n-烷基-β-酮亚胺铁配合物的合成及其催化丙交酯开环聚合的研究

摘要

聚丙交酯(PLA)是一种由乳酸聚合而成的脂肪酸聚酯。因为其原料来源丰富，降解产物为乳酸，并且具有优良的机械性能，物理性能和生物相容性等特点，被广泛运用于服装、薄膜、纤维，制备药物的缓释系统材料、骨修复和组织工程支架材料等。现在已经开发的如含铝、锡和稀土元素等金属催化剂，都能催化丙交酯开环聚合，并且得到的聚合物分子量较大且分子量分布较窄，但是只有部分金属配合物具有良好的立体选择性，并且大多数金属催化剂的金属残留可能存在毒性，限制了聚丙交酯在生物方面的应用。因此开发低毒性、高活性、高立体选择性的金属催化剂具有极其重大的意义。
　　本论文选用N-烷基-β-酮亚胺配体的锂盐与FeCl2(THF)1.5反应合成了6种单核铁配合物3a-4a，这些配合物均为双配体配位的二价铁配合物，分子结构都经过了红外光谱，高分辨质谱和X-单晶衍射的确定。用N-烷基-β-酮亚胺配体的锂盐与FeCl2(THF)1.5，LiN(SiMe3)2反应合成了四核铁配合物[NacacH6Fe4Li2Si4H18O4N2]·hexane(5a)，其结构通过红外光谱和X-单晶衍射进行了表征。
　　7种铁配合物对催化外消旋丙交酯开环聚合反应均具有活性，聚合物通过1H NMR和GPC进行表征。催化结果表明，配合物3a，3b和3e催化丙交酯开环聚合在70℃下1小时内，单体转化率都接近100％。其中，配合物3b催化丙交酯开环聚合具备高活性、良好的可控性和立体选择性，聚合1h单体转化率就能达到100％，聚合物的数均分子量Mn达到1.6万，全同立构规整度Pm为0.79，分子量分布PDI为1.73。配合物3c和4a也具有较好的立体选择性，催化所得聚合物的Pm分别为0.77，0.75。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 聚丙交酯简介

1．1．1 聚丙交酯的性质与应用

1．1．2 丙交酯开环聚合的反应机理

1．1．3 丙交酯开环聚合反应的立体选择性

1．2 催化丙交酯开环聚合催化剂的简介

1．2．1 铝催化剂

1．2．2 锌和镁催化剂

1．2．3 铁催化剂

1．2．4 锡催化剂

1．2．5 稀土配合物催化剂

1．3 β-酮亚胺配体以及β-酮亚胺金属配合物简介

1．3．1 β-酮亚胺配体

1．3．2 β-酮亚胺金属配合物现状

1．4 选题目的和意义

2 实验结果与讨论

2．1 双配体配位的β-酮亚胺单核铁配合物的合成

2．2 β-酮亚胺四核铁配合物的合成

2．3 催化外消旋丙交酯开环聚合

2．3．1 聚合反应的立体选择性

2．3．2 铁配合物催化外消旋丙交酯开环聚合

2．3．3 铁配合物催化外消旋丙交酯开环聚合机理

3 实验部分

3．1 实验仪器及药品

3．1．1 实验仪器

3．1．2 实验药品

3．1．3 溶剂及试剂预处理

3．2 双配体配位的β-酮亚胺单核铁配合物的合成及表征

3．2．1 β-酮亚胺配体的合成

3．2．2 双配体配位的β-酮亚胺单核铁配合物的合成

3．2．3 β-酮亚胺四核铁配合物的合成

3．3 催化D，L-丙交酯开环聚合的一般步骤

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