氯乙酸降冰片烯甲酯制备方法的改进

在环烯烃开环歧化聚合反应(ROMP)中,降冰片烯类是一类应用的最多的单体。为合成具有高反应活性的单体,选择双环戊二烯与烯丙醇隔绝空气下的Diels-Alder反应,产物与α-氯代乙酰氯反应得到氯乙酸降冰片烯甲酯,在实验中对反应的温度、时间、比例等条件进行进一步精确。     

梳形接枝共聚物的合成(Ⅱ)——载体化钌卡宾络合物催化降冰片烯基聚苯乙烯的开环岐化聚合

由石油化工副产C₅馏份提取双环戊二烯(DCPD)、以聚合物负载三氟化硼为催化剂进行DCPD与烯丙基氯(AC)的Diels-Alder反应合成5-氯甲基-2-降冰片烯(NBCH₂Cl),经锂代反应后用以引发苯乙烯的活性阴离子聚合合成了降冰片烯(NB)基聚苯乙烯(PS)大分子环烯单体NB-PS,在聚合物负载钌卡宾络合物[RuCl₂(PPh₃)₂(=C=CHtBu)]催化(引发)作用下进行大分子单体NB-PS的开环歧化聚合(ROMP)合成了梳形接枝共聚物PNB-g-PS.实验结果表明所合成聚合物负载硼、钌络合物催化剂的性能均明显优于对应非负载体.讨论了上述催化剂的聚合物载体效应的机理及温度、溶剂等对活性阴离子聚合反应的影响.     

含负氢配体的单核钌催化的降冰片烯开环易位聚合催化研究

设计的含负氢配体的单核钌配合物Ru(p-cymene)HClPCy₃高活性地催化了降冰片烯开环易位聚合反应(ROMP), 并通过设计的Ru(p-cymene)H₂PCy₃对降冰片烯的催化活性研究证明了单核催化剂需同时含有氯原子配体, 提出了反应机理.     

可溶液加工的聚(多金属氧簇降冰片烯)和聚(己酸降冰片烯)嵌段和无规共聚物的合成及催化功能的研究

将一种可有机功能化的Wells-Dawson POM与降冰片烯相连接,制备了多金属氧簇降冰片烯单体.再利用活性可控的开环易位聚合方法(ROMP),在Grubbs 3~(rd)催化剂的作用下,合成了聚(多金属氧簇降冰片烯)-聚(己酸降冰片烯)的杂化嵌段和无规共聚物(H-CPs),分别简写为Poly(POM)_m-b-Poly(COOH)_n和Poly(POM)_m-r-Poly(COOH)_n.采用~1H-NMR、~(31)P-NMR和FTIR等方法对共聚物结构进行表征,确认我们成功地合成了由共价键连接这2种单体形成的H-CPs.最后,利用带有光散射和红外探测器的凝胶渗透色谱(SEC)测定聚合物的绝对分子量和分子量分布,证明所得到的H-CPs不仅分子量可控,而且分子量分布系数较窄.最后,研究了H-CPs催化氧化四氢噻吩(THT)成环丁亚砜(THTO)反应,结果表明,相比于聚(多金属氧簇)的均聚物(Poly(POM)),H-CPs的催化活性有所下降,原因是POM催化剂含量较低以及H-CPs在催化介质中溶解性的差异.     

活性开环歧化合法合成带羧酸酯基功能高分子

由石油化工C5馏分提取得到的粗产品双环戊二烯(DCPD,83.9%)经精馏制成高纯度双环戊二烯(98.9%),解聚后制成环戊二烯(CPD).以CPD、丙烯酸叔丁酯(tBA)为原料经Diels-Alder反应合成得到了一种带叔丁氧羰基的降冰片烯衍生物-2-叔丁氧羰基-5-降冰片烯(BOCN).以钌卡宾络合物RuCl2(PCy3)2(=CHPh)为引发剂进行所合成降冰片烯基单体BOCN的活性开环歧化聚合(ROMP)反应,合成得到一种具有受控分子量及窄分子量分布的带羧酸酯基的反应性高分子.     

载体化络合催化开环歧化聚合合成梳形接枝共聚物研究

由环戊二烯（CPD）及烯丙基氯（AC）经聚合物支载三氟化硼催化的Diels-Alder反应合成了5-氯甲基-2-降冰片烯（NB-CH2Cl),锂代后用以引发甲基丙烯酸甲酯（MMA）及苯乙烯（S）的活性阴离子聚合,合成了带聚合物取代基的降冰片烯大分子单体NB-PMMA及NB-PS。在聚合物支载钌卡宾络合物催化作用下进行所合成大分子单体的开环歧化聚合反应（ROMP）,合成了二种接枝于开环歧化聚降冰片烯（PNB）主链的梳形接技共聚物PNB-g-PMMA及PNB-g-PS。实验结果表明所研制聚合物支载硼、钌络合物催化性能明显优于对应非支载活性种。     

