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环状磷腈/脲体系及不对称席夫碱铝催化剂的合成及其己内酯开环聚合的研究

李云鑫

环状磷腈/脲体系及不对称席夫碱铝催化剂的合成及其己内酯开环聚合的研究

李云鑫1
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作者信息

  • 1. 青岛科技大学
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摘要

聚己内酯(PCL)和聚丙交酯(PLA)具有出色的生物相容性和生物可降解性,能够广泛地应用于生物制药、食品包装、纸张涂层等领域。聚酯的合成方法一般有:缩聚和开环聚合。缩聚条件比较苛刻、副反应多、聚合时间长、对分子量的控制性比较差;开环聚合反应条件温和、副反应少、聚合物分子量可控。催化剂在环酯单体的开环聚合中扮演着重要的角色,其中金属配合物催化剂有着结构稳定、配体多样性、高温下的高选择性等优点;有机催化剂结构简单、稳定、无金属残留。本文合成了环三磷腈碱(CTPB)/脲有机催化体系和不对称席夫碱铝配合物两种类型的催化剂,应用在己内酯(ε-CL)、戊内酯(δ-VL)和外消旋丙交酯(rac-LA)等单体的开环聚合中。具体研究内容如下: 1.第一部分工作合成了CTPB/脲二元催化体系,用来催化己内酯、戊内酯的开环聚合。通过研究发现:CTPB/脲催化体系当与醇类引发剂配合使用时对这两种单体的开环聚合表现出很高的活性和控制性;脲的加入可以在不大幅度降低催化活性的同时显著提高CTPB催化的控制性;该催化体系具有“immortal”开环聚合的特性,可以非常高效地催化几千当量的单体聚合,分子量可控、分子量分布窄;当选用不同结构的引发剂时,该体系可以通过分段加料的方法制备线型和三臂星型共聚物。 2.第二部分工作以邻苯二胺和反式环己二胺为中间骨架,分两步与3,5-二叔丁基水杨醛和2-二苯基磷苯甲醛反应,制得结构不同的配体,通过与三甲基铝配位,合成了L1-AlMe2[L1=3,5-tBu-2-(OH)C6H2-CH2-NH-C6H4-N=CH-C6H4-2-PPh2]、L2-AlMe2[L2=3,5-tBu-2-(OH)C6H2-CH2-NH-C6H10-N=CH-C6H4-2-PPh2],并通过1H NMR、13C NMR、31P NMR、单晶X-ray衍射等表征对其结构进行了表征。然后对其在环酯单体的开环聚合进行了简单研究。

关键词

环三磷腈碱/脲催化体系/不对称席夫碱铝配合物/合成工艺/己内酯/戊内酯/开环聚合/催化活性

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授予学位

硕士

学科专业

高分子化学与物理

导师

刘绍峰

学位年度

2019

学位授予单位

青岛科技大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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