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线形环化聚合物是一类通过先分子内环化,再分子间反应交替进行聚合得到的新型环状聚合物,环化聚合是合成线形环状聚合物的一种主要方法。我们课题组之前的研究中,利用硅原子上的Thorpe-Ingold效应,通过ATRP引发体系成功的合成了含十六元、二十元等大环的线形环化聚合物,所得聚合物具有较好的热稳定性。 本论文主要研究在单体结构没有Thorpe-Ingold效应作用的环化聚合,探索影响一般的双丙烯酸酯类单体环化聚合的条件和规律。 1、分别利用一缩二乙二醇、三缩四乙二醇与甲基丙烯酰氯反应,合成得到具有二甲基丙烯酸酯的对称二烯烃单体,通过AIBN引发的传统自由基与以DMSO为聚合介质的ATRP聚合体系分别得到具有十二元和十八元大环的冠醚类线形环化聚合物。ATRP的聚合动力学表明,大环环化聚合(12元环)是一级反应,聚合反应是可控的,随着环的增大,聚合速率变慢,可控性变差。根据所得聚合物的1H NMR谱图、由1H NMR端基分析得到聚合度DPNMR、以及GPC图谱结果,证实获得了线形环化聚合物。利用所合成的十二元大环的冠醚类线形环化聚合物对金属离子的作用,得到的复合物的1H NMR和IR图谱分析表明,聚合物中的冠醚环对相应的金属离子有着识别作用。 2、分别利用具有不同碳链(C=3、C=5和C=9)的三种二醇与丙烯酰氯反应,以及甲基丙烯酰氯反应得到含有甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯两种不同烯烃的单体,以甲苯作为聚合体系的溶剂,分别利用AIBN引发的传统自由基聚合与ATRP聚合分别得到了十、十二、十六元环的线形环化聚合物。环化聚合结果表明,在以甲苯为溶剂的ATRP聚合体系有好的可控性,随着环的增大,聚合速率变慢。AIBN引发的传统自由基聚合体系可控性较差。所得聚合物的1H NMR谱图以及聚合物水解后的1H NMR谱图表明,聚合过程符合环化的机理,进一步证明所得的聚合物具有线形环化聚合物的结构。