强碱/脲催化γ-丁内酯及其衍生物的开环聚合

发布时间：2023-06-01 04:28

　　由于脂肪族聚酯材料具有良好的生物相容性、生物可降解性、较好的力学性能,其在生物医药材料、食品包装等领域都有着十分广泛的应用。与其他的脂肪族聚酯相比,聚(γ-丁内酯)(PγBL)在生物体中具有更优异的生物相容性,且具有更适宜的降解速率,合成所用单体γ-BL价格低廉,方便易得。但是由于γ-BL为五元环结构,环张力低,一直以来都被认为是“不可聚合”的单体。本文主要研究了采用有机催化体系来催化γ-丁内酯及其衍生物的开环聚合反应。具体内容如下:1.第一部分工作中,合成了几种带有不同取代基的脲,采用强碱/脲二元催化体系催化γ-BL的开环聚合。研究中,强碱主要采用了有机碱甲醇钾、叔丁醇钾以及有机磷腈碱CTPB。通过实验发现,加入脲作为助催化剂后,强碱/脲二元催化剂表现出高催化活性和高聚合选择性,与碱金属醇盐/脲体系相比,有机磷腈超强碱/脲表现出更好的催化活性。系统地研究了碱,脲和聚合反应条件对单体γ-BL转化率和所得聚合物PγBL分子量等结果的影响。使用环状三聚磷腈超强碱(CTPB)和合适的脲为催化剂,可以合成分子量高达35.0 kDa的PγBL均聚物。2.α-亚甲基-γ-丁内酯(MBL)是一种典型...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
符号说明
1.绪论
    1.1 引言
    1.2 开环聚合机理
        1.2.1 配位插入聚合机理
        1.2.2 阳离子开环聚合机理
        1.2.3 阴离子开环聚合机理
    1.3 环酯开环聚合催化剂
        1.3.1 酶催化剂
        1.3.2 金属催化剂
            1.3.2.1 第一主族元素(Li、Na、K)
            1.3.2.2 第二主族元素(Mg、Zn、Ca、Sr)
            1.3.2.3 第三主族的元素(Al、Ga)
            1.3.2.4 第四主族元素(Sn)
        1.3.3 有机催化剂
    1.4 可回收聚酯材料
    1.5 实验研究目的、意义
2.强碱/脲催化γ-BL的开环聚合反应
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及试剂处理
        2.2.2 脲的合成
        2.2.3 γ-BL的开环聚合
    2.3 结果分析
        2.3.1 脲对反应的影响
        2.3.2 强碱对反应的影响
        2.3.3 温度、时间对反应的影响
        2.3.4 调节进料比制备不同分子量的PγBL
        2.3.5 MALDI-TOF测试分析
        2.3.6 催化机理研究
        2.3.7 聚合物热力学性能分析
        2.3.8 聚合物力学性能分析
    2.4 小结
3.强碱/脲催化MBL的开环聚合及降解反应
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及试剂处理
        3.2.2 MBL的开环聚合
        3.2.3 降解实验
    3.3 结果讨论
        3.3.1 催化剂对反应的影响
        3.3.2 单体浓度、溶剂对反应的影响
        3.3.3 温度对反应的影响
        3.3.4 投料比例对反应的影响
        3.3.5 引发剂对反应的影响
        3.3.6 降解实验分析
    3.4 小结
结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表的学术论文题目



本文编号：3826623