无助催化剂下精氨酸Schiff碱新配合物催化甲基丙烯酸甲酯聚合

摘要

Schiff碱配合物是继Ziegler—Natta催化剂之后，一类能催化极性单体聚合的催化剂，其成本低，制备方便，催化活性较高。本文合成了水杨醛及其衍生物缩精氨酸Schiff碱及其金属配合物，首次将该系列配合物应用于单独催化甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合反应中。
　　 论文选择天然氨基酸L—精氨酸为反应前体，分别与3，4—二羟基苯甲醛、2，4—二羟基苯甲醛及水杨醛缩合生成3，4—二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱(3，4—HDIA)，2，4—二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱(2，4—HDIA)，水杨醛缩精氨酸Schiff碱(HSALA)，并对这些Schiff碱进行了表征。
　　 将所合成的Schiff碱作为配体分别与过渡金属Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和稀土离子配位，合成一系列氨基酸Schiff碱—金属配合物。配合物通过元素分析和紫外光谱等分析手段表征。
　　 本论文重点研究了在无助催化剂的条件下，以L—精氨酸Schiff碱—金属配合物作为单组份催化剂催化甲基丙烯酸甲酯聚合，用粘度法测量了聚合物的分子量，通过1H NMR和GPC对聚合物的立体规整度和分子量分布分别进行了表征。首先比较了不同过渡金属Schiff碱配合物催化剂的催化活性，得到3，4—二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱Cu配合物[Cu(3，4—DIA)(H2O)]Cl·H2O在这些配合物中显示最高的催化活性，同时实验表明在相同的催化条件下，阴离子对催化活性影响较大，影响结果是：配合物外界为氯离子时单体转化率最高。其次，优化了聚合反应条件，当n(MMA)：n(M)=2000，[MMA]=3.33mol/L，80℃，20h的条件是最好的。发现该系列配合物特别是[Cu(3，4—DIA)(H2O)]Cl·H2O对甲基丙烯酸甲酯聚合显示了较高的催化活性，极少量的催化剂催化所得转化率就能达到97.8％，聚合物的分子量56万，分子量分布范围在2.0左右。间同立构含量61％。
　　 研究了稀土配合物在无助催化剂条件下，单独催化聚合甲基丙烯酸甲酯(MMA)的催化活性，重点研究了3，4—二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱钕的配合物[Nd(3，4—HDIA)(H2O)2(Cl)]Cl2·C2H5OH的催化性能，同样优化反应条件得出以二氧六环为溶剂，n(MMA)：n(Nd)=2000，80℃，20 h，为聚合反应的最佳条件。该系列稀土配合物催化MMA聚合单体转化率93.1％，分子量可高达百万。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 Schiff碱金属配合物催化聚合反应研究进展

1.1简介

1.2 Schiff碱过渡金属配合物催化剂

1.3 Schiff碱稀土配合物催化剂

1.4小结

1.5选题背景

1.6本论文的研究内容

参考文献

第2章 Schiff碱金属配合物的合成和表征

2.1课题的引入

2.2试剂和仪器

2.3水杨醛缩精氨酸Schiff碱及其配合物的合成和表征

2.4 2，4-二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱及其配合物的合成和表征

2.5 3，4-二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱及其配合物的合成和表征

2.6小结

参考文献

第3章 过渡金属Schiff碱配合物催化MMA聚合反应的研究

3.1试剂和仪器

3.2 MMA聚合实验及聚合物表征

3.3不同催化剂催化MMA聚合催化性能比较

3.4 MMA催化聚合条件的探索

3.5[Cu(3，4-DIA)]Cl·H2O催化聚合反应的研究及PMMA的表征

3.6小结

参考文献

第4章 Ln-Schiff碱配合物催化MMA聚合反应的研究

4.1 Ln-Schiff碱配合物的合成

4.2试剂和仪器

4.3 MMA聚合实验

4.4 MMA聚合结果与讨论

4.5不同稀土离子的配合物催化MMA聚合催化性能比较

4.6小结

参考文献

第5章 总结与展望

附录 研究生期间发表论文

谱图

致谢