双金属氰化物络合物催化环氧烷烃开环聚合的特征

合成了Co Zn双金属氰化物 (DMC)络合物催化剂 ,以X 射线衍射、元素分析、红外光谱等手段进行了表征 ,考察了该催化体系下环氧丙烷开环聚合的反应特性 ,并初步探讨了聚合反应的机理 .研究发现 ,Co Zn双金属氰化物催化剂具有很高的催化活性 ,适合于中高分子量聚醚的合成 ,但是碱性起始剂起阻聚作用 ;在该催化体系下聚合物分子量可控 ,不饱和度很低 (<0 .0 14meq g) ,分批加料聚合所得到的聚合物分子量分布较窄 (Mn Mw <1.4 ) ,而一步加料聚合所得到的聚合物分子量分布变宽 ;1 3C NMR分析表明聚合物主链具有无规立构分布的特点 ,且链节分布几乎都为头 尾方式 .聚合过程中活性链与非活性链之间可能存在一个交换反应 ;虽然聚合反应有终止 ,但与聚合物链长没有关系 ,聚合物链的终止是可逆的 .     

Fe/Zn双金属氰化物催化剂催化环氧丙烷聚合的活性结构研究

以氯化锌、铁氰化钾（含有整合剂）的水溶液为原料，合成了铁锌双金属氰化物（DMC）催化剂。为获得高活性的DMC催化剂，需将叔丁醇 、多元醇螯合剂螯合至其结构中，用XRD、XPS等分析手段，对铁锌DMC催化剂的结构与活性进行分析表征。实验发现，DMC催化剂的晶体结构与螯合剂密切相关，螯合剂能显著降低DMC催化剂的结晶程度，从而提高DMC催化剂的活性。同时，氯化锌过量也有利于DMC催化剂活性的提高。并表征了相关DMC催化剂的活性中心。     

双金属氰化物催化二氧化碳与环氧丙烷聚合

研究了双金属氰化配合物(DMC)催化剂催化二氧化碳(CO2)与环氧丙烷(PO)的共聚及PO的均聚反应,考察了DMC催化剂的诱导现象。结果表明,共聚时DMC催化的诱导期比均聚短,尤其是在低CO2压力(1.0MPa)下更明显,诱导期由均聚时的45min缩短为共聚时的15min。共聚时诱导期随CO2压力升高而增加,当反应压力由1.0MPa升高至7.0MPa时,诱导期由15min增至40min。PO与CO2共聚时的引发现象不同于PO均聚:共聚引发时温度和压力突然异常升高并迅速降低至引发前的状态,而均聚引发时温度突然升高后逐渐下降。由此可知CO2能促进DMC催化剂的活化。     

双金属氰化物/稀土配合物催化二氧化碳和环氧丙烷的共聚合

使用双金属氰化物/稀土配合物复合催化剂催化二氧化碳和环氧丙烷共聚合,其催化效率比双金属氰化物催化剂有显著提高,得到了数均相对分子质量大于1.0×105的聚合物。研究了复合催化剂的组成(如稀土的种类、稀土与锌的比例(Ln/Zn)、稀土配合物中酸根离子的酸性等)对共聚反应的影响,同时研究了反应体系的压力及反应时间对催化活性的影响。采用Y(CCl3COO)3稀土金属配合物有利于共聚反应的进行。当n(Y)/n(Zn)=6、聚合4 h后,其催化活性比单纯的双金属氰化物提高了31.5%,聚合物的相对分子质量则没有太大变化,而副产物碳酸丙烯酯的质量分数低于2%,而在该温度下单独采用稀土三元催化剂时副产物碳酸丙烯酯的生成量通常在10%以上。聚合物中碳酸酯含量低于双金属氰化物的催化产物,说明稀土配合物只是起到活化金属与环氧丙烷配位的作用,没有提高共聚物的碳酸酯含量,整个共聚合反应依然遵循双金属氰化物催化的共聚反应机理。     

冠醚络合高活性双金属氰化物制备及CO2与环氧丙烷共聚

首次在共沉淀过程中添加18-冠-6醚络合生成的钾离子得到了均一的高活性冠醚络合的锌-钴双金属催化剂,并用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重红外(TGA-IR)和X射线衍射(XRD)进行了表征.元素分析发现K含量为1.2%. FTIR表明未加冠醚络合的双金属催化剂离心后上下部分呈现不同的络合状态,而冠醚络合的双金属催化剂仍保持均一. SEM表明冠醚络合的双金属催化剂为均一松散的结构.由于生成的钾离子被冠醚络合,不影响聚合反应效果. TGA-IR表明冠醚不仅络合K离子,还参与对金属活性中心的络合. XRD表明此催化剂具有低的结晶度.所制冠醚络合的锌-钴双金属催化剂能成功催化CO2与环氧丙烷共聚,其中CDMC3催化得到的共聚物碳酸酯含量为47.8%,副产物环状碳酸酯为1.5%,催化效率高达5122 g/g催化剂(32600 g/g Zn),明显优于不添加冠醚以同样工艺制备的DMC1(共聚物碳酸酯含量29.2%,副产物环状碳酸酯3.3%,催化效率4100 g/g催化剂(16300 g/g Zn).与不添加冠醚8次洗涤离心得到的DMC2相当(共聚物碳酸酯含量48.3%,副产物环状碳酸酯含量2.4%,催化效率5073 g/g催化剂(16400 g/g Zn)).基于此结果提出了两步的反应机理假设.     

