【摘 要】
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聚己内酯(PCL)作为一种重要的可降解高分子材料被广泛应用于包装、医药等领域。其传统合成方法主要为金属催化的单体开环聚合反应,该反应遵循配位插入机理。由于锌金属具有低毒性、环境友好性以及优异的生物相容性等优点,近年来被逐渐应用于催化环酯开环聚合的反应。本文主要是针对聚己内酯的合成反应,设计具有稳定且高效的新型锌络合物催化剂。首先,从希夫碱配体half-salphen骨架出发,结合水杨醛骨架上取代基
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聚己内酯(PCL)作为一种重要的可降解高分子材料被广泛应用于包装、医药等领域。其传统合成方法主要为金属催化的单体开环聚合反应,该反应遵循配位插入机理。由于锌金属具有低毒性、环境友好性以及优异的生物相容性等优点,近年来被逐渐应用于催化环酯开环聚合的反应。本文主要是针对聚己内酯的合成反应,设计具有稳定且高效的新型锌络合物催化剂。首先,从希夫碱配体half-salphen骨架出发,结合水杨醛骨架上取代基的电子效应,合成路线中对所用锌盐种类及当量的调控,我们合成了一类单金属中心锌络合物L2Zn以及两类双金属中心锌络合物(LZnCl)2及LZn2(OAc)3。借助X-射线单晶衍射测试、~1H NMR、13C NMR、FT-IR及元素分析等多种分析手段对所得锌络合物的结构进行表征,结果表明在三类锌络合物中,锌中心均采用了五配位模式。对于双锌金属络合物,双锌中心均由水杨醛骨架上的酚氧桥联。在LZn2(OAc)3中,醋酸根均采用双齿形式参与配位。随后,我们测试了所有锌络合物在两种引发剂体系下催化ε-己内酯开环聚合的活性。单引发体系使用Bn OH作为引发剂,共引发剂体系使用Li Me/Bn OH作为引发剂。催化反应结果表明:所有的锌络合物,在单引发剂Bn OH体系下,仅LZn2(OAc)3存在弱催化活性;而在共引发剂Li Me/Bn OH体系下,所有锌络合物皆具有催化活性。其中(LZnCl)2及LZn2(OAc)3均能在2min内催化己内酯的聚合,所得分子量Mn,GPC最高可达14182 g/mol,多分散系数PDI=1.41。LZn2(OAc)3所得聚酯具有更高的分子量。我们认为探究活性更高的LZn2(OAc)3体系催化己内酯聚合更有价值。本文中研究的锌络合物合成路线经济、简便、产率高,避免了常见锌络合物催化剂合成中所需的空气敏感的Et2Zn或者价格昂贵的Zn(N(SiMe3)2)2。所得锌络合物催化己内酯聚合时条件相对温和并且有着良好的催化活性,为开发空气稳定的锌络合物催化剂提供了新的思路。
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