N-烷基-β-酮亚胺铁配合物的合成及其催化丙交酯开环聚合的研究

发布时间：2017-10-22 12:15

  本文关键词：N-烷基-β-酮亚胺铁配合物的合成及其催化丙交酯开环聚合的研究

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【摘要】：聚丙交酯(PLA)是一种由乳酸聚合而成的脂肪酸聚酯。因为其原料来源丰富,降解产物为乳酸,并且具有优良的机械性能,物理性能和生物相容性等特点,被广泛运用于服装、薄膜、纤维,制备药物的缓释系统材料、骨修复和组织工程支架材料等。现在已经开发的如含铝、锡和稀土元素等金属催化剂,都能催化丙交酯开环聚合,并且得到的聚合物分子量较大且分子量分布较窄,但是只有部分金属配合物具有良好的立体选择性,并且大多数金属催化剂的金属残留可能存在毒性,限制了聚丙交酯在生物方面的应用。因此开发低毒性、高活性、高立体选择性的金属催化剂具有极其重大的意义。本论文选用N-烷基β-酮亚胺配体的锂盐与FeCl2(THF)1.5反应合成了6种单核铁配合物3a-4a,这些配合物均为双配体配位的二价铁配合物,分子结构都经过了红外光谱,高分辨质谱和X-单晶衍射的确定。用N-烷基-β-酮亚胺配体的锂盐与FeCl2(THF)1.5, LiN(SiMe3)2反应合成了四核铁配合物[NacacH6Fe4Li2Si4H18O4N2]?hexane (5a),其结构通过红外光谱和X-单晶衍射进行了表征。7种铁配合物对催化外消旋丙交酯开环聚合反应均具有活性,聚合物通过1H NMR和GPC进行表征。催化结果表明,配合物3a,3b和3e催化丙交酯开环聚合在70℃下1小时内,单体转化率都接近100%。其中,配合物3b催化丙交酯开环聚合具备高活性、良好的可控性和立体选择性,聚合1h单体转化率就能达到100%,聚合物的数均分子量Mn达到1.6万,全同立构规整度Pm为0.79,分子量分布PDI为1.73。配合物3c和4a也具有较好的立体选择性,催化所得聚合物的Pm分别为0.77,0.75。
【关键词】：β-酮亚胺配体 铁配合物 丙交酯 开环聚合 立体选择性
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O627.81;O631.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 1 文献综述9-28
• 1.1 聚丙交酯简介9-12
• 1.1.1 聚丙交酯的性质与应用9-10
• 1.1.2 丙交酯开环聚合的反应机理10-11
• 1.1.3 丙交酯开环聚合反应的立体选择性11-12
• 1.2 催化丙交酯开环聚合催化剂的简介12-23
• 1.2.1 铝催化剂12-15
• 1.2.2 锌和镁催化剂15-18
• 1.2.3 铁催化剂18-19
• 1.2.4 锡催化剂19-20
• 1.2.5 稀土配合物催化剂20-23
• 1.3 β-酮亚胺配体以及β-酮亚胺金属配合物简介23-26
• 1.3.1 β-酮亚胺配体23
• 1.3.2 β-酮亚胺金属配合物现状23-26
• 1.4 选题目的和意义26-28
• 2 实验结果与讨论28-44
• 2.1 双配体配位的β-酮亚胺单核铁配合物的合成28-34
• 2.2 β-酮亚胺四核铁配合物的合成34-38
• 2.3 催化外消旋丙交酯开环聚合38-44
• 2.3.1 聚合反应的立体选择性38
• 2.3.2 铁配合物催化外消旋丙交酯开环聚合38-41
• 2.3.3 铁配合物催化外消旋丙交酯开环聚合机理41-44
• 3 实验部分44-50
• 3.1 实验仪器及药品44-46
• 3.1.1 实验仪器44
• 3.1.2 实验药品44-45
• 3.1.3 溶剂及试剂预处理45-46
• 3.2 双配体配位的β-酮亚胺单核铁配合物的合成及表征46-49
• 3.2.1 β-酮亚胺配体的合成46-47
• 3.2.2 双配体配位的β-酮亚胺单核铁配合物的合成47-49
• 3.2.3 β-酮亚胺四核铁配合物的合成49
• 3.3 催化D,L-丙交酯开环聚合的一般步骤49-50
• 结论50-51
• 参考文献51-54
• 附录A 相关配体的氢谱,碳谱,质谱和配合物的质谱54-60
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况60-61
• 致谢61-62

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本文编号：1078321