不同电子效应新型三维空间立体构型α-二亚胺双配体镍(Ⅱ)催化剂合成及催化降冰片烯与1-烷烯共聚合

摘要

加成型聚降冰片烯因其热稳定好，耐化学腐蚀性强，低的介电系数和高透光性而备受关注。但是加成型聚降冰片烯在实际应用中也有其缺陷，如溶解性差，加工性能差等。为了改善其缺陷，提高应用前景，对加成型聚降冰片烯进行共聚改性是一条很有必要的途径。然而在对聚降冰片烯材料进行共聚改性的过程中，新型高效稳定的催化剂和共聚单体的选择是保证聚合反应产率以及聚合物性能的两个重要因素，尤其是新型催化剂的设计最为重要。
　　 目前研究较多且能高活性催化降冰片烯共聚合的后过渡金属催化剂，主要是α-二亚胺类镍、钯催化剂。为了合成更为高效稳定的催化剂，本文借助分子设计，成功地合成并表征了一系列不同电子效应的新型三维空间立体几何构型α-二亚胺双配体后过渡金属Ni(Ⅱ)催化剂(C1=-CH3，C2=-C1，C3=-CF3)。该类催化剂的空间立体几何构型，可和芳胺的空间位阻效应和电子效应产生协同效应，从而使得催化剂具有高的立体开放性和宽松的配位聚合环境，获得高性能的催化体系。这种新的三维空间立体几何构α-二亚胺双配体后过渡金属Ni(Ⅱ)催化剂通过单晶X射线衍射证明了其结构，并与B(C6F5)3组成催化体系进行了降冰片烯均聚研究。这三种催化体系在催化降冰片烯均聚时，均展现了较高的活性(105gpolymer/molNi h)。
　　 为了进一步改善加成型聚降冰片烯性能，本文选择1-烷烯(1-己烯，1-辛烯)与降冰片烯进行共聚，在催化降冰片烯与1-烷烯(1-己烯，1-辛烯)共聚时，Ni(Ⅱ)/B(C6F5)3催化体系的活性比催化降冰片烯均聚活性稍微下降。并且，不同取代基在配体芳环上对于催化剂活性也有所影响，芳环上强吸电子基CF3有利于其活性的增加，其活性最高，同时其催化所得的聚合物也有较高的相对分子质量(0.3-1.5×105 g/mol)和较窄的分子量分布(1.8-2.0)。在1-烷烯的投料比占10-50％时，其在共聚物中的插入率可达8.56-14.33％。所得共聚物热稳定性良好，并且与降冰片烯均聚物相比，溶解性能和机械性能也得到了改善。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 概论

1．2 降冰片烯加成聚合催化剂研究进展

1．2．1 前过渡金属催化剂

1．2．2 茂金属催化剂

1．2．3 后过渡金属催化剂

1．3 降冰片烯与其衍生物的共聚合

1．4 降冰片烯及其衍生物和α-烯烃的加成聚合

1．5 课题的提出及意义

1．6 本论文的创新点

第2章 不同电子效应新型三维空间立体构型α-二亚胺双配体镍(Ⅱ)催化剂的合成及表征

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂及规格

2．2．2 试剂的处理

2．2．3 主要实验仪器、设备

2．2．4 配体和配合物的合成

2．2．5 配体和配合物单晶培养及结构测定

2．3 结果与讨论

2．3．1 配体和配合物的合成

2．3．2 配体和配合物的结构

2．4 本章小结

第3章 不同电子效应新型三维空间立体构型α-二亚胺双配体镍(Ⅱ)催化剂催化降冰片烯与1-烷烃的共聚合研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂及规格

3．2．2 主要实验仪器、设备

3．2．3 试剂的纯化及配制

3．2．4 主催化剂α-二亚胺镍催化剂、助催化剂及降冰片烯标准液的配制

3．2．5 降冰片烯的均聚

3．2．6 降冰片烯与1-烷烯(1-己烯，1-辛烯)的共聚合

3．3 结果与讨论

3．3．1 降冰片烯的均聚合

3．3．2 降冰片烯与1-烷烯(1-己烯，1-辛烯)的共聚合

3．3．3 共聚物GPC分析

3．3．4 共聚物的结构分析

3．3．5 共聚物的热性能分析

3．4 本章小结

第4章 总结与展望

4．1 总结

4．2 进一步工作的方向

参考文献

致谢

附录 配体和配合物的晶体数据与质谱数据

攻读学位期间的研究成果