铁（Ⅱ）/二苯乙醇酸催化体系应用于活性聚合反应的研究

摘要

该文主要研究新型催化引发剂体系应用于活性自由基及阳离子聚合反应.原子转移自由基聚合(简称ATRP),是近几年发展起来的一种新型的聚合方法.在原子转移自由基聚合反应中,催化体系对反应的可控程度起着非常重要的作用,开发新型高效的催化体系成为该方向的研究热点问题.以前用PPh<,3>、dNbpy、P(nBu)<,3>等为配体组成铁络合物为催化体系进行ATRP的研究多有报道,但这些均为碱性配体,且对人体和环境危害较大,不利于实现工业化生产.对于有机酸来讲,一般认为它们能使有机催化剂失活,不能实现聚合的有效控制.但国内的上海交通大学于2000年成功完成了FeCl<,2>/异肽酸体系的原子转移自由基聚合,从而实现了配体选择上的一大突破,引起了ATRP反应研究的新热点.在大量文献调研的基础上,我们发现高效的ATRP催化剂的氧化还原电位差均介于一定范围.将催化剂的选择和电化学联系起来,优选FeCl<,2>二苯乙醇酸和FeCl<,2>/丙二酸作为催化体系,将其应用于苯乙烯可控自由基聚合,研究了各种因素对聚合反应的影响.结果发现,应用这两种催化体系均可制得相对分子质量分布小于1.5的聚苯乙烯.而且聚合物的数均相对分子质量随单体转化率的增加而线性增加,1n[M]<,0>/[M]与时间呈良好的线性关系.结果表明,该催化体系能有效催化苯乙烯单体的活性自由基聚合.随后我们把FeCl<,2>/二苯乙醇酸催化体系用于对甲基丙烯酸甲酯的可控聚研究,也取得了较好的效果.说明此体系对极性或者非极性的单体都有一定的催化活性.在进行ATRP的研究中,我们发现在没有卤代烃存在的条件下,FeCl<,2>/二苯乙醇酸体系也可以引发苯乙烯的可控聚合,此体系不仅可以控制苯乙烯聚合物的相对分子质量及其分布(1.2~1.5),而且聚合物的数均相对分子质量随单体转化率的提高而线性增加.通过文献查阅,我们认为这是不同与ATRP反应机理的另一种反应过程-阳离子活性聚合.

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第二章 氯化亚铁/二苯乙醇酸和氯化亚铁/丙二酸用于原子转移自由基聚合的研究

第三章 氯化亚铁/二苯乙醇酸体系用于苯乙烯活性阳离子聚合的研究

第四章 氯化亚铁/二苯乙醇酸体系用于甲基丙烯酸甲酯ATRP聚合的研究

全文结论

参考文献

附录

致谢