【摘 要】
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聚环氧乙烷由于其具有优异的水溶性、生物相容性、无毒性,广泛应用于洗涤剂、化妆品、纸张涂料、聚氨酯、纺织品改性、建筑化学和生物医药等应用等领域。然而聚环氧乙烷作为线性聚醚,只在链端含有一个或两个羟基,导致其进行功能化衍生获得的聚环氧乙烷材料的功能性受到极大限制。增加聚环氧乙烷中羟基数量,制备性能更优异的链中羟基功能化聚环氧乙烷一直是聚环氧乙烷合成研究的焦点。本文采用i-Bu3Al/H3PO4/DBU
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聚环氧乙烷由于其具有优异的水溶性、生物相容性、无毒性,广泛应用于洗涤剂、化妆品、纸张涂料、聚氨酯、纺织品改性、建筑化学和生物医药等应用等领域。然而聚环氧乙烷作为线性聚醚,只在链端含有一个或两个羟基,导致其进行功能化衍生获得的聚环氧乙烷材料的功能性受到极大限制。增加聚环氧乙烷中羟基数量,制备性能更优异的链中羟基功能化聚环氧乙烷一直是聚环氧乙烷合成研究的焦点。本文采用i-Bu3Al/H3PO4/DBU催化剂催化两种功能化单体异亚丙基甘油基缩水甘油醚（IGG）和缩水甘油丁酸酯（RGB）均聚合及其与环氧乙烷（EO）共聚合研究,脱保护后获得了具有不同结构的高分子量羟基功能化聚环氧乙烷,羟基的分布及含量可精确调控。1)i-Bu3Al/H3PO4/DBU可以高活性地催化IGG开环聚合,得到IGG均聚物侧链中缩酮结构可以简便高效地水解为羟基,获得了高分子量的羟基化产物（Mn=9.2×10~4）。i-Bu3Al/H3PO4/DBU还可以高活性地催化IGG与EO共聚合,两单体均可100%转化,获得一系列组成精确可控的EO-IGG无规共聚物。EO-IGG共聚物中缩酮结构脱保护后,100%收率地获得了羟基功能化的聚环氧乙烷。通过改变IGG与EO的加料比例,可以精确调控羟基功能化的聚环氧乙烷中羟基含量,且羟基无规分布于聚环氧乙烷侧链。通过改变单体与催化剂的比例,可以调控羟基功能化的聚环氧乙烷的分子量（Mn=6.5×10~4～18.1×10~4）,分子量分布保持单峰窄分布。通过IGG均聚及与EO共聚合的研究,制备了一个结构单元上具有两个相邻羟基的高分子量聚环氧乙烷,羟基含量可控且无规分布。2)i-Bu3Al/H3PO4/DBU可以高活性地催化RGB开环聚合,RGB聚合不仅具有“活性聚合”的特征,而且开环聚合过程中还能保持手性,RGB均聚物脱保护后获得具有手性的羟基化产物。通过改变RGB与催化剂的比例,获得了分子量可控的（Mn=0.4×10~4～3.5×10~4）的羟基化产物。i-Bu3Al/H3PO4/DBU还可以高活性地催化RGB与EO共聚合,通过一步和分步加料法聚合,获得组成精确可控的EO-RGB共聚物,共聚物中羧酸酯基团脱保护后100%收率地获得了具有手性的羟基功能化聚环氧乙烷。羟基分布具有一定梯度且含量精确可控,共聚物的分子量可控,分子量可高达18.3×10~4。RGB与EO一步加料获得具有聚EO和聚RGC长嵌段和EO-RGC连接序列的共聚物。RGB与EO两步加料法获得RGB-EO两嵌段共聚物。通过RGB均聚及与EO共聚合的研究,制备了具有手性嵌段的羟基功能化聚环氧乙烷,羟基含量可控且嵌段分布。
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