三酚基双金属配合物的合成、表征及在环酯开环聚合中的应用

摘要

聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)等高分子因其生物可降解，且具有良好的生物相容性和渗透性而备受瞩目。这些聚合物反应原料为玉米，蔗糖等自然农作物，在自然环境中最终降解为水和二氧化碳，不用担心来源和污染的问题，很大程度上可遏制“白色污染”的蔓延，并且能有效缓解石油等资源日益枯竭带来的能源危机。通过科学改性，这些高分子产品在日常生活中被广泛应用，尤其是它们良好的生物相容性，无毒性等优点使其在医学领域大显身手。目前，金属配合物通过催化/引发相关环酯开环聚合(ROP)，进而制备该类可降解高分子的研究仍然是可降解聚酯研究领域的重点之一。通过对金属配合物的设计及优化，能够获得分子量可控且分子量分布(PDI)较窄的聚酯高分子。本论文主要合成了大位阻的三酚配体，以此合成了一系列双金属配合物，并对它们在环酯开环聚合中催化活性进行研究。
　　本论文主要由以下三个部分组成：
　　第一章主要介绍了环酯开环聚合的研究现状。
　　第二章以四氢呋喃为溶剂，将三（3,5-二叔丁基-2-羟苯基）甲烷与正丁基锂分别和甲基镁，乙基锌，丁基镁以不同比例进行络合反应，合成定量的三种杂金属离子配合物[Li(thf)4][AlMe(L)](1)和[Li(thf)4]2[M(L)]2(2, M=Zn;3, M= Mg)，并对其结构进行了表征。将配合物1–3应用于左旋丙交酯的开环聚合。其中，配合物1对聚合没有催化活性，配合物2和3可以有效的催化左旋丙交酯(L-Lactide)的开环聚合，并且分子量可控，通过催化能够得到理想的分子量和较窄的聚酯分子量分布。实验结果表明，配合物1–3催化丙交酯开环聚合的催化活性和中心金属离子相关，这主要取决于它们不同的路易斯酸性。
　　第三章将2,6-二(3,5-二叔丁基-2-羟苯甲基)-4-叔丁基苯酚(H3–L)与正丁基锂和三甲基铝以1:1:1的摩尔比进行络合反应，合成了甲基铝锂双金属配合物[(L)Al(CH3)Li]，利用空气中的氧气将甲基铝锂双金属配合物氧化，得到甲氧基桥联的铝-锂双金属配合物[(L)Al(μ2-OMe)Li(THF)3]2(4)，并表征了其结构。将配合物4应用于ε-己内酯的开环聚合，研究其催化性能。结果表明，在敞开体系下，配合物4催化ε-己内酯开环聚合仍然能够得到较高的单体转化率和较窄的聚酯分子量分布。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

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第一章 金属配合物催化环酯开环聚合的研究进展

1.1 引言

1.2 内酯开环聚合机理

1.3 引发环酯开环聚合的各类金属催化剂/引发剂

1.4 生物可降解聚酯的具体应用

1.5 本论文选题目的及意义

参考文献

第二章 大位阻三酚配合物的合成，表征及在丙交酯开环聚合中的应用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 金属配合物1-3的表征及结构分析

2.4 配合物1-3对丙交酯的开环聚合研究

2.5 小结

附图

参考文献

第三章 氧桥连的锂-铝混金属配合物的合成，表征以及在催化ε-己内酯开环聚合中的应用

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 金属配合物4的表征及结构分析

3.4 配合物4催化ε-己内酯开环聚合反应

3.5 小结

附图

参考文献

论文总结

硕士期间研究成果:

致谢