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一种溶解性好的双核配体的合成表征及用于催化甲基丙烯酸甲酯聚合

作　者: 谭哲
导　师: 暴峰
学　校: 华中师范大学
专　业: 有机化学
关键词: 1,1,2,2-四乙酰基乙烷(TAE) 反向原子转移自由基聚合(RATRP) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
分类号: O631.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

自从Maty]iasezwksi和王锦山首次报道了二联吡啶/Cu体系的原子转移催化聚合之后,关于原子转移自由基聚合(ATRP)的配体的研究一直在进行着,ATRP在获得低分子量分布的聚合产物方面有着其重要的意义,特别是在设计星形聚合物方面有着独特的优势,而且易于操作,选择适当的催化剂配体,可以提高ATRP的活性,并得到分子量分布好的聚合产物,这样的产物在材料的设计方面是有着很重要的作用。寻找合适的高活性催化剂配体,对于ATRP在工业上应用有着很大的价值。但是目前在催化剂配体的研究当中,合成出的配体具有较大的分子结构,其与金属配位之后的配体在溶剂中存在溶解度低,催化活性较低的缺点。因此,寻找适当的的催化剂使其配合物在溶剂中有较好的溶解度,提高其催化活性是目前研究ATRP的重要工作。本文以本实验室合成的双-1-苯基-1,3-二酮基苯在无水无氧条件下催化甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯能得到分子量分布比较窄的聚合产物的实验为基础,设计并合成了最为简单的1,3-二酮化合物:1,1,2,2-四乙酰基乙烷,并用于反向原子转移催化聚合(RATRP)。由于1,1,2,2-四乙酰基乙烷的结构简单,在各种不同的非质子性溶剂中都有较好的溶解性,且其配合物在一定温度下在这些溶剂中也有较好的溶解度,在一定的条件下其催化甲基丙烯酸甲酯等单体具有较好的催化活性。实验结果表明,在一定条件下,以1,1,2,2-四乙酰基乙烷/Co和1,1,2,2-四乙酰基乙烷/Ni的催化体系对MMA具有很好的可控性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
选题的意义  6-7
本论文的创新点  7-10
第一章绪论  10-38
  1.1 引言  10
  1.2 可控活性自由基聚合  10-14
    1.2.1 稳定自由基聚合(SFRP)  11
    1.2.2 原子转移自由基聚合(ATRP)  11-12
    1.2.3 可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)  12
    1.2.4 退化转移自由基聚合  12
    1.2.5 可控活性自由基聚合在高分子合成中的应用  12-14
  1.3 原子转移自由基聚合(ATRP)  14-31
    1.3.1 ATRP聚合机理  14-17
    1.3.2 RATRP聚合机理  17-18
    1.3.3 ATRP的引发剂  18-19
    1.3.4 ATRP的单体  19-21
    1.3.5 可用于ATRP的配体  21-25
    1.3.6 可用于ATRP的金属  25-28
    1.3.7 ATRP的溶剂  28-29
    1.3.8 ATRP的特点  29-31
  参考文献  31-38
第二章 1,1,2,2-四乙酰基乙烷的合成和表征  38-47
  2.1 实验部分  38-40
    2.1.1 原料、试剂及仪器  38
    2.1.2 1,1,2,2-四乙酰基乙烷的合成  38-39
    2.1.3 1,1,2,2-四乙酰基乙烷的合成  39-40
  2.2 1,1,2,2-四乙酰基乙烷的表征  40-42
    2.2.1 1,1,2,2-四乙酰基乙烷的~1HNMR  41
    2.2.2 1,1,2,2-四乙酰基乙烷红外分析  41-42
    2.2.3 1,1,2,2-四乙酰基乙烷的元素分析  42
  2.3 1,1,2,2-四乙酰基乙烷NI和CO的配合物的合成表征  42-43
  2.4 1,1,2,2-四乙酰基乙烷的配合物的离子选择性  43-46
  2.5 总结  46
  2.6 参考文献  46-47
第三章 1,1,2,2-四乙酰基乙烷,镍(Ⅱ)催化甲基丙烯酸甲酯的RATRP聚合的研究  47-63
  3.1 实验部分  47-48
    3.1.1 原料  47
    3.1.2 试剂的处理  47-48
    3.1.3 甲基丙烯酸甲酯的聚合反应  48
    3.1.4 甲基丙烯酸甲酯的的表征方法  48
  3.2 结果与讨论  48-61
    3.2.1 引发剂用量对聚合反应的影响  48-51
    3.2.2 配体用量对聚合物反应的影响  51-53
    3.2.3 反应时间对聚合的影响  53-59
    3.2.4 反应温度对聚合的影响  59-60
    3.2.5 PMMA的~1HNMR研究  60-61
    3.2.6 PMMA的红外光谱研究  61
  3.3 小结  61
  3.4 参考文献  61-63
第四章 1,1,2,2-四乙酰基乙烷/钴(Ⅱ)催化甲基丙烯酸甲酯的RATRP聚合的研究  63-71
  4.1 实验部分  63-64
    4.1.1 原料  63
    4.1.2 试剂的处理  63-64
    4.1.3 甲基丙烯酸甲酯的聚合反应  64
    4.1.4 甲基丙烯酸甲酯的的表征方法  64
  4.2 结果与讨论  64-69
    4.2.1 温度对聚合的影响  64-68
    4.2.2 引发剂的量对聚合的影响  68
    4.2.3 PMMA的~1HNMR研究  68-69
    4.2.5 PMMA的IR研究  69
  4.3 小结  69
  4.4 参考文献  69-71
第五章总结与展望  71-73
  5.1 总结  71
  5.2 本课题的缺点与不足  71-72
  5.3 展望  72-73
攻读硕士学位期间发表与学位相关的论文  73-74
致谢  74

一种溶解性好的双核配体的合成表征及用于催化甲基丙烯酸甲酯聚合

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