稀土三元/TMAF体系催化二氧化碳与环氧丙烷交替共聚及机理研究

发布时间：2022-07-19 11:34

　　在稀土三元催化体系（三氯乙酸钇-二乙基锌-甘油）中加入相转移剂四甲基氟化铵（TMAF）,并用于催化二氧化碳和环氧丙烷交替共聚。采用核磁共振（~1H-NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）、差示扫描量热（DSC）、热重分析（TG）和原位傅里叶转换红外光谱（in situ FT-IR）等对聚合过程和产物结构性能进行表征分析。采用基于密度泛函理论（DFT）的分子模拟方法对聚合起始步骤链增长机理进行探究。研究结果表明:稀土三元/TMAF催化体系可以在不改变聚合特征和共聚物结构性能的情况下,得到高达4 740.6g/mol（1mol Zn催化得到聚合物的质量）的催化活性,且将催化剂诱导期从100min缩短至20min。机理研究表明:环氧丙烷的插入步骤为反应的速控步骤,且该步骤所需克服的吉布斯自由能能垒随模型催化剂活性锌中心的自然成键轨道电荷的增加而降低,环状链增长机理中二氧化碳的插入并"返咬"成环所需克服的吉布斯自由能能垒很高,进一步证实了二氧化碳和环氧丙烷共聚反应更倾向于遵循链状链增长聚合机理形成聚碳酸亚丙酯。 

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1实验部分
    1.1主要原料
    1.2催化剂的制备
        1.2.1 ZnEt2-glycerine二元催化剂的制备
        1.2.2 ZnEt2-Y(CCl3COO)3-glycerine稀土三元催化剂的制备
        1.2.3 ZnEt2-Y(CCl3COO)3-glycerine/TMAF稀土三元催化剂的制备
    1.3聚合反应
    1.4表征
    1.5计算方法
2结果与讨论
    2.1聚合结果
    2.2共聚产物结构表征
    2.3链状与环状聚合机理研究
3结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土三元催化剂对二氧化碳/环氧化合物共聚反应的催化机理研究[J]. 闵加栋,张亚明,陈玉岩,王献红,赵晓江,王佛松.  高分子学报. 2009(03)
[2]二氧化碳与环氧化合物合成环状碳酸酯的研究进展[J]. 高志文,肖林飞,陈静,夏春谷.  催化学报. 2008(09)
[3]INFLUENCE OF DIALKYLZINC IN RARE-EARTH TERNARY CATALYST ONTHE COPOLYMERIZATION OF CARBON DIOXIDE AND PROPYLENE OXIDE[J]. Dong Xie;Xian-hong Wang;Xiao-jiang Zhao and Fo-song Wang Polymer Material Engineering Lab,Changchun Institute of Applied Chemistry,Graduate School of Chinese Academy of Sciences,Changchun 130022,China.  Chinese Journal of Polymer Science. 2005(06)
[4]相转移催化在高分子化合物合成中的应用[J]. 曲荣君,孙昌梅,王春华,纪春暖,成国祥.  催化学报. 2003(09)



本文编号：3663342