聚N-乙烯基己内酰胺及其共聚物的合成与应用

综述了聚N-乙烯基己内酰胺(PNVCL)及其共聚物的合成与用途研究现状,评述了不同聚合方法。指出了聚N-乙烯基己内酰胺系列聚合物在各个领域的应用前景及开发策略。     

热敏性功能材料聚N-乙烯基己内酰胺的辐射聚合

具有低临界相变温度（LCST）的温度敏感性高聚物是一类特殊热性能的高聚物。当环境温度低于LCST时,其在溶液中的溶解性会随着温度升高缓慢降低。但一旦温度升高到LCST附近很小范围里,其溶解性会突然降低,出现热沉降,而且这种变化是可逆的。这类高聚物中研究较多也最具代表性的是聚N－异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）和聚N-乙烯基己内酰胺（PNVCL）,因为这两种聚合物的LCST都处于生理温度范围内（30－40℃）,使它们的系列高聚物在生物和医药材料中有极其广泛的应用前景^[1,2]。相比而言,PNVCL的研究与应用不PNIPAAm开展得早和完善,但其具有比PNIPAAm更好的生物相容性。所以近年来在生物大分子的分离、浓集、固定化以及药物的包埋和缓释等方面对PNVCL的研究也逐渐开展起来^[3,4,5]。目前,热敏性PNVCL高聚物主要采用化学法合成^[6,7],辐射合成几乎未见报道。为此,本文采用γ辐射聚合聚N－乙烯基己内酰胺（PNVCL）的可溶性链状高聚物。研究辐射条件对其热敏性、平均分子量等的影响。     

乙烯基乙炔氢氯化反应合成氯丁二烯催化剂的研究

乙炔法氯丁橡胶单体2-氯丁二烯—1,3(简称氯丁二烯或CB)生产目前国内和日本电气化学公司等仍采用传统的Nieu land型催化剂,由乙烯基乙炔(MVA)氢氯化制得。但存在二氯丁烯等副产物生成量大,选择性低,消耗高,污染环境等问题。国内外有一些氯丁二烯合成催化剂改进的专利报道,本文对氯丁二烯合成催化剂也进行了研究,得到有益的结果。     

聚(N-乙烯基己内酰胺)在二元水溶液中的温度响应性相变行为

用浊度法研究了聚(N-乙烯基己内酰胺)(PNVCL)在不同浓度的几种非质子溶剂如二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、1,4-二氧六环和质子溶剂(几种低级醇)的水溶液中低临界溶液温度(LCST)的变化情况.结果表明:PNVCL的LCST随DMF、THF、1,4-二氧六环和CH3OH...     

高选择性透过SO_2气体分离膜研究 Ⅰ.丙基乙烯基亚砜改性聚乙烯醇功能高分子的合成

本文研究聚乙烯醇与丙基乙烯基亚砜经Michael加成反应合成含亚砜基的改性聚乙烯醇功能高分子.用IR、~1H-NMR、X-射线衍射等鉴定反应产物.结果表明,随着亚砜基含量的增加聚合物的结晶性降低,而在冷水,DMSO,CH_3OH,C_2H_5OH和CH_2Cl_2中的溶解性提高.     

聚(对乙烯基苄基己内酰胺)树脂对非水体系中苯酚的吸附热力学

测定了聚（对乙烯基苄基己内酰胺）吸附树脂对正庚烷溶液中苯酚的吸附等温线,发现吸附等温线符合Freundlich等温吸附方程,相关系数大于0．99．根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、Gibbs吸附自由能和吸附熵,等量吸附焓在30～40kJ／mol之间,推测吸附过程为氢键吸附．通过比较树脂对正庚烷中苯酚和邻硝基苯酚的吸附性能的差别,进一步论证了树脂对非水体系中酚类物质的吸附是基于氢键作用的机理．同时,聚（对乙烯基苄基己内酰胺）树脂对正庚烷溶液中苯酚的吸附相对水溶液中苯酚的吸附有更低的吸附焓变、吸附自由能变和吸附熵变．     

