采用相转移催化法制备苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯

以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂, 采用相转移催化体系通过Gabriel反应, 将氯甲基聚苯乙烯转变为苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯, 考察了各种因素对相转移催化反应的影响规律, 探讨了相转移催化机理. 结果表明, 采用相转移催化体系, 相转移催化剂将邻苯二甲酰亚胺负离子从水相中转移至油相, 与氯甲基聚苯乙烯发生亲核取代, 顺利地将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯甲基转变成了甲基化的苯二甲酰亚胺基, 成功地实现了高分子的功能化转变. 影响相转移催化反应的主要因素有催化剂种类与用量、溶剂的极性、油相与水相比例及温度等. 当以十六烷基三甲基溴化铵为催化剂且以甲苯为有机相时, 反应效果最佳, 反应温度为50 ℃时, 反应8 h氯甲基的转化率可达到87%.     

相转移催化法制备侧链带有醛基的聚苯乙烯交联微球

首先使氯甲基聚苯乙烯交联微球（CCMPSt）在有机相中充分溶服,然后通过相转移催化剂（季铵盐）的作用,将水相中对羟基苯甲醛所产生的负氧离子转移至有机相,使之与CCMPSt微球表面的苄氯基团发生亲核取代反应,从而将CCMPSt微球转变为侧链带有醛基的聚苯乙烯交联微球（Aldehyde—CPSt）．本研究重点考察了各种因素对液-液-固三相体系中相转移催化过程及取代反应的影响规律,较深入地探讨了反应机理．研究结果表明,通过相转移催化剂的作用,可将亲核取代试剂对羟基苯甲醛负氧离子不断地从水相转移至有机相,在有机相与交联微球CCMPSt的界面发生取代反应,从而将CCMPSt微球顺利地转变为功能微球Aldehyde—CPSt．有机溶剂的极性越强,对CCMPSt微球的溶服性能越好,取代反应速率越快;相转移催化剂季铵离子上的碳链对称性越好及碳链越长,相转移催化的效果越好;有机相与水相的比例对相转移催化效果也有较大的影响．     

相转移催化反应法制备氨甲基化聚苯乙烯

以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂,通过Gabriel反应,借助相转移催化剂实现了氯甲基聚苯乙烯(CMPS)转变为氨甲基聚苯乙烯(AMPS)的高分子功能化反应,转化率达85%。AMPS的结构经IR表征。     

胶束催化作用下实现聚苯乙烯的氯甲基化

用紫外分光光度法测定了离子型表面活性剂胶束溶液对聚苯乙烯四氯化碳溶液的增溶性能; 用胶束催化法实现了聚苯乙烯的氯甲基化, 用红外光谱法和佛尔哈德法表征了氯甲基化聚苯乙烯的化学结构与组成; 通过比较阴、 阳离子表面活性剂及结构不同的阳离子表面活性剂的催化效果, 探索了胶束催化的作用机理, 考察了表面活性剂结构对催化作用的影响规律. 结果表明, 表面活性剂胶束溶液可增溶聚苯乙烯的四氯化碳溶液, 随着四氯化碳在胶束中的增溶, 聚苯乙烯可转移至表面活性剂的胶束中; 胶束催化是实现聚苯乙烯的氯甲基化的有效途经, 仅用3.35 g/L的十六甲基三甲基溴化铵(CTAB),  于65 ℃， 5 h内即可使聚苯乙烯大分子链中的苯环氯甲基化程度达到37%; 聚苯乙烯与甲醛、 氯化氢的反应过程由亲电取代和亲核取代串联而成, 阳离子表面活性剂比阴离子表面活性剂的催化作用更加有效, 说明亲核取代是慢步骤; 阳离子表面活性剂疏水链越长, 对聚苯乙烯的增溶效果越好, 催化作用越强.     

矣苯乙烯固载化聚乙二醇苄醚的合成、相转移催化及机理研究

改进了聚苯乙烯固栽化聚乙二醇苄醚的合成方法，并在正溴辛烷与固体NaI的亲核取代反应中考察了它们的相转移催化性能。结果表明，催化反应对n-C18H17Br浓度为表观1级，催化剂交联度越低，粒度越小，反应速率越小，大孔催化剂活性比凝胶催化剂高；聚乙二醇固载化后的活性比固栽化前高；体系中水含量对反应速率也有影响。     

