钌催化降冰片烯开环移位聚合的研究

CpRuCl(PPh~3)~2/O~2和CH~3OCH~2CH~2CpRuCl(PPh~3)~2/O~2体系对降冰片(NBE)开环移位聚合(ROMP)有活性,降冰片烯的转化率和聚降冰片烯主链双键顺反比与气氛催化剂摩尔比及催化剂本身性质有关。在实验的基础上提出了钌催化降冰片烯开环移位聚合的可能机理。     

降冰片烯开环易位聚合反应的分子量及分子量分布控制

使用Grubbs催化剂催化降冰片烯单体进行开环易位聚合反应, 研究了催化剂搅拌溶解时间、聚合反应的溶剂极性和三苯基膦的加入等反应条件对降冰片烯单体ROMP反应分子量及分子量分布的影响, 从而得到降冰片烯ROMP反应的最佳条件.     

7-氧杂降冰片烯的官能化及其开环易位聚合

设计合成了含氧化乙烯重复单元和咪唑盐侧基的降冰片烯类单体,用Grubbs催化剂(PCy3)2Ru(CHPh)Cl2(1)和(SIMes)(PCy3)Ru(CHPh)Cl2(2)对单体进行了开环易位聚合(ROMP).考察了单体在不同条件下(溶剂、温度等)的聚合反应,尤其是在离子液体中ROMP的聚合特征.结果表明,2的催化活性比1的高;2催化单体在有机溶剂中聚合所得聚合物的分子量不可控,而在离子液体[BMIm]PF6中能够顺利进行均相聚合反应,且对聚合物的分子量可控性较好.用核磁共振谱(NMR)对合成的单体及聚合物的结构进行了表征.用差示扫描量热法(DSC)测定聚合物的玻璃化转变温度为-17.34℃,采用循环伏安法测得聚合物的电化学稳定窗口为3.0V.     

烯烃易位聚合研究新进展环烯烃开环易位聚合和非环二烯易位聚合

本文综述了近年来环烯烃开环易位聚合和非环二烯易位聚合研究新进展，并以活性开环易位聚合催化剂作了详细概述。     

Sc(P204)3/烷基铝体系催化降冰片烯聚合

以钪的膦酸酯盐Sc(P204)3和烷基铝组成催化体系催化降冰片烯(NBE)聚合,考察了聚合反应条件对单体转化率、产物分子量以及微观结构的影响.当以三乙基铝为助催化剂时,[NBE]/[Sc]=50(摩尔比),[A1]/[Sc]=30(摩尔比),40℃陈化5 min,在甲苯中于60℃聚合7h,单体转化率为98％,所得聚合物可部分溶于有机溶剂;NBE以开环聚合方式为主,开环产物含量为81％ ～88％,其中顺式双键含量为48％ ～58％,分子量2.4×103～ 3.0×103,分子量分布1.9 ～2.2.当以三异丁基铝为助催化剂时,[NBE]/[Sc]=50(摩尔比),[Al]/[Sc] =5(摩尔比),50℃陈化2h,80℃下于甲苯中聚合4h,单体转化率为39％,所得白色聚合产物很难溶于有机溶剂,以开环聚合方式为主,产物中反式双键含量90％.     

卟啉降冰片烯聚合物的合成、表征及性质研究

本文设计合成了卟啉的降冰片烯单体,采用Grubbs催化剂与长链烷基的降冰片烯单体开环易位聚合,直接得到了卟啉降冰片烯聚合物,通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、电化学等手段研究了卟啉降冰片烯聚合物的性质,与小分子单体相比,所得卟啉高分子共聚物相当好地保持了卟啉应有的光物理、电化学等特性.     

含吡啶配体的钌催化剂合成及在离子液体中开环易位聚合反应

合成了离子液体负载的钌催化剂, 考察了该催化剂在离子液体中对极性环烯烃单体的开环易位聚合(ROMP)反应规律. 首先设计合成含离子液体的吡啶配体1,2-二甲基-3-己氧基吡啶六氟磷酸盐咪唑离子液体配体, 利用其与Grubbs第二代催化剂配位反应, 制备离子液体负载的钌催化剂, 通过1H, 13C NMR等方法对合成的化合物和催化剂进行表征. 催化剂中与钌连接的苯亚甲基上氢(RuCH—Ph) 的振动峰由原来Grubbs第二代催化剂的δ 19.2移至δ 18.6, 表明得到了新的催化剂, ICP测定催化剂混合物中纯催化剂的质量分数为36.2%. 该催化剂易溶于丙酮、甲醇及咪唑类离子液体等极性溶剂, 解决了Grubbs催化剂不溶于离子液体的问题, 实现了在纯离子液体中均相ROMP反应. 考察了催化剂对极性单体5-羟基环辛烯在离子液体[BMIm]BF4中的ROMP反应规律, 研究了离子液体中ROMP反应动力学.     

