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马来酸酐与环氧丙烷开环酯化反应制备聚酯具有反应过程中无水生成;为放热反应,可减少聚酯合成的热量;可连续反应等优点。它们共聚所得的聚酯可通过醚化、酸化、磺化等方法,改变聚酯的性能,具有广泛的用途。选取马来酸酐与环氧丙烷进行了开环酯化试验研究并对反应过程进行了量子化学计算研究,以进一步推动不饱和聚酯的合成生产工作。通过量子化学方法对马来酸酐与环氧丙烷开环酯化反应机理进行了理论研究。首先分别采用从头算方法(RHF/6-31G、RHF/6-31G+),密度泛函方法(B3LYP/6-31G、B3LYP/6-31G+)对马来酸酐和环氧丙烷单体进行了结构优化,计算结果比较后确定B3LYP/6-31G方法的结果与实验数据最接近。然后采用量子化学B3LYP/6-31G方法从微观电子密度层次对马来酸酐和环氧丙烷的开环反应进行了分析,探讨了其合理性。进而对由乙醇引发的马来酸酐与环氧丙烷的开环酯化反应的具体反应步骤进行了猜想,采用量子化学B3LYP/6-31G方法优化了反应物、过渡态和产物的几何构型,通过振动分析确认了过渡态,并进一步通过内禀反应坐标(IRC)计算验证并确认了反应路径,并给出了各基元反应的活化能。结果表明整个反应过程为放热反应,与实验事实相符合。在量子化学计算的研究基础上得到了反应产物P2、P4的红外图谱和核磁共振图谱,通过与马来酸酐与环氧丙烷开环酯化反应实验所得的不饱和聚酯产物的红外图谱和核磁共振测试图谱分析比较可得,在它们的红外图谱的比较中,可以观察到的共聚物酯链节中C=O伸缩振动,C=C双键伸缩振动等吸收峰峰形、峰位相似,核磁共振图谱中的C=C双键,CH3等的化学位移类似,进一步说明了对马来酸酐与环氧丙烷的开环共聚反应的猜想和计算是正确的。在已建立的马来酸酐与环氧丙烷开环酯化反应模型的理论研究的基础上进一步探讨了环氧丙烷的聚合反应动力学行为。环氧丙烷在乙醇作为引发剂的条件下与马来酸酐的聚合机理是由仲醇型氧负离子引发的SN2型反应机理,以上计算结果很好地阐明了实验事实。