含氮杂环铝配合物催化环酯聚合的性能研究

发布时间：2021-04-26 18:36

　　21世纪以来,生物可降解塑料的应用充分渗入人们的日常生活中,为国民经济的发展带来了极为重要的影响,尤其在农业生产、包装材料、生物医药领域被广泛关注。目前,已合成的可生物降解聚合物种类广泛,包括聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯酰胺、聚醚、聚磷酸酯等,它们均可通过逐步缩聚或链增长聚合而得到。常见的优良聚酯材料如聚己内酯（PCL）、聚戊内酯（PVL）及聚丙交酯（PLA）往往通过便捷且高效的开环聚合反应而得到,许多研究均致力于这些生物可降解塑料的合成、性能和加工。金属有机配合物,尤其是金属铝的配合物,因具有良好的生物相容性及其低毒的特点,已被广泛运用于催化环酯开环聚合反应。当前,获得催化活性好、立体选择性高的催化剂是一个研究重点,亦是难点。由于金属配合物的配体结构灵活多变,催化聚合反应的性能受配体的电子及空间位阻效应的影响很大,因此设计合理的配体结构是研究的关键。本论文首先设计合成了三个不同系列的基于含氮杂环配体的金属铝配合物;其次,对它们催化ε-己内酯（ε-CL）、戊内酯（δ-VL）及外消旋丙交酯（rac-LA）开环聚合的性能进行研究,重点对配体中取代基团的电子及空间位阻效应对聚合反应活性及立体... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 导论
    1.1 生物可降解材料
    1.2 聚丙交酯（PLA）、聚己内酯（PCL）及聚戊内酯（PVL）
    1.3 催化环酯开环聚合的金属配合物催化剂体系
        1.3.1 碱金属配合物催化剂体系
        1.3.2 碱土金属配合物催化剂体系
        1.3.3 第三主族金属配合物催化剂体系
        1.3.4 第四主族金属配合物催化剂体系
        1.3.5 第四副族金属配合物催化剂体系
        1.3.6 稀土金属配合物催化剂体系
        1.3.7 后过渡金属配合物催化剂体系
        1.3.8 其他金属配合物催化剂体系
    1.4 环酯开环聚合机理
        1.4.1 阳离子聚合机理
        1.4.2 单体活化聚合机理
        1.4.3 阴离子聚合机理
        1.4.4 配位–插入聚合机理
    1.5 本论文研究目的与意义
第二章 β-吡啶基N,O-二齿烯醇式铝配合物的合成及其催化ε-己内酯、rac-丙交酯开环聚合的性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要试剂及实验仪器
1–HL⁶的合成">        2.2.2 配体HL¹–HL⁶的合成
        2.2.3 配合物1a–4a,6a与1b,2b,4b–6b的合成及表征
        2.2.4 配合物1a–4a,6a与1b,2b,4b–6b催化ε-CL、rac-LA开环聚合.
    2.3 结果与讨论
1–HL⁶的合成">        2.3.1 配体HL¹–HL⁶的合成
        2.3.2 配合物1a–6a,1b–6b及化合物7 的合成
        2.3.3 配合物4a,2b,5b和7 的晶体结构分析
        2.3.4 配合物1a–4a,6a,1b,2b,4b–6b催化性能研究
            2.3.4.1 配合物1a–4a,6a,1b,2b,4b–6b催化ε-CL开环聚合
            2.3.4.2 配合物1a–4a,6a,1b,2b,4b–6b催化rac-LA开环聚合
    2.4 本章小结
    附表
    附图
第三章 β-吡嗪基N,O-二齿烯醇式铝配合物催化rac-丙交酯开环聚合性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要试剂及实验仪器
8–HL¹²的合成">        3.2.2 配体HL⁸–HL¹²的合成
        3.2.3 配合物8a–12a,8b–11b的合成
        3.2.4 配合物8a–12a,8b–11b催化rac-LA的开环聚合
    3.3 结果与讨论
8–HL¹²的合成">        3.3.1 配体HL⁸–HL¹²的合成
        3.3.2 配合物8a–12a,8b–12b的合成
        3.3.3 配合物8a–12a,8b–11b催化rac-LA开环聚合性能研究
    3.4 本章小结
第四章 β-吡啶基N,N-二齿烯胺式铝配合物的合成及其催化ε-己内酯、δ-戊内酯开环均聚及共聚的性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要试剂及实验仪器
13–HL¹⁸的合成及表征">        4.2.2 配体HL¹³–HL¹⁸的合成及表征
        4.2.3 配合物13–20 的合成及表征
        4.2.4 配合物13–18 催化ε-CL、δ-VL开环均聚反应
        4.2.5 配合物18 催化ε-CL和 δ-VL共聚反应
    4.3 结果与讨论
13–HL¹⁸的合成">        4.3.1 配体HL¹³–HL¹⁸的合成
        4.3.2 配合物13–20 的合成
        4.3.3 配合物17,18,20 的晶体结构及分析
        4.3.4 配合物13–18 催化性能研究
            4.3.4.1 配合物13–18 催化ε-CL开环聚合
            4.3.4.2 配合物13–18 催化δ-VL开环聚合
            4.3.4.3 配合物18 催化ε-CL和 δ-VL共聚
                4.3.4.3.1 配合物18催化ε-CL和δ-VL嵌段共聚
                4.3.4.3.2 配合物18催化ε-CL和δ-VL随机共聚
    4.4 本章小结
    附表
    附图
参考文献
总结与展望
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
个人简介及联系方式



本文编号：3161911