溶剂对钯催化的叔丁基乙炔低聚反应化学选择性的调控作用

报道了溶剂对钯催化的叔丁基乙炔低聚反应化学选择性的调控作用. 反应可在苯-正丁醇双组分溶剂体系中顺利进行, 当双组分溶剂体系中苯占优势比例时, 反应发生递次的三分子炔烃顺式插入, 经由顺式s-烯钯中间体生成环三聚产物1,3,5-三叔丁基苯; 而当双组分溶剂中正丁醇组分上升至一定比例, 反应选择性生成(3Z,5Z)-2,2,7,7-四甲基- 3,6-二氯-3,5-辛二烯或(3Z,5Z)-2,2,7,7-四甲基-3,6-二溴-3,5-辛二烯, 这是由于正丁醇可显著加快C—Pd σ键的断裂, 并与叔丁基乙炔、σ-烯钯中间体形成弱氢键作用力, 同时也与Pd(II)和Cu(II)等离子存在配位效应. 在强极性质子溶剂H₂O中, 反应生成偶联双炔: 2,2,7,7-四甲基-3,5-辛二炔. 文中就反应溶剂体系、钯铜催化剂及反应可能机理等分别进行了探讨.     

N-乙烯基己内酰胺和N-乙烯基咪唑及混合物的沉淀聚合

在不同溶剂采用沉淀聚合法制备了聚N-乙烯基己内酰胺PNVCL、聚N-乙烯基咪唑PNVI及其共聚物。实验发现,正己烷和环己烷适宜于PNVCL的沉淀均聚,甲苯适宜于PNVI的沉淀均聚,而两种单体共聚时,采用正己烷-甲苯混合溶剂可实现共聚物的沉淀聚合。考察了溶剂用量、引发剂AIBN用量、聚合温度、时间和搅拌对聚合物收率和温敏性的影响。采用分光光度计对温敏性进行了初步表征。结果表明,沉淀聚合得到的PNVCL具有最低临界溶液温度LCST,PNVI不具有LCST,共聚物的LCST突变不明显。     

N-杂环卡宾催化选择性有机反应的新进展

近年来,有关N-杂环卡宾(NHC)的合成、催化性能及其应用得到了快速发展,特别是在催化选择性有机反应领域,NHC类催化剂显示出催化效率高、选择性好及性能优异等特点,而引起人们极大的关注。 本文从区域选择性、顺反异构选择性及手性选择性等方面综述了NHC催化选择性有机反应的最新进展,并予以了展望。     

高选择性透过二氧化硫气体分离膜的研究(Ⅲ)──乙烯基亚砜与聚乙烯醇的Michael加成反应及其结构表征

本文合成了4种烷基乙烯基亚砜。研究了其与聚乙烯醇在碱催化下的Michael加成反应,制备了不同亚砜含量的聚合物。研究了其溶解性能,用IR及¹HNMR法对聚合物进行了表征。     

乙烯基二联苯单体的螺旋选择性自由基聚合

为了深入理解乙烯基二联苯单体自由基聚合过程中的手性传递,进行了手性单体(+)-2-[(S)-异丁氧羰基-5-(4′-己氧基苯基)苯乙烯、非手性单体2-丁氧羰基-5-(4′-己氧基苯基)苯乙烯的均聚反应及它们二者的共聚反应,探讨了聚合温度和溶剂性质对手性单体均聚物旋光活性、手性单体含量对共聚物旋光活性以及聚合反应溶剂的超分子手性对共聚物旋光活性的影响.研究发现,降低聚合温度、采用液晶性反应介质有利于得到旋光度大的聚合物;少量手性单体的引入即可诱导共聚物形成某一方向占优的螺旋构象,比旋光度随手性单体的含量增加呈线性增长;在胆甾相液晶中制备的非手性单体聚合物不具有光学活性.这些结果表明,该类乙烯基二联苯聚合物具有动态螺旋构象,其光学活性主要依赖于主链的立构规整度和侧基不对称原子的手性.     

铜催化含氮和硫化物的乙烯基化反应研究

以铜为催化剂,结合不同的反应条件,分别阐述了酰胺、胺、唑类化合物和硫化物与卤代烯烃的交叉偶联反应,从而分别得到了各种烯酰胺、烯胺、N-烯基唑类化合物和烯基硫醚化合物.上述亲核试剂与1,4-二卤-1,3-二烯化合物反应,经过两次乙烯基化反应,可以高效地得到各种取代的吡咯和噻吩衍生物.进一步阐述了N—H键以及其邻位C—H键也能够和1,4-二卤-1,3-二烯反应,生成唑并吡啶衍生物.     