钯催化芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯开环反应研究

过渡金属催化的碳亲核试剂对氧/氮杂苯并降冰片烯的开环反应是合成氢化萘衍生物的有效方法之一. 在该类反应中, 采用末端炔烃作为碳亲核试剂在反应操作、底物适用范围等多个方面都具有已报道的各种有机金属亲核试剂所不具备的优势. 目前, 对末端炔烃与氧/氮杂苯并降冰片烯的开环反应的研究进展有限, 只有Ni(dppe)Cl₂/ZnCl₂/Zn和手性的Rh两种催化体系被应用到该类反应当中, 但都面临一些不足. 为该类反应开发简单有效的新型催化体系仍然具有重要的意义和价值. 我们通过研究发现: PdCl₂与Xantphos的配合物是芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯亲核开环反应的有效催化剂. 在优化后的反应条件下, 该Pd催化剂具有良好的催化活性和底物适应能力, 能够实现各种取代的芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯的亲核加成, 并以较好的收率生成目标开环产物.     

离子液体负载钌络合物的合成及其催化环烯烃开环易位聚合

设计合成了含离子液体的吡啶配体1,2-二甲基-3-乙氧基吡啶六氟磷酸盐咪唑离子液体,在丙酮∶石油醚=3∶1的混合溶剂制备了含咪唑的离子液体.该离子液体可以做配体与Grubbs第二代催化剂反应,制备离子液体负载的钌催化剂,利用(1H,13C,31P)-NMR、元素分析等方法对合成的化合物和催化剂进行表征,催化剂中与钌连接的苯亚甲基上氢(RuCH—Ph)的振动峰由原来第二代催化剂的δ=19.2移至δ=16.27,在δ=-143.3处只出现PF6-中磷的信号峰,PCy3的信号消失,表明PCy3已经被置换完全,得到了新的催化剂.通过ICP测定含吡啶配体的离子液体负载的催化剂在混合物中的含量为14wt%.该催化剂在丙酮、甲醇、咪唑类离子液体等极性溶剂中易于溶解,解决了Grubbs催化剂在离子液体中不溶解的问题,实现了在纯离子液体中均相ROMP反应.考察了催化剂对不同极性单体在离子液体[BMIm]BF4中的开环易位聚合反应,非极性的环辛烯、含有中等极性取代基的5-羟基环辛烯单体以及含强极性取代基的5-腈基-2-降冰片烯单体的转化率分别为96%、73%和51.7%.利用凝胶渗透色谱(GPC)测定了聚合物的分子量及分子量分布.     

茂钛/MAO催化体系进行降冰片烯聚合的研究

以降冰片烯为例的环状烯烃的聚合方式主要有两种 :( A) Vinyl-type polymerization;( B) Ring-Opening Polymerization　　 80年代中期以前 ,环烯烃聚合研究主要集中在开环易位聚合 (ROMP)反应 [1] .Kaminsky[2 ] 首次以[En(Ind) 2 Zr Cl2 ]/MAO等为催化剂进行降冰片烯的聚合 ,获得了熔点极高 (高于其 40 0℃的分解温度 )的大分子量加成结构的聚合物 .研究结果表明 ,具有 C2 和 Cs对称性的茂锆催化体系能高活性地得到降冰片烯加成聚合物 [3,4 ] ,但是这些由茂锆催化体系合成的降冰片烯聚合物不溶于有机溶剂 ,难以进行精确定量的结…     

开环易位聚合合成瓶刷聚合物

瓶刷聚合物是一类具有独特侧链结构的梳形聚合物。功能性瓶刷聚合物在光子晶体、表面活性剂、医药载体、防污涂层以及智能材料等领域具有良好的应用价值。通过开环易位聚合合成瓶刷聚合物的方法具有合成步骤简单、聚合物接枝密度高和侧链组成均一等优点,在控制聚合物组成、分子量和分散性等方面具有显著优势。本文基于开环易位聚合,简述了合成瓶刷均聚物以及嵌段型、混合型和核-壳型三种类型的瓶刷共聚物的方法,并介绍了合成精确结构的瓶刷聚合物的新进展。     

Photoinduced Strain-Assisted Synthesis of a Stiff-Stilbene Polymer by Ring-Opening Metathesis Polymerization

Developing a novel strategy to synthesize photoresponsive polymers is of significance owing to their potential applications. We report a photoinduced strain-assisted synthesis of main-chain stiff-stilbene polymers by using ring-opening metathesis polymerization (ROMP), activating a macrocyclic π-bond connected to a stiff-stilbene photoswitch through a linker. Since the linker acts as an external constraint, the photoisomerization to the E-form leads to the stiff-stilbene being strained and thus reactive to ROMP. The photoisomerization of Z-form to E-form was investigated using time-dependent NMR studies and UV/Vis spectroscopy. The DFT calculation showed that the E-form was less stable due to a lack of planarity. By the internal strain developed due to the linker constraint through photoisomerization, the E-form underwent ROMP by a second generation Grubbs catalyst. In contrast, Z-form did not undergo polymerization under similar conditions. The MALDI-TOF spectrum of E-form after polymerization showed the presence of oligomers of >5.2 kDa.     

