席夫碱—铝催化剂在外消旋丙交酯开环聚合中的应用

发布时间：2017-08-13 23:16

  本文关键词：席夫碱—铝催化剂在外消旋丙交酯开环聚合中的应用

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【摘要】：可降解材料中的可降解聚酯是指用丙交酯、乙交酯、ε-己内酯等作为单体,在特定条件下经过开环聚合而形成的脂肪族聚酯。它们的用途十分广泛,由于可自然降解,在环境保护过程中起到了积极的作用,而且单体无毒性,生物相容性好,所以在医学中的应用也越来越多,如抗癌药物载体,药物缓释,骨钉,骨板,缝合线等。合成脂肪族聚酯的方法有两种,第一种是采用羟基酸单体缩聚,第二种是内酯类或者交酯类单体开环聚合。由于羟基酸缩聚的副产物是水,且反应可逆,除水难度大,所以想得到高分子量的聚合物基本上是不可能的。而在无水无氧和合适的催化剂作用下,丙交酯、ε-己内酯等单体可进行可控的开环聚合。所以近年来,用于催化丙交酯、ε-己内酯等单体的催化剂已成为了研究热点。本论文主要研究的催化剂是用于催化丙交酯单体的催化剂。在众多催化剂中,席夫碱-金属配合物系列催化剂又由于其优异的催化性能而脱颖而出,成为近年来该领域的研究热点。席夫碱作为与金属离子配位的配体,其上不同取代基团对聚合反应有着很大的影响,因为取代基团不同,电负性和立体位阻都会不同。不同的金属离子也会对聚合产生巨大的影响,如引发时间,聚合速率等。由于用于合成聚乳酸的单体丙交酯有3种立体异构体,所以聚乳酸大分子链会有不同的立体构型：无规立构构型,间同立构构型,全同立构构型,以及由全同聚合物链段构成的嵌段聚合物。不同的立体构型对聚乳酸的物理性能与化学性能有很大影响,而不同的聚乳酸大分子链构型可以由特定的催化剂来控制,所以丙交酯单体的选择性聚合就成了此类催化剂研究与发展的重中之重。本论文设计并合成了一系列席夫碱-铝金属催化剂,并对其进行了表征,确定其结构后,同时开展了对外消旋丙交酯的选择性聚合,并对其聚合动力学进行了分析与研究。研究表明对于催化剂和单体,均是一级动力学聚合。席夫碱-铝催化剂羟基临位取代基团的位阻对立体选择性有极大影响。在一定温度范围内,丙交酯单体聚合速率随着温度的升高而增大。动力学研究表明数均分子量和单体转化率线性相关。论文也探讨了吗啉亚甲基取代基对于丙交酯开环聚合的影响。
【关键词】：丙交酯 聚乳酸 席夫碱-铝 开环聚合 吗啉亚甲基
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 文献综述9-30
• 1.1 生物降解高分子概述9-18
• 1.1.1 部分降解高分子材料10
• 1.1.2 完全可降解高分子材料10-11
• 1.1.3 生物合成可降解高分子11
• 1.1.4 化学合成可降解高分子11-18
• 1.2 环状酯类的开环聚合18-29
• 1.2.1 阳离子聚合18
• 1.2.2 阴离子聚合18-20
• 1.2.3 配位聚合20-23
• 1.2.4 丙交酯的开环聚合23-29
• 1.3 本章概述29-30
• 第二章 试剂及仪器30-32
• 2.1 试剂30-31
• 2.2 试剂提纯31
• 2.3 仪器和测试31-32
• 第三章 含吗啉亚甲基的席夫碱-铝催化剂的合成与表征32-47
• 3.1 前言32-33
• 3.2 实验部分33-39
• 3.2.1 实验条件33-34
• 3.2.2 配体及催化剂合成34-39
• 3.3 配体的表征39-45
• 3.4 COMPLEXES 1a-5a的合成45
• 3.5 催化剂的表征45-47
• 第四章 含吗啉亚甲基的席夫碱-铝催化剂在外消旋丙交酯聚合中的应用47-59
• 4.1 前言47-48
• 4.2 外消旋丙交酯的聚合48
• 4.3 结果与讨论48-59
• 4.3.1 外消旋丙交酯的溶液开环聚合的动力学研究48-52
• 4.3.2 立体选择性聚合探讨52-56
• 4.3.3 低聚聚乳酸1~H NMR谱图56
• 4.3.4 含吗啉亚甲基席夫碱-铝配合物催化剂催化己内酯开环聚合研究56-59
• 结论59-60
• 参考文献60-66
• 致谢66

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4 高波;庞p，

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