氮雜環(huán)卡賓催化環(huán)酯開(kāi)環(huán)聚合研究.pdf

1、本文合成1-異丙基-3-對(duì)甲氧基苯基咪唑卡賓并將其協(xié)同引發(fā)劑苯甲醇分別應(yīng)用于ε-己內(nèi)酯(ε-CL)和L-丙交酯(LLA)的開(kāi)環(huán)聚合。結(jié)果表明，1-異丙基-3-對(duì)甲氧基苯基咪唑卡賓(芐醇)(IpBnimY/BnOH)催化體系對(duì)于ε-CL和LLA有較高的催化活性。并進(jìn)一步考察了聚合條件對(duì)聚合反應(yīng)的影響。用重量法分別研究了ε-CL和LLA開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)行為，用核磁共振儀1HNMR和IR等對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征和分析，推測(cè)了可能的聚合反

2、應(yīng)機(jī)理。
　　 將(IpBnimY/BnOH)用于ε-CL的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，系統(tǒng)地研究了不同反應(yīng)條件如不同的單體濃度、聚合溫度和時(shí)間、單體與催化劑用量比等對(duì)聚合反應(yīng)的影響，得到聚合的較優(yōu)條件為：[ε-CL]=2.0mol/L，[ε-CL]/[C]=300(摩爾比)，[ε-CL]/[I]=200(摩爾比)，溫度10℃，時(shí)間30min，在此條件下可制得數(shù)均分子量為3.03×104g/mol，分子量分布為1.46的聚己內(nèi)酯(PCL)，催

3、化效率為22.8KgPCL/mol引發(fā)劑。開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究表明，聚合反應(yīng)速率與單體ε-CL和催化劑IpBnimY的濃度皆成一級(jí)關(guān)系，求得此催化體系在四氫呋喃中催化ε-CL開(kāi)環(huán)聚合的表觀活化能為49.6KJ/mol。從聚己內(nèi)酯的DSC的掃描曲線可看出，在62.8℃出現(xiàn)一個(gè)熔融峰。其1HNRM譜圖和紅外譜圖表明，ε-CL在(IpBnimY/BnOH)的催化作用下按“單體活化-醇質(zhì)子化-卡賓還原”機(jī)理進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)。
　　

4、將(IpBnimY/BnOH)用于LLA的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，考察了聚合反應(yīng)特征，得到該聚合反應(yīng)的較優(yōu)條件為：該催化體系在四氫呋喃溶液中，[LLA]=1.5mol/L，[LLA]/[C]=300(摩爾比)，[LLA]/[I]=200(摩爾比)，反應(yīng)溫度15℃，反應(yīng)時(shí)間30min。在此條件下，可制得數(shù)均分子量為2.68×104g/mol，分子量分布為1.44的PLLA，催化效率為28.8kgPLLA/mol引發(fā)劑。動(dòng)力學(xué)研究表明，LLA開(kāi)環(huán)聚合