采用季鏻盐型三相催化剂制备N-正丁基邻苯二甲酰亚胺

在新型的季鏻盐型三相相转移催化剂作用下,使用邻苯二甲酰亚胺为亲核取代试剂,与溴代正丁烷发生N-烷基化取代反应,生成N-正丁基邻苯二甲酰亚胺.考察了三种间隔臂不同的季鏻盐型三相相转移催化剂(QP-CPS)的催化效果,结果表明,这三种相转移催化剂对N-正丁基邻苯二甲酰亚胺的合成有明显的催化作用,且间隔臂越长的QP-CB-CPS催化活性越强,当催化剂用量为4 mmol,反应温度为90℃,反应12 h时溴代正丁烷的转化率可达到87%.另外,以催化剂QP-CA-CPS为例,考察了各种因素对三相相转移催化反应的影响规律.结果表明,有机溶剂的极性越强,催化剂的活性越高,且有机相与水相的体积比例以及搅拌速度均对相转移催化效果有较大的影响     

聚苯乙烯固载化聚乙二醇苄醚的合成、相转移催化及机理研究

改进了聚苯乙烯固载化聚乙二醇苄醚的合成方法,并在正溴辛烷与固体NaI的亲核取代反应中考察了它们的相转移催化性能。结果表明,催化反应对n-C₈H₁₇Br浓度为表观1级。催化剂交联度越低,粒度越小,反应速率越大。大孔催化剂活性比凝胶催化剂高;聚乙二醇固载化后的活性比固载化前高,体系中水含量对反应速率也有影响。     

水杨酸功能化聚苯乙烯的制备及其与铕(Ⅲ)离子配合物荧光特性研究

以氯甲基聚苯乙烯(CMPS)为出发物质,通过两步改性反应,相转移催化的酯化反应(乙醛酸钠为反应试剂)与均相的Schiff碱反应,制备了侧链键合水杨酸(ASA)配基的聚苯乙烯ASAPS,并使之与Eu(Ⅲ)离子配位螯合,制备了高分子-稀土配合物ASAPS-Eu(Ⅲ).重点研究了相转移催化的酯化反应,也初步考察了配合物ASAPS-Eu(Ⅲ)的发光性能.研究结果表明,在季铵盐相转移催化剂作用下,溶解于有机溶剂中的CMPS可有效地与水相中的乙醛酸钠发生酯化反应,形成醛基(AL)化改性的聚苯乙烯ALPS.相转移催化剂的结构与溶剂的极性对相转移催化反应有显著的影响;配合物ASAPS-Eu(Ⅲ)具有Eu(Ⅲ)的特征荧光发射,并产生显著的Antenna效应.     

阳离子表面活性剂结构对两相体系长链烯烃氢甲酰化反应的影响

合成了四种季铵盐型阳离子表面活性剂，C16H33N（N2H5）3Br(十六烷基三乙基溴化铵)，C16H33N(CH3)2C12H25Br(十六烷基十二烷基二甲基溴化铵)，C22H45N(CH3)3I(二十二烷基三甲基碘化铵)和C22H45N(CH3)2C16H33Br(二十二烷基十六烷基二甲基溴化铵)，考察其在水-有机两相体系中对Rh-TPPTS催化的长链烯烃氢甲酰化反应的促进作用。结果表明，表面活性剂中疏水长链和阳离子头的变化对催化性能有重要影响，疏水长链的增长和疏水长链数目的增加、小的阳离子头均有利于加快催化反应的速度，而疏水长链对催化活性的影响更为显著。     

聚合物固载的聚乙二醇季铵盐型相转移催化剂的合成、表征及相转移催化作用

合成了一系列含有聚乙二醇链和季铵盐两种活性中心的高分子相转移催化剂，并考察了它们在正溴辛烷与固体碘化钠的亲核取代反应中的相转移催化性能。结果表明，催化反应对ｎ—Ｃ８Ｈ１７Ｂｒ浓度为表观一级。温度、溶剂和微量水等反应条件对催化反应有较大影响，从反应动力学、本征反应性和内扩散等方面讨论了实验结果。     

键合苯甲酸衍生物聚苯乙烯配体的合成及其Eu(Ⅲ)配合物的光致发光性能

使3-硝基-4-羟基苯甲酸(NHBA)的羟基与氯甲基化聚苯乙烯(CMPS)的氯甲基进行亲核取代反应,在聚苯乙烯侧链上引入硝基苯甲酸(NBA),制得了功能化的聚苯乙烯PS-NBA,考察了亲核取代反应的优化反应条件。 并使之与Eu(Ⅲ)配位,制得了高分子-稀土配合物PS-(NBA)3-Eu(Ⅲ)。 采用红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对PS-NBA的结构进行了表征,测试了配合物的荧光发射特性。 结果表明,NHBA苯环上的硝基可降低CMPS与NHBA之间取代反应的速率,使用极性较强的溶剂N,N-二甲基甲酰胺及在较高的反应温度(70 ℃)下,有利于亲核取代反应的进行。 大分子链上的配基NBA对Eu3+离子的荧光发射显示出很强的敏化作用,其敏化作用远强于苯甲酸(BA)配基,高分子-稀土配合物PS-(NBA)3-Eu(Ⅲ)具有比PS-(BA)3-Eu(Ⅲ)更强的荧光发射。     

