钇配合物的制备及催化丙交酯聚合

发布时间：2017-09-10 19:14

  本文关键词：钇配合物的制备及催化丙交酯聚合

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【摘要】：目前,高分子材料带来的环境污染以及难以降解的问题逐渐引起人们的关注；与此同时,随着石油等能源逐渐枯竭,以石油为原材料来制备高分子材料也面临很大的难题。因而,开发廉价、环境友好、可降解的高分子材料是高分子材料领域未来发展的趋势。聚丙交酯(PLA)因其来源廉价、可生物降解、较好的生物相容性以及无毒无害,被广大科研工作者认为是高分子领域未来可以广泛应用的理想的“生态材料”。丙交酯单体共有左旋(L-lactide)、右旋(D-lactide)和内消旋(meso-lactide)丙交酯三种旋光异构体,等量的左旋和右旋丙交酯混合,组成外消旋(rac-lactide)丙交酯,这几种丙交酯单体开环聚合可得到多种具有不同主链立体结构聚丙交酯(PLA),它们的物理性质有着明显差异。其中规整度高的聚丙交酯因为主链单元规整性排列较好,拥有较高的力学机械强度和较好的结晶性能,因此这些聚合物材料得到更为广泛的关注。然而,目前催化丙交酯聚合的催化剂大多局限在铝和铟类配位催化剂,它们对催化外消旋丙交酯的聚合活性较低,从而限制了其应用。因此在本文中,我们设计了基于四齿结构[ONNO]配体化合物,为了实现该类催化剂在聚合中具备更高的催化活性,在配体的酚羟基邻位,我们设计引入了氢原子、叔丁基和苯基作为取代基；同时,我们把配体中两氮原子之间的碳链确定为3个亚甲基。通过采用Suziki偶联、基团的保护和脱除、高压还原以及Schlenk技术等有机合成的方法,我们制备了三种不同取代基的[ONNO]四齿配体。1HNMR、13C NMR口质谱等均证实得到目标配体化合物,且纯度均大于99%。我们将得到的四齿结构[ONNO]已体化合物分别与烷基钇、氨基钇的加合物反应,进而制备出四种未曾报道的钇金属配合物,并对其分别进行1HNMR表征。然后将得到的配合物在一定条件下对D-lactide和rac-lactide分别进行配位聚合反应,实验结果表明,基于四齿[ONNO]已体的钇金属配合物,可以高活性催化外消旋丙交酯单体开环聚合。
【关键词】：聚丙交酯 立体选择聚合 四齿配体 钇金属配合物 配位聚合
【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】：O631.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 文献综述10-29
• 1.1 稀土金属10-11
• 1.2 丙交酯和聚丙交酯11-15
• 1.2.1 丙交酯的合成方法11-13
• 1.2.2 聚丙交酯的合成方法13-15
• 1.3 丙交酯开环聚合的立体选择性15-17
• 1.4 催化丙交酯开环聚合的配位催化剂17-27
• 1.4.1 简单的金属烷氧催化剂17-18
• 1.4.2 含辅助基配体金属化合物18-27
• 1.5 选题背景及意义27-29
• 2 四齿[ONNO]配体及其钇配合物的合成与表征29-49
• 2.1 实验部分29-39
• 2.1.1 原料和试剂29-30
• 2.1.2 溶剂的纯化30-31
• 2.1.3 测试仪器31
• 2.1.4 四齿配体化合物的合成31-36
• 2.1.5 钇化合物的合成36-37
• 2.1.6 钇配合物的合成37-39
• 2.2 结果与讨论39-48
• 2.2.1 配体化合物和配体化合物的表征39-45
• 2.2.2 钇配合物和钇配合物的表征45-48
• 2.3 本章小结48-49
• 3 催化丙交酯聚合49-56
• 3.1 丙交酯聚合反应49-55
• 3.1.1 实验条件和聚合反应49
• 3.1.2 聚合物的分析测定49-50
• 3.1.3 钇配合物催化丙交酯聚合结果50-55
• 3.2 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-62
• 附录A 部分化合物的核磁共振谱图和质谱图62-68
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况68-69
• 致谢69-70

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本文编号：826107