A Facile,Controlled Synthesis of Soluble Star Polymers Containing a Sugar Residue by Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP)

Summary: Precise syntheses of soluble star polymers containing a sugar residue could be attained by adopting sequential ring-opening metathesis polymerizations of norbornene, 1,4,4a,5,8,8a-hexahydro-1,4,5,8-exo-endo-dimethanonaphtalene, and then 1,2:3,4-di-O-isopropylidene-α-D-galacto-pyranos-6-O-yl 5-norbornene-2-carboxylate using Mo(CHCMe₂Ph)(N-2,6-ⁱPr₂C₆H₃)(O^tBu)₂. The resultant polymers possessed uniform molecular weight distributions, and the M_n values could be varied by the monomer/Mo molar ratios; their spherical images were observed in the TEM micrographs.     

氨基酸功能化环辛烯单体的区域及立体选择性开环易位聚合

合成具有可控初级结构的侧链型氨基酸聚合物,使其与具有完全精确初级结构的生物大分子相媲美,在高分子合成化学中仍然是一个长期的挑战。 在本文中,设计与合成了(环辛基-2-烯-1-羰基)-L-亮氨酸酰胺甲酯(1)和(环辛基-2-烯-1-羰基)-L-亮氨酸酰胺(2),通过Grubbs二代催化的开环易位聚合,合成了具有高反式双键选择性、高头尾区域选择性的亮氨酸衍生均聚物以及共聚物,这些聚合物具有相对较窄的相对分子质量分布(1.3~1.6)。 当组成为n(1)：n(2)=50：50嵌段共聚物在丙酮中形成以亲水嵌段poly(2)为核,疏水嵌段poly(1)为壳的半径为30 nm的反相胶束。 然而,相同组成的无规共聚物则难溶于丙酮中。这些具有明确的区域及立体结构的氨基酸衍生聚合物为仿生材料的相关应用奠定了基础。     

活性开环歧化嵌段共聚合法合成聚合物的研究进展

综述了近年来利用活性开环歧化嵌段共聚合法合成聚合物的研究工作进展。     

Ring-Opening Metathesis Polymerization of Cyclooctyne Employing Well-Defined Tungsten Alkylidyne Complexes

Summary: The ring-opening metathesis polymerization of cyclooctyne was studied was studied in the presence of catalytic amounts of the tungsten alkylidyne complexes [RCW(NIm^tBu){OCMe(CF₃)₂}₂] ( 1a: R = CMe₃, 1b: R = Ph). The resulting polymers show relatively narrow polydispersities with the PDI ranging from 1.2 to 2.4. Treatment of 1b with cyclooctyne in dilute toluene or hexane solution afforded only low molecular weight oligomers. The mass spectra of these oligomers indicate the existence of macrocycles of the formula [C(CH₂)₆C]_n (n = 3–9). In contrast, reactions at high substrate concentration led to mixtures of cyclic oligomers and linear polymers, which is probably a result of ring-chain equilibria, established in agreement with the Jacobson-Stockmayer theory of macrocyclization. In contrast, treatment of neat cyclooctyne with a catalytic amount of the catalyst produced medium molecular weight polymers in good yields.     

稀土席夫碱配合物催化己内酯可控开环聚合

 通过稀土氯化物与席夫碱钠盐的交换反应制备了一系列以 3,5-二叔丁基水杨醛缩苯胺为配体的稀土席夫碱配合物. 对其中的钕席夫碱配合物进行了 X射线单晶衍射分析, 发现其单晶结构为五角双锥构型, 所得席夫碱稀土配合物可以单组分催化 ?-己内酯开环聚合. 深入研究了钕席夫碱配合物催化己内酯的开环聚合机理, 考察了不同聚合条件对单体转化率、产物分子量及分子量分布的影响. 结果表明, 该聚合反应速率为一级, 聚合反应具有较好的可控性. 聚合物端基分析表明, 聚合反应以配位-插入机理进行.     

Unprecedented Selectivity of Ruthenium Iodide Benzylidenes in Olefin Metathesis Reactions

The development of selective olefin metathesis catalysts is crucial to achieving new synthetic pathways. Herein, we show that cis‐diiodo/sulfur‐chelated ruthenium benzylidenes do not react with strained cycloalkenes and internal olefins, but can effectively catalyze metathesis reactions of terminal dienes. Surprisingly, internal olefins may partake in olefin metathesis reactions once the ruthenium methylidene intermediate has been generated. This unexpected behavior allows the facile formation of strained cis‐cyclooctene by the RCM reaction of 1,9‐undecadiene. Moreover, cis‐1,4‐polybutadiene may be transformed into small cyclic molecules, including its smallest precursor, 1,5‐cyclooctadiene, by the use of this novel sequence. Norbornenes, including the reactive dicyclopentadiene (DCPD), remain unscathed even in the presence of terminal olefin substrates as they are too bulky to approach the diiodo ruthenium methylidene. The experimental results are accompanied by thorough DFT calculations.