苯乙烯二聚催化體系的建立及硅烷偶聯(lián)劑修飾PGS-聚苯乙烯復合材料的研究.pdf

1、在有機合成和精細化工生產(chǎn)中，芳香烯烴類的二聚反應通過C-C成鍵的方式來實現(xiàn)大量含活性叔碳化合物的制備倍受學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的二聚催化劑大多采用強Bronsted酸或Lewis酸和過渡金屬及含膦配體，雖然此類方法具有可行性，但是其條件苛刻(溫度達到130℃，反應時間24h)、反應劇烈、選擇性低、轉(zhuǎn)化數(shù)低(TOF:45mol/mol/h)、催化劑昂貴(含金屬磷的配合物)、副產(chǎn)物多。為了解決這一問題，近年來開發(fā)綠色、溫和、經(jīng)濟、高

2、效、高選擇性的催化體系成為研究的熱點。眾所周知，苯乙烯二聚對苯乙烯的聚合反應研究具有重要的理論意義。聚苯乙烯是一種熱塑性塑料，因其具有良好的力學性能、耐腐蝕性和加工性能而被廣泛應用，針對其特點，對聚苯乙烯與硅烷修飾的坡縷石粘土復合材料性能的研究也成為近年來比較熱門的話題，在此硅烷偶聯(lián)劑的表面修飾起著至關(guān)重要的作用。
　　本論文結(jié)合綠色化學的理念，研究內(nèi)容主要分為兩部分：(1)Pd(acac)2/TFA體系催化的苯乙烯二聚反應及性能

3、的研究；(2)-二羰基有機硅烷偶聯(lián)劑的制備及在坡縷石/聚苯乙烯復合材料中的應用。具有如下特點：
　　1、以乙酰丙酮鈀作為催化劑、三氟乙酸作為助催化劑，二氯甲烷作為溶劑，在室溫條件下制備了一種高效、高選擇性的1,3-二芳基-1-丁烯。該催化體系的主要優(yōu)點有：(1)催化劑不含有昂貴的膦配合物，成本低；(2)助催化劑采用TFA，避免了利用傳統(tǒng)的成本較高的烷基鋁作助催化劑；(3)該催化體系機理研究表明可實現(xiàn)100％原子經(jīng)濟性的1,3-二苯

4、基-1-丁烯，實現(xiàn)綠色化學。(4)該催化體系對產(chǎn)物有很高的選擇性，苯乙烯幾乎完全轉(zhuǎn)化為頭-尾相連的二聚物，無其它聚合副產(chǎn)物的生成。
　　2、通過兩步法高效地制備了含-二羰基官能團的有機硅偶聯(lián)劑，其結(jié)構(gòu)中的二羰基具有較強的配位螯合作用，有利于產(chǎn)生共面作用力，增加粘接性，將其與坡縷石粘土很容易粘接，巧妙地進行有機化改性；并且本文將前述偶聯(lián)劑應用于聚苯乙烯材料中，采用熔融共混法制備了硅烷修飾的坡縷石黏土/聚苯乙烯復合材料。發(fā)現(xiàn)當坡縷石黏