锌/钴双金属氰化物络合物催化剂(DMC)催化环氧丙烷聚合反应的活性结构研究

双金属氰化物络合物 (DMC)是一类环氧化物聚合反应的高效催化剂 [1] ,已将其成功地用于高分子量低不饱和度聚醚多元醇的工业化生产 [2 ] .合适的有机配体是制备高活性 DMC催化剂的关键因素 .高活性 DMC催化剂是在有机配体存在下 ,由 Zn Cl2 与 K3[Co(CN) 6]在水中反应制得的 ,可表示为Zn3[Co(CN) 6]2 · x Zn Cl2 · y H2 O· z L,L 是有机配体 ,主要为醇类和醚类物质 [3～ 5] .Schuchardt[2 ]和Robert[3]等曾对 DMC催化环氧丙烷的聚合机理进行过研究 ,但有关催化活性中心的结构及环氧化物与催化剂的作用方式尚未见报道 .本文以…     

过渡金属掺杂亚铁锌双金属氰化物催化合成生物柴油的研究

研究了掺杂过渡金属盐(La、Ce、Zr、Mn)对亚铁锌双金属氰化物(DMC)固体酸催化剂合成生物柴油的影响,并采用XRD、FT-IR、ICP、BET等方法对其进行结构和性能表征。结果表明,1%的镧、铈、锆、锰金属盐对催化剂的活性都有提高,其中,添加1%镧的DMC催化剂活性最高,在醇油摩尔比16∶1,反应温度160 ℃,催化剂加入量2%条件下,反应7 h,脂肪酸甲酯收率达到99.3%。过渡金属盐引入对催化剂的组成没有影响,但使得催化剂更加分散,颗粒粒径更小,比表面积变大,有利于催化剂和反应物的接触,从而提高了催化剂活性。     

双金属氰化物配合物的制备、表征及催化性能

 制备了基于钴氰化锌的双金属氰化物配合物（DMC）催化剂，并\r\n用元素分析、X射线衍射和红外光谱等手段进行了表征，考察了催化剂\r\n的结构与组成对其催化活性的影响以及该催化体系催化环氧烷烃开环聚\r\n合的特点．结果表明，含ZnCl2和叔丁醇的非晶态DMC催化剂具有最高的\r\n催化活性．该催化体系使聚合物的分子量可控，不饱和度很低（＜14μ\r\neq／g），逐步聚合所得到的聚合物的分子量分布较窄（Mn／Mw＜1．4\r\n8）．13CNMR分析结果表明，甲基氧丙环均聚物的链结构具有无规立构\r\n的特点，且链节分布几乎都为头－尾方式．IR分析结果表明，甲基氧丙\r\n环－环氧乙烷共聚物的链结构是无规分布的．     

调节剂存在下双金属氰化络合催化剂催化环氧丙烷聚合的动力学

研究了双金属氰化络合催化剂DMC催化环氧丙烷调节聚合的动力学 .通过测定反应过程体系压力的变化来决定聚合的起始速率 ,发现聚合反应速率与分子量调节剂浓度Tr的线性函数的 - 1次方成正比 .考察了DMC催化剂在反应不同阶段的远红外吸收变化 ,提出了聚合反应可能的反应历程 ,并推导出调节聚合的动力学方程 .研究结果表明调节聚合的动力学特点在于链引发是发生在催化剂与单体之间 ,而不是催化剂与调节剂之间     

双金属催化环氧化物聚合动力学研究

研究了双金属氰化络合催化剂DMC催化环氧丙烷聚合的动力学 .用测定反应过程体系压力变化来决定聚合的起始速率 ,发现聚合反应速率正比于催化剂用量C ,单体浓度M的平方 .该实验规律可以从单体参与链引发的动力学特点解释 .考察了温度对聚合反应速率的影响并求得了表观活化能为 5 9 1kJ·mol- 1 ,该值与环氧聚合的卟啉铝、稀土络合物等催化体系接近 .     

RANDOM COPOLYMER OF PROPYLENE OXIDE AND ETHYLENE OXIDE PREPARED BY DOUBLE METAL CYANIDE COMPLEX CATALYST

Copolymerization of propylene oxide (PO) and ethylene oxide (EO) using double metal cyanide (DMC) complexas the catalyst was carried out. The structure of random copolymers was confirmed by ~(13)C-NMR and IR spectra. ~1H-NMRanalysis shows that the EO content in the copolymer is the same as that in the initial monomer feed. Moderate molecularweight copolymers with various EO content were obtained and their values of molecular weigh distribution (MWD) fell inthe range of 1.21-1.55. It was found that the molecular weight of copolymers is controlled by the mass ratio of EO + PO toinitiator moles used. The reaction rate as well as polymer yield decrease with increasing EO content in the feed composition.     

