有機(jī)催化劑催化環(huán)酸酐和四氫呋喃開環(huán)共聚合制備脂肪族聚酯和周期性共聚物.pdf

1、脂肪族聚酯材料是如今極其重要的生物材料。它們憑著優(yōu)良的生物可降解性、生物相容性和一定的機(jī)械強(qiáng)度,將在未來(lái)的材料世界中取代傳統(tǒng)的塑料,應(yīng)用在傳導(dǎo)系統(tǒng)、組織工程和生活日用品等方面。與此同時(shí),序列可控聚合物也成為科學(xué)家們廣泛關(guān)注的重點(diǎn),現(xiàn)如今的有關(guān)序列可控聚合物的報(bào)道大多局限于自由基聚合,例如ATRP等,大部分單體都是乙烯基單體。因此,尋找到新的方法在綠色化學(xué)條件下制備脂肪族聚酯和序列可控聚合物已經(jīng)成為研究者們關(guān)注的方向。
　　 本文

2、使用多氟丁基磺酸胺(Nf2NH)類有機(jī)催化劑制備脂肪族聚酯和周期性醚酯共聚物。該類催化劑屬于無(wú)金屬催化劑,具有無(wú)毒、無(wú)金屬化合物殘留、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),符合綠色化學(xué)的要求。我們分別研究了活潑氫引發(fā)劑存在下和無(wú)引發(fā)劑存在下的環(huán)酸酐和四氫呋喃(THF)開環(huán)共聚合。結(jié)果證明,Nf2NH催化劑在反應(yīng)過(guò)程中既是催化劑又是引發(fā)劑,無(wú)活潑氫引發(fā)劑體系制備環(huán)酸酐和THF開環(huán)聚合產(chǎn)物效果最好。
　　 在無(wú)引發(fā)劑體系中,高溫條件下(100-120℃)

3、,使用環(huán)酸酐和四氫呋喃(THF)反應(yīng)制備脂肪族聚酯(Mn=0.8-1.9×103,Mn／Mw=2.38-3.51)。反應(yīng)過(guò)程早期,觀察到共聚物中同時(shí)具有醚結(jié)構(gòu)和酯結(jié)構(gòu),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,醚結(jié)構(gòu)逐漸消失,最終制備出完全交替的脂肪族聚酯結(jié)構(gòu)。低溫條件下((25-50℃),同樣使用戊二酸酐(GAn)、丁二酸酐(SAn)、甲基丁二酸酐(MSAn)和四氫呋喃(THF)反應(yīng)制備出醚酯共聚物(Mn=3.4-12.1×103,Mw／Mn=1.44-2.1

4、0)。從NMR核磁譜圖和MALDI-TOF質(zhì)譜譜圖可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)在甲苯溶劑中(4 mol／L),GAn和THF反應(yīng)(單體摩爾投料比1:2)可制備出周期性醚酯共聚物(共聚物中GAn和THF結(jié)構(gòu)單元含量比值為:1:2)(Mn=5.9×103,Mw／Mn=2.10).這是迄今為止第一篇通過(guò)環(huán)酸酐和THF開環(huán)共聚合制備脂肪族聚酯和周期性醚酯共聚物的報(bào)道。
　　 本文中還設(shè)計(jì)了一系列模型反應(yīng)證明低溫和高溫的反應(yīng)機(jī)理:低溫下制備出醚酯共聚物,