环氧氯丙烷与二氧化碳立体选择性共聚制备聚碳酸酯

发布时间：2017-05-26 20:07

  本文关键词：环氧氯丙烷与二氧化碳立体选择性共聚制备聚碳酸酯，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着化石资源的日渐枯竭以及全球温室气体效应的逐渐加剧,二氧化碳的综合利用正受到越来越多的重视,其中以二氧化碳为反应单体构筑脂肪族聚碳酸酯高分子材料(二氧化碳基塑料)的研究最具潜力。自1969年该反应被首次报道以来,环氧烷烃和CO2交替共聚制备聚碳酸酯的研究在反应选择性、聚合活性及聚合反应机理上已经取得了长足的进步。尽管在前期研究工作的带动下,CO2共聚物的应用已经具备一定基础,但却受制于材料性能、品种单一等问题,发展十分缓慢,主要原因在于目前用于CO2共聚物所用的环氧烷烃主要为含供电子基团的环氧丙烷、环氧环己烷等,而含吸电子基团的功能性环氧烷烃如环氧苯乙烷、环氧氯丙烷(ECH)则研究较少。另一方面,由于聚合物的机械和热力学性能取决于高分子链中重复单元的的立体排布,相比于无规共聚物而言,立构规整性聚合物通常表现出更为优异的力学性能。因此对于环氧烷烃和CO2交替共聚物而言,如何控制环氧烷烃聚合过程中区域选择性和立体化学选择性显得尤为重要。 针对上述问题,本文以环氧氯丙烷(ECH)为研究对象,在本课题组先前研究基础上,优化出多手性中心的SanlenCo催化体系和反应条件用于制备具有高立构规整度的ECH/CO2共聚物(立构规整度高达97%),并且首次研究并报道了ECH/CO2交替共聚物的机械力学性能。于此同时,研究催化剂和反应条件对环氧氯丙烷的手性开环诱导作用,通过详细考察ECH在双组份催化剂体系诱导下亚甲基开环与次甲基开环比例,以及次甲基位置开环后手性碳构型翻转比例。在此基础之上,考察了温度对ECH与CO2共聚反应中的区域选择性和立体化学选择性的影响。完善了环氧烷烃与CO2共聚反应中的区域和立体化学研究。
【关键词】：二氧化碳 环氧氯丙烷 聚碳酸酯 区域选择性
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O633.14
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-27
• 1.1 温室效应与温室气体减排8
• 1.2 二氧化碳固定为高分子材料8-9
• 1.3 二氧化碳与环氧烷烃的共聚反应9-22
• 1.3.1 二氧化碳与环氧烷烃交替共聚反应简介9-10
• 1.3.2 二氧化碳与环氧烷烃交替共聚物的性能及应用10-11
• 1.3.3 二氧化碳与环氧烷烃交替共聚反应机理11-12
• 1.3.4 二氧化碳与环氧烷烃交替共聚反应催化剂的研究进展12-22
• 1.4 二氧化碳与环氧烷烃共聚反应基本化学问题22-26
• 1.5 选题依据及论文构思26-27
• 2 环氧氯丙烷(ECH)与CO_2立体选择性制备聚碳酸酯27-43
• 2.1 引言27-30
• 2.2 实验部分30-38
• 2.2.1 原料与试剂30-31
• 2.2.2 实验测试仪器31
• 2.2.3 双功能催化剂的合成31-37
• 2.2.4 CO_2与ECH的聚合反应37
• 2.2.5 ECH/CO_2共聚物样条制作37-38
• 2.3 结果与讨论38-42
• 2.3.1 ECH/CO_2立体选择性共聚研究38-39
• 2.3.2 ECH/CO_2共聚物核磁谱图研究39-40
• 2.3.3 ECH/CO_2共聚物力学性能测试40-42
• 2.4 本章小结42-43
• 3 环氧氯丙烷(ECH)与CO_2交替共聚反应区域选择性开环的研究43-54
• 3.1 引言43-46
• 3.2 实验部分46-50
• 3.2.1 原料与试剂46-47
• 3.2.2 实验测试仪器47
• 3.2.3 双组份催化剂的制备47-48
• 3.2.4 Salen-Co(Ⅲ)Cl催化剂诱导ECH开环反应48-49
• 3.2.5 ECH次甲基开环衍生物2,3-二氯-1-丙醇苯甲酯的合成49-50
• 3.3 结果与讨论50-53
• 3.3.1 Salen-Co(Ⅲ)Cl催化剂诱导ECH区域选择性开环研究50-51
• 3.3.2 Salen-Co(Ⅲ)Cl催化剂诱导ECH在次甲基开环反应的立体化学51-53
• 3.4 本章小结53-54
• 结论54-55
• 附录A 典型化合物的核磁谱图55-59
• 附录B 外消旋2,3-二氯-1-丙醇苯甲酯手性液相色谱图59-60
• 参考文献60-66
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况66-67
• 致谢67-68

【参考文献】

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1 伍广朋;结晶性及功能化二氧化碳基高分子材料的制备[D];大连理工大学;2012年

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本文编号：397937