双吡唑亚胺镍/甲基铝氧烷催化降冰片烯的聚合

合成了两种双吡唑亚胺镍配合物: 双-N-(苯基-1-3,5-二甲基吡唑基亚甲基)苯基亚胺二溴化镍(Cat.1)和双-4-甲氧基-N-(苯基-1-3,5-二甲基吡唑基亚甲基)苯基亚胺二溴化镍(Cat.2). 研究了Cat.1/MAO和Cat.2/MAO催化体系对降冰片烯(NBE)单体聚合的催化性能, 考察了各种聚合条件, 如温度、Al/Ni摩尔比及催化剂浓度对降冰片烯的催化效率、单体转化率、聚合物分子量及分子量分布的影响. 研究结果表明, Cat.1/MAO和Cat.2/MAO催化体系对降冰片烯聚合具有较高的催化效率, 可达到105 g PNBE/(mol Ni)数量级, 所得聚降冰片烯(PNBE)的重均分子量在105以上, 分子量分布指数在2左右. 聚合产物的1H NMR和FTIR谱分析结果表明, 该聚合反应是以单体的乙烯基加成聚合机理进行的.     

梳型接枝共聚物的合成（IV）-氯乙酸降冰片烯甲酯引发苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯原子转移自由基聚合的研究

首次报道以自制氯乙酸降冰片烯甲酯（NMCA）为引发剂的苯乙烯、甲基丙烯酸 甲酯的原子转移自由基（ATRP）本体聚合。详细考察了单体转化与反应时间、产物 分子量及分子量分布间的关系。研究发现,此引发引发甲基丙烯酸甲酯ATRP反应所 得聚合物的分子量分布较宽（PDI = 1.80～2.45),且实测值（GPC）与理论值偏差 较大。而NMCA引发的苯乙烯的ATRP反应可得分子量分布较窄（PDI = 1.54)、实验 值（GPC）与理论值基本吻合的产物。单体转化率随反应时间的变化及产物分子量 随单体转化率变化研究证明这一聚合反应具有活性聚合反应特征。产物的NMR分析 证明所合成产物分子中降冰片烯环上双键未参与聚合反应。     

梳型接枝共聚物的合成（IV）-氯乙酸降冰片烯甲酯引发苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯原子转移自由基聚合的研究

首次报道以自制氯乙酸降冰片烯甲酯（NMCA）为引发剂的苯乙烯、甲基丙烯酸 甲酯的原子转移自由基（ATRP）本体聚合。详细考察了单体转化与反应时间、产物 分子量及分子量分布间的关系。研究发现，此引发引发甲基丙烯酸甲酯ATRP反应所 得聚合物的分子量分布较宽（PDI = 1.80～2.45)，且实测值（GPC）与理论值偏差 较大。而NMCA引发的苯乙烯的ATRP反应可得分子量分布较窄（PDI = 1.54)、实验 值（GPC）与理论值基本吻合的产物。单体转化率随反应时间的变化及产物分子量 随单体转化率变化研究证明这一聚合反应具有活性聚合反应特征。产物的NMR分析 证明所合成产物分子中降冰片烯环上双键未参与聚合反应。     

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。     

Molecular Weight Control via Cross Metathesis in Photo-Redox Mediated Ring-Opening Metathesis Polymerization

Photo-redox mediated ring-opening metathesis polymerization (photo-ROMP) is an emerging ROMP technique that uses an organic redox mediator and a vinyl ether initiator, in contrast to metal-based initiators traditionally used in ROMP. The reversibility of the redox-mediated initiation and propagation steps enable spatiotemporal control over the polymerization. Herein, we explore a simple, inexpensive means of controlling molecular weight, using alpha olefins as chain transfer agents. This method enables access to low molecular weight oligomers, and molecular weights between 1 and 30 kDa can be targeted simply by altering the stoichiometry of the reaction. This method of molecular weight control was then used to synthesize a functionalized norbornene copolymer in a range of molecular weights for specific materials applications.     

New synthetic route of polyoxytetramethyleneglycol by use of heteropolyacids as catalyst

Polyoxytetramethyleneglycol (PTMG) can be directly prepared from tetrahydrofuran (THF) and water in the presence of heteropolyacids (HPA), without the hydrolysis step. The reaction is carried out by mixing two liquid phases: the THF phase and a heteropolyacid catalyst phase. In this reaction the molar ratio of water to a heteropolyacid (H₂O/HPA) in the catalyst phase plays an important role in the THF polymerization activity and the molecular weight of PTMG. IR spectrometric studies revealed that THF is coordinated to a heteropolyanion through either a water molecule or a proton in the catalyst phase. The latter type of coordination bings about the activation of THF capable of initiating the ring-opening polymerization even in the presence of water at a lower acid strength. The PTMG prepared by this method has a narrow molecular weight distribution (M?_w/M?_n = 1.5 or less) and a number average molecular weight of 500–2000 which are requisite for the production of polyurethane elastomers. A new polymerization mechanism named “Phase Transfer Polymerization” is proposed for elucidating a narrow molecular weight distribution.     

由一种新型非均相聚合方法制备的聚氯乙烯的分子结构

聚氯乙烯(PVC)树脂通常采用自由基本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合方法制备.无链转移剂时,头-尾加成和PVC大分子自由基向单体链转移反应分别是链增长和链终止的主要方式,聚合温度成为影响PVC平均分子量及分子量分布的主要因素.     

