环氧化合物和酸酐交替聚合不对称Salen-Cr催化剂的开发及应用

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环氧化合物和脂肪族酸酐开环共聚合成聚酯受到科学界的广泛关注,因为聚酯是一种生物相容、可降解的高分子材料。目前,聚酯材料主要应用于包装材料,手术缝合线,药物胶囊包装材料,接骨穿钉等方面。聚酯合成方法常用的有催化开环链增长法,这种方法获得的聚酯一般可以进行物理、化学修饰,并且聚合物的分子量较高,分子量分布较窄。而聚酯合成中催化剂的选择尤为重要,其中(Salen)MX催化剂就是比较重要的一类。本论文主要设计和合成系列不对称双席呋碱-Cr(Ⅲ)催化剂,并将其用于环氧化合物和单或双酸酐开环共聚合。本文首先用PMBP(3-甲基-1-苯基-4-苯甲酰基-5-吡唑酮)与邻苯二胺的酮、胺缩合反应合成单边的席呋碱配体OP(结构见图2.1),然后把OP再与水杨醛、5-溴-水杨醛、3,5-二溴-水杨醛、邻香兰素、5-溴-邻香兰素五种不同的芳香醛进一步醛、胺缩合反应,合成一系列不对称双席呋碱H2Ln(n=a—e).通过元素分析、傅里叶红外吸收光谱及核磁共振光谱对其进行表征;其次,在无水无氧操作条件下(Schlenk系统)合成一系列不对称双席呋碱-Cr(Ⅲ)催化剂。为了探索所开发催化剂的催化活性,将制备的催化剂用于以下两类共聚反应:其中之一是单酸酐(MA或PA)和环氧化合物(CHO或SO]共聚反应;另一个是双酸酐(ODPA,BTDA或DTDA)和环氧化合物(CHO或SO)共聚。通过IR,1HNMR及GPC等分析对聚合物进行表征,并确定了共聚产物的微观结构。最后,考察了聚合工艺对催化聚合行为的影响。结果表明:MA+CHO熔融共聚的最佳工艺条件:催化剂体系为complex-c/DMAP,反应时间150min,反应温度110℃,MA、CHO.催化剂、助催化剂比例为250:250:1:1,催化活性为7.00×103g·(mol-h)-1,Mn为26.567x103g·mol-1,PDI为2.11.ODPA+CHO溶液共聚的最佳工艺条件:催化体系为eomplex-c/DMAP,反应时间300min,反应温度110℃,MA、CHO.催化剂、助催化剂的比例125:250:1:1,催化活性为7.88×103g·(mol·h)-1,Mn为2.903×103g·mol-1,PDI为2.02。
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