新型希夫碱—铜催化剂的开发及催化甲基丙烯酸甲酯聚合的研究

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本文通过1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑啉酮(PMBP)和2-氨基嘧啶、2-氨甲基吡啶合成了两种PMBP类席夫碱(Schiff base)配体,并通过这两种配体与其后引入的过渡金属离子Cu2+、Ni2+进行配位反应,合成了三种新型PMBP类席夫碱配合物P1-Cu、P2-Cu和p2-Ni,通过核磁共振氢谱(1H NMR)、红外光谱(FT-IR)、单晶X-射线衍射(X-Ray)这几种表征手段对本文合成的配体和配合物进行了表征、分析和探讨。用本文设计合成的PMBP类席夫碱配合物作为催化剂,以二甲苯为溶剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂,对极性单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行活性聚合。通过红外光谱(FT-IR),核磁共振氢谱(1H NMR)确定聚合物的结构,而聚合物的相对分子质量以及分子量分布就通过凝胶渗透色谱(GPC)来测定,通过对聚合物结构进行表征和测定,分析催化剂的结构对聚合物的相对分子质量和分子量分布有无影响,力求通过控制催化剂的结构特点实现对聚合物相对分子质量的可调、可控。具体内容包括:(1)采用P1-Cu和P2-Cu这两种催化体系,对甲基丙烯酸甲酯的均聚反应进行了系统的研究和探讨。(2)通过实验后得到的数据,分析筛选一种催化体系,系统研究单体与催化剂摩尔比、聚合反应温度、聚合反应时间对聚合物的相对分子质量、分子量分布和催化剂催化活性的影响,选择出合适的聚合条件为单体摩尔量:催化剂摩尔量=1200:1,聚合温度为80℃。结果显示:催化剂的活性和分子量的大小都随聚合时间的增长也呈现同时增大的趋势,到聚合反应时间到达24h时,PMBP类席夫碱配合物催化体系影响聚合物的催化活性达到最大,而后又随着时间的增长催化活性呈现降低趋势,说明当聚合反应时间为24h时,为催化体系的最佳聚合时间。
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