Molecular Weight Control via Cross Metathesis in Photo‐Redox Mediated Ring‐Opening Metathesis Polymerization

Photo‐redox mediated ring‐opening metathesis polymerization (photo‐ROMP) is an emerging ROMP technique that uses an organic redox mediator and a vinyl ether initiator, in contrast to metal‐based initiators traditionally used in ROMP. The reversibility of the redox‐mediated initiation and propagation steps enable spatiotemporal control over the polymerization. Herein, we explore a simple, inexpensive means of controlling molecular weight, using alpha olefins as chain transfer agents. This method enables access to low molecular weight oligomers, and molecular weights between 1 and 30 kDa can be targeted simply by altering the stoichiometry of the reaction. This method of molecular weight control was then used to synthesize a functionalized norbornene copolymer in a range of molecular weights for specific materials applications.     

激光光散射表征聚N－异丙基丙烯酰胺的分子量分布

采用自由基聚合法合成了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAM)样品,由激光光散射法(LLS),包括绝对累积散射光强的角度依赖性(静态LLS)和线宽分布的角度依赖性(动态LLS)表征了合成的PNIPAAM样品的分子量分布。通过对动态光散射测得的电场-电场时间相关函数的拉普拉斯变换,求得平动扩散系数分布G(D);结合静态和动态光散射测量的结果,即M_w和G(D),确定了PNIPAAM样品的平动扩散系数D对分子量M的标定关系式D=2.84×10^-4M^-0.55,并将G(D)转换成分子量分布F_w(M).     

无乳化剂乳液聚合制备高分子量聚乙烯醇

通过无乳化剂乳液聚合方法, 采用氧化还原引发体系制备了超高分子量的聚醋酸乙烯酯(PVAc), 继而醇解为超高分子量的聚乙烯醇(PVA). 研究了聚合温度、引发剂浓度、单体转化率对PVA的分子量和分子结构的影响. 探讨了线性高分子量PVA结构的控制方法. 结果表明, 利用无乳化剂乳液聚合可以实现在室温(14~20 ℃)制备出聚合度为9899的高分子量的PVA, 聚合过程对PVA的分子量和结构均有显著的影响. 在无乳化剂乳液聚合恒速聚合区得到的聚合物分子量较高, 分子量分布窄, 且结构比较规整, 而在加速区, PVAc的支化和交联现象显著, 最终会对PVA的线性程度产生很大影响. 因此, 可以通过聚合过程来控制PVA的分子量和链结构.     

甲基丙烯酸甲酯聚合动力学和分子量模型及仿真

考虑甲基丙烯酸甲酯聚合过程中体积收缩，反应物和生成物的浓度变化，以及由于凝胶、玻璃化和笼闭等效应对各速率常数和物性参数的影响，从基元反应和物料平衡出发，推导了半间歇，有链转移剂参与情况下的聚合动力学和分子量模型。用模型仿真计算了聚合温度、引发剂、溶剂和链转移剂的种类和浓度等对甲基丙烯酸甲酯聚合动力学和聚合过程中分子量变化的影响规律，并与实验和文献数据进行比较。     

基团转移聚合中分子量和分子量分布的研究

<正> 基团转移聚合的主要优点是能在室温下进行甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和丙烯腈等极性单体的控制聚合,得到实测分子量和理论分子量相近的、多分散指数较小的聚合物。对于每一种新发现的引发剂和催化剂组成的引发-催化体系,亦是在高转化率的前提下,视其实测分子量和理论分子量的相符程度和多分散指数的大小而评判其优劣。目前已报道的有关控制分子量及多分散指数的工作,大多限于研究催化剂含量的影响。而反应条     

多核Nd-Al双金属配合物对丁二烯的聚合——Ⅰ.聚合物的分子量与微观结构间的关系及其聚合机理的讨论

在从均相稀土催化剂中分离出有聚合活性的Nd-Al双金属配合物的基础上,利用该配合物可单独引发丁二烯聚合的特点,较详细地研究了活性体浓度,外加烷基铝浓度,单体浓度以及聚合温度等因素对聚合产物分子量及微观结构的影响,确认二者之间存在着一定的内在联系,即分子量越高,顺式含量也越高;反之,分子量越低,顺式含量也越低。对此,本文提出了增长链对聚合过程起反作用的观点,从聚合机理的角度给予了解释。     

球形MgCl_2负载钛催化剂催化苯乙烯等规聚合与产物分子量分布研究

采用球形高效负载ZieglerNatta催化体系(TiCl4MgCl2AlR3二苯基二甲氧基硅烷(DPDMS)合成等规聚苯乙烯(iPS),催化效率最高可达7.7×103gPSgTi·h.通过多个SchulzFlory最可几分布对产物的分子量分布曲线拟合分峰来研究iPS的分子量及分子量分布的变化,AlEt3能使产物中低分子量部分含量增加,Al(iBu)3则倾向于形成高分子量的活性中心.体系中加入氢气不仅能显著提高催化效率,而且使iPS的分子量分布显著增宽.