七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸聚合物的合成及其性質(zhì)研究.pdf

1、瓜環(huán)作為一類新型的主體大環(huán)化合物，與其相應(yīng)的化學(xué)，即瓜環(huán)化學(xué)現(xiàn)在已成為大環(huán)化學(xué)及超分子化學(xué)研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要部分。瓜環(huán)端口的親水性羰基氧原子和疏水性的空腔，以及較強(qiáng)的剛性結(jié)構(gòu)，使得它在超分子化學(xué)領(lǐng)域占有重要的位置。在瓜環(huán)化學(xué)的研究中，瓜環(huán)基聚合物的合成及性質(zhì)已成為其重要研究方向之一。按作用方式可分為：1）建立在配位作用基礎(chǔ)上的瓜環(huán)基配位聚合物；2）建立在瓜環(huán)主客體相互作用基礎(chǔ)上的瓜環(huán)基超分子聚合物；3）建立在羥基瓜環(huán)的化學(xué)鍵基礎(chǔ)上的瓜

2、環(huán)基聚合物。
　　本文在已有工作的基礎(chǔ)上，開(kāi)展建立在羥基瓜環(huán)基礎(chǔ)上的瓜環(huán)基聚合物研究，主要內(nèi)容包括：1）七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸聚合物的合成及結(jié)構(gòu)表征；2）七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯的合成、結(jié)構(gòu)表征；3）七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯對(duì)染料的吸附性能研究；4）單羥基七元瓜環(huán)（(HO)Q[7]）的合成；5）(HO)Q[7]單羥基七元瓜環(huán)的表征：i）利用瓜環(huán)外壁作用，以[CdCl4]2–陰離子誘導(dǎo)方式，制備單羥基七元瓜環(huán)與堿土金屬離子（ AE2+）

3、的多孔配位聚合物；ii）對(duì)所得(HO)Q[7]–AE2+–[CdCl4]2–基多孔配位聚合物對(duì)易揮發(fā)物質(zhì)吸附的研究。
　　根據(jù)蘇海全課題組報(bào)道的一鍋法，選取丙烯酸作為聚合單體，過(guò)硫酸銨既是氧化瓜環(huán)反應(yīng)的氧化劑也是瓜環(huán)與丙烯酸聚合反應(yīng)的引發(fā)劑，合成一系列七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸聚合物，產(chǎn)率約為30~80％。所得七元瓜環(huán)基橋聯(lián)丙烯酸聚合物通過(guò)一維核磁共振波譜技術(shù)、二維核磁共振波譜技術(shù)、熱分析、紅外光譜、掃描電鏡、透射電鏡及凝膠色譜等方法對(duì)其

4、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。該方法拓寬了對(duì)空腔較大瓜環(huán)的實(shí)用研究，提高了瓜環(huán)的利用率，給研究者選用更多瓜環(huán)或單體材料提供了更多的可能性。
　　基于七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸聚合物上的進(jìn)一步衍生化，通過(guò)與萘酚酯化反應(yīng)，降低七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸聚合物的水溶性。所得七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯通過(guò)紅外光譜和固體碳譜進(jìn)行表征。通過(guò)紫外分光光度計(jì)檢測(cè)七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯聚合物對(duì)染料的吸附情況，由與七元瓜環(huán)和瓜環(huán)與聚丙烯酸形成的雙重孔道協(xié)同作用的，該改性聚合物具有

5、相較于單純的聚丙烯酸單位質(zhì)量吸附量有明顯增加，特別是中性紅，具有較高的選擇性。更為突出的性質(zhì)是用乙醇洗滌已吸附染料的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯就可以將染料釋放，材料可以重復(fù)利用。
　　采用法國(guó)學(xué)者Bardelang和Ouari報(bào)道的單羥基瓜環(huán)氧化法，合成單羥基七元瓜環(huán)；利用瓜環(huán)外壁正電性的結(jié)構(gòu)特征，（即瓜環(huán)的外壁作用），容易與[CdCl4]2–等陰離子相互作用，從而導(dǎo)致瓜環(huán)，特別是七元瓜環(huán)，容易與堿金屬（A+）、堿土金屬（AE2+）