声发射,但在突然降温到-60℃时却不出现声发射,这可能也说明声发射与高聚物试样内形成空洞有关。一种聚丙烯树脂在不同注射成形工艺条件下所得试件,在拉伸时的声发射行为可反映加工成形的好坏,成形好的声发射少得多。     

有机同系物性质的递变规律研究

以有机同系物结构重复单元数值连续变化为模型,得到同系物行质递变的两个基本规律：P=a+bn和P=c+kln(n+a/n+b),a,b,c,k均为常数,n为结构重复单元数值,P为同系物的物性。一般地,加和型性能遵守直线变化规律,而结构型和凝聚型性能遵守同系对数线性规律。