双金属氰化络合物催化环氧丙烷和邻苯二甲酸酐共聚

采用双金属氰化络合物 (DMC)催化环氧丙烷 (PO)和邻苯二甲酸酐 (PA)共聚 ,探讨了共聚合特征 ,并用IR、1 H NMR和GPC对共聚物的结构和分子量进行了表征 .发现DMC催化剂对该共聚反应速度快 ,转化率高 ,是该反应的有效催化剂 ,催化剂浓度为 6 0mg kg时 ,90℃下 ,以THF作溶剂共聚反应 3h ,转化率可达94 0 % .聚合速度甚至比DMC催化PO均聚还快 .该共聚反应可在多种溶剂中进行 ,极性溶剂更有利于共聚合 ,溶液聚合温度比本体共聚低 ,合适的溶液共聚温度在 90～ 10 0℃之间 .共聚产物的分子量受催化剂用量、反应温度和体系中水份含量的影响 ,数均分子量在数百至数千之间 .考察该共聚体系的动力学表明 ,该共聚反应速率对单体浓度呈一级关系     

锌-钴双金属氰化络合物催化二硫化碳与氧化环己烯共聚研究

报道了锌-钴双金属氰化络合物(double metal cyanide complex,DMCC)催化CS2与氧化环己烯(CHO)直接共聚生成脂环族聚硫代碳酸酯的反应.傅立叶红外光谱(FTIR)及拉曼(Raman)光谱结果表明该共聚物端基为-OH和-SH结构;核磁共振(1H和13C-NMR)结果表明共聚物主链含碳酸酯-O(CO)O-链节和4种硫代碳酸酯-O(CO)S-、-S(CO)S-、-O(CS)S-和-S(CS)S-链节结构;气相色谱-质谱(GC-MS)联用结果表明产物中含有环硫环己烷及3种环状硫代碳酸酯.聚合物链结构和产物种类表明CS2/CHO共聚反应存在氧-硫原子交换反应过程.     

STUDIES ON THE RING-OPENING POLYMERIZATION OF TETRAHYDROFURAN Ⅳ. COPOLYMERIZATION OF TETRAHYDROFURAN AND PROPYLENE OXIDE INITIATED BY FUMING SULFURIC ACID AND PERCHLORIC ACID CATALYST SYSTEM

The yield of copolymerization of tetrahydrofuran and propylene oxide (THF:PO=100:5—15, by wt.) using a binary catalyst of fuming sulfuric acid (21% or 28%) and perchloric acid is around 50—60%, and the loss of THF in the reaction is below 10—15%. The average molecular weight of the product can be controlled in the range of 1000—2000 by varying the binary catalyst system. The present method, which is different from the usual copolymerization initiated by BF_3-diol or SbCl_5-diol system, shows the pecularities i.e. the yield of copolymerization with the low PO feed is not decreased, the hydroxyl functionality is equal to 2, and the end-groups are predominantly primary hydroxyls (around 65—70%).     

TS-1催化丙烯环氧化过程中环氧丙烷的开环反应研究

环氧丙烷的开环反应是TS-1催化丙烯环氧化制备环氧丙烷过程的副反应,本文对醇溶剂中开环反应进行了研究,分析了该反应的酸性催化机理,酸性主要来自TS-1与H2O2的相互作用产生的质子酸,醇溶剂能显著增强体系酸性从而加快环氧丙烷的开环反应速度。三种醇按酸性增强程度的顺序为甲醇>异丙醇>仲丁醇。根据反应的Eley-Rideal 机理（吸附态的PO与游离态的醇发生开环反应,表面反应为控制步骤）再考虑各组分在TS-1上的吸附特点提出反应的机理模型。用实验数据进行了回归,得到了令人满意的动力学方程式,实验数据与模型计算值平均偏差小于10％。     

原位核磁研究环氧丙烷的开环聚合反应动力学

利用原位~1H-NMR(400MHz)和~(13)C-NMR(100MHz)研究了环氧丙烷在TPPAlCl催化剂上开环聚合的动力学行为,包括反应级数、聚合反应速度常数、反应活化能以及活性中心数目、聚合物链的平均长度和聚合物的立规度等。 本方法的特点是原位、简单、快速和信息量丰富,是定性和定量分析及动力学研究的有效的现代测量方法之一。     

四氢呋喃开环聚合的研究——Ⅳ.发烟硫酸-高氯酸引发四氢呋喃及环氧丙烷的共聚合

用21％或28％发烟硫酸-高氯酸引发四氢呋喃及环氧丙烷(THF:PO=100:5-15(克))进行共聚合反应,收率为50—60％,四氢呋喃的损耗不超过10—15％,产物分子量在1000—2000之间可调。与通常用三氟化硼或五氯化磷及二元醇制备的四氢呋喃-环氧丙烷共聚醚不同;当环氧丙烷用量低时,收率并不降低;产物的端羟基官能度为2;以伯醇端基为主(约65—70％)。