硫化氢对二茂铁乙烯基芳酮亲核加成反应的研究

关于二茂铁基与羰基相连的α,β-不饱和劳酮和硫化氢的亲核加成反应,我们曾有过报导。研究表明,由于二茂铁基的影响使该类加成反应与Michael加成反应规则不同。本文继续研究三茂铁基与烯基相连的α,β-不饱和芳酮和硫化氢的亲核加成反应,制得了四种尚未见报导的β-二茂铁基-β-或α-巯基丙酰基芳烃:     

N-乙烯基咔唑三羰基铬的合成和自由基聚合反应

合成一种新的金属铬有机单体N-乙烯基咔唑三羰基铬,经元素分析、IR和1HNMR确证和表征.研究结果表明,N-乙烯基咔唑三羰基铬能发生自由基聚合反应,得到结构单元含等物质的量铬的金属有机高分子,苯环及含氮给电子中心的共轭效应能在一定程度上弥补由Cr(CO)₃基团吸电子诱导效应引起的单体聚合活性的下降     

汞代N-乙烯基咔唑-丙烯酸共聚物的合成与研究

制备线型和网状N-乙烯基咔唑-丙烯酸甲酯共聚物后,用三氟乙酸汞分别在四氢呋喃(THF)和二氯甲烷中进行汞化反应,得到相应的线型和网状汞代咔唑共聚物。这些共聚物经THF溶解或溶胀后,用氢氧化钠水溶液水解,得到相应的水溶性线型高分子和吸水性网状高分子,憎水性汞代咔唑共聚物在THF中由I₂取代汞;亲水性汞代咔唑共聚物在水溶液中由KI₃取代汞。汞代咔唑高分子链在不同溶剂中可以产生不同的形态变化。     

乙烯基炔与一氧化氮反应机理的理论探讨

利用半经验AM1方法，研究了乙烯基乙炔与一氧化氮反应生成丙炔腈（反应1）和丙烯腈（反应2）的两条竞争反应途径．采用Berny梯度法优化得到了反应势能面上的所有驻点，并逐一进行了振动分析确认．结果表明，反应互较反应Ⅱ易引发（即；NO比较容易与乙烯基乙炔进行分步的1，4-加成，形成六元环过渡态及中间体，最终消除CH2O和H自由基后生成丙炔腈），而反应Ⅱ较难引发（NO与乙烯基乙炔较难进行1，2-加成，形成四元环过渡态及中间体），但一经引发，就能较容易地进行分步裂解，生成丙烯腈和CHO自由基．     

N-4-戊烯基硝酮分子内环加成反应区域选择性的理论研究

N-烯基硝酮分子内环加成反应具有区域选择性,如图1.当n=2,R~1=R~2=R~3=H时,即N-4-戊烯基硝酮分子内环加成反应.实验表明,P_a的产率为23％,P_b为47％.我们曾用MINDO/3方法对此反应进行IRC计算,确证P_a、P_b是经由反应物两种不同构象(R_a、R_b)分别得到的产物,并讨论了二反应活化势垒的差别对区域选择性的影响.Tufariello等人认为,P_b的较高产率主要由于2个产物的过渡态的熵差别.为此,本文从理论上考察活化熵和活化焓对区域选择性的影响.     

N-乙烯基咪唑鎓盐聚合物的合成、表征及其电化学性能

以N-乙烯基咪唑、溴丁烷、丙烯酸乙酯为原料,合成了聚溴化N-乙烯基-N’-丁基咪唑以及溴化N-乙烯基-N’-丁基咪唑丽烯酸乙酯共聚物,通过红外、核磁、元素分析对其结构进行了表征．采用阴极极化曲线测试了其电化学性能,结果表明两者对铜离子阴极还原产生了极大的极化作用．     

甲基乙烯基亚砜的合成

含亚砜基功能高分子可用作高分子药物载体,高分子螯合剂,高分子催化剂及气体分离膜材料等,近年来已引起各国学者的兴