二乙烯苯交联聚(2-羟乙基硫甲基苯乙烯)树脂的相转移催化合成

 研究了固-液-液体系中相转移催化的交联氯甲基化聚苯乙烯与2-巯基乙醇的反应,合成了一种含有硫和氧的新型螯合树脂二乙烯苯交联聚(2-羟乙基硫甲基苯乙烯)(PSME). 用FT-IR监测手段,研究了反应时间、反应温度、相转移催化剂、溶剂极性以及反应物摩尔比对转化率的影响. 结果表明,当温度为298 K,2-巯基乙醇与氯甲基化聚苯乙烯的摩尔比为6,十四烷基三甲基溴化铵为相转移催化剂时,在苯/NaOH水溶液中氯的转化率可达到91.2%. 用FT-IR,XPS,EDX,SEM和元素分析法对树脂的结构进行了表征,引入功能基之后,树脂的孔隙明显增大.     

萘甲酸功能化聚砜的制备及其与Eu(Ⅲ)稀土离子配合物的荧光发射特性

以1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB)为氯甲基化试剂,使聚砜(PSF)氯甲基化(CM),形成氯甲基化聚砜(CMPSF),然后用6-羟基-2-萘甲酸(HNA)使CMPSF的氯甲基与HNA的酚羟基之间发生亲核取代反应,将萘甲酸(NA)配基键合在聚砜侧链,制得了功能化改性的聚砜NAPSF。采用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。考察了主要因素对CMPSF与HNA之间亲核取代反应的影响规律,分析了反应机理,优化了反应条件。结果表明,CMPSF与HNA之间取代反应的速率与亲核试剂HNA的浓度无关,遵循SN1的反应机理;使用极性较强的溶剂二甲亚砜,有利于亲核取代反应的进行;在适宜条件下,CMPSF的氯甲基转化率可达96%,NA的键合量为1.68 mmol/g。将NAPSF与Eu(Ⅲ)离子配位,制得了聚合物-稀土配合物NAPSF-Eu(Ⅲ),它不仅发射出Eu3+离子的特征荧光,而且对Eu3+离子的荧光发射显示出很强的敏化作用。萘甲酸功能化的大分子配基NAPSF对Eu3+离子的敏化作用,远强于苯甲酸(BA)功能化的大分子配基BAPSF对Eu3+离子的敏化作用。     

Perfluoroalkylated 4,13-diaza-18-crown-6 ethers: synthesis, phase-transfer catalysis, and recycling studies

A series of N,N'-dialkyl-4,13-diaza-18-crown-6 lariat ethers possessing two C8H17 (2), (CH2)3C8F17 (3), (CH2)3C10F21 (4), and (CH2)2C8F17 (5) side arms were synthesized in good yields by N-alkylation of 4,13-diaza-18-crown-6. Potassium picrate could be extracted from an aqueous solution into an organic phase by all of the perfluoroalkylated macrocycles demonstrating their potential to be used as phase-transfer catalysts, and preliminary studies on a classical nucleophilic substitution established that they each gave higher catalytic activities under solid-liquid than under liquid-liquid phase-transfer conditions. The light fluorous macrocycles gave similar, if not better, catalytic activity compared to the parent, non-fluorinated phase-transfer catalyst 2 under solid-liquid conditions in conventional organic solvents in both an aliphatic and an aromatic nucleophilic substitution. N,N'-Bis(1H,1H,2H,2H,3H,3H-perfluoroundecyl)-4,13-diaza-18-crown-6 (3) was recycled six times in the iodide displacement reaction of 1-bromooctane and four times in the fluoride displacement reaction of 2,4-dinitrochlorobenzene using fluorous solid-phase extraction without any loss in activity.     

二苯并-18-冠-6在交联聚乙烯醇微球表面的固载化

通过氯甲基化反应,将冠醚二苯并-18-冠-6(DBC)转变为氯甲基化的冠醚(CMDBC),使交联聚乙烯醇(CPVA)微球表面的羟基与CMDBC之间发生亲核取代反应,从而实现冠醚的固栽化,制得了固载有冠醚的功能微球DBC-CPVA.在建立了冠醚DBC固载量测定方法(溴百里香酚蓝-固相萃取法)的基础上,重点研究了主要因素对DBC固栽化过程的影响规律.结果表明:反应温度与溶剂性质对DBC在CPVA微球上的固载化反应有较大的影响,在70℃极性较强的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中,可制得冠醚DBC固载量为1.72 mmol/g的DBC-CPVA功能微球.