受阻Lewis酸碱对催化极性二烯烃单体活性聚合

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:meimeini
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聚合物功能化改性可以拓展原有材料的应用范围。而聚合物侧链引入双键等基团是实现聚合物功能化改性的主要途径之一。由于极性二烯烃单体中两个双键的活性差异往往不大,导致这类单体在通过自由基或阴离子均聚或共聚过程中易发生交联而产生凝胶。近年来发现,使用路易斯酸碱对可以实现极性二烯烃单体的区域选择性聚合,获得侧链双键基团保留的聚合物,但该聚合反应还存在一些问题:(1)催化体系表现出高的活性,但是引发效率较低,反应过程不可控,得到聚合物分子量不可预测;(2)随着聚合反应的进行单体浓度逐渐降低,聚合过程容易发生链终止副反应,从而无法制备嵌段聚合物。本论文旨在通过对路易斯酸和路易斯碱电子效应和空间位阻的调控实现甲基丙烯酸-4-乙烯基苄基酯(VBMA)等极性二烯烃单体的活性和区域选择性聚合/共聚。1.合成了氮杂环环外双键含有甲基/乙基的氮杂环烯(NHO)作为亲核性的路易斯碱与A1(C6F53、MeAl(BHT)2或EtAl(BHT)2组成受阻路易斯酸碱对,实现在温和条件下VBMA的活性和区域选择性聚合,得到分子量可控和分布窄的聚合物PVBMA,反应过程表现出高的引发效率(I*≈100%)。使用MeAl(BHT)2/NHO-Me路易斯酸碱对证实了该聚合过程具有特征:具有可预测的分子量、窄的分子量分布;几乎定量的引发效率;聚合物分子量随单体催化剂比例(单体转化率)呈现线性关系;聚合物可以实现链延伸。2.利用MeAl(BHT)2/NHO-Me受阻路易斯酸碱对实现了甲基丙烯酸乙烯酯(VMA)和甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)的活性和区域选择性聚合,通过MALDI-TOF分析PAMA的链末端为H和NHO-Me,不存在链末端“backbiting”副反应。3.运用F-R法对PVBMA-co-PMMA中的单体进行竞聚率研究,发现VBMA和MMA的竞聚率均小于1(rMMA=0.859,rVBMA=0.749),实现了VBMA和MMA的活性和区域选择性共聚合,获得双键几率发布的共聚物。通过依次加入单体的方法制备了二嵌段和ABA型三嵌段聚合物。
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