二硫化碳与氧化环己烯/硫化丙烯共聚制备聚硫代碳酸酯的研究

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聚硫代碳酸酯因具有优异的化学稳定性、潜在的导电性和磁性、良好的光学性能及重金属离子吸附捕集能力而受到广泛关注,且其所需的低毒性、高催化活性催化剂的开发以及聚合工艺条件的优化方兴未艾。本论文旨在开发低毒性、非对称双席呋碱.-Zn(II)配合物,并将其应用于催化二硫化碳(CS2)与氧化环己烯(CHO)/硫化丙烯(PS)的共聚来制备聚硫代碳酸酯。具体研究内容如下:第一、在严格控制反应条件下合成系列新型的非对称双席呋碱-Zn(ⅡI)配合物(Ln-Zn,n=1-6);并通过EA、FT-IR、1HNMR, XRD、PXRD等表征其精确结构。第二、将所合成的非对称双席呋碱-Zn(Ⅱ)配合物(Ln-Zn,n=1-6)的催化活性成功应用于CS2与CHO的共聚而制备出聚硫代碳酸酯:催化效果顺序为:L6-Zn> L3-Zn> L1-Zn> L2-Zn>L5-Zn>L4-Zn。在配合物L6-Zn的催化作用下的较佳聚合工艺条件为:[PPN]Cl作为助催化剂,单体CS2、单体CHO、催化剂以及助催化剂摩尔比例为1000:1000:1:1,反应温度为80℃,反应时间为8 h。在较佳聚合条件下所得到的共聚物的数均分子量Mn为19.72 kg/mol,相对分子质量分布PDI为1.09,转化频率也较高为180g/g Cat.。共聚产物的表征结果表明:在CS2与CHO共聚过程中出现了氧、硫原子交换的现象。第三,将合成的非对称双席呋碱-Zn(Ⅱ)配合物(Ln-Zn,n=1-6)应用于CS2与PS的共聚制备出聚硫代碳酸酯:其中,配合物L6-Zn的催化效果较佳;在配合物L6-Zn的催化作用下优化出的较佳聚合工艺条件为:助催化剂选用[PPN]Cl,单体CS2、单体PS、催化剂以及助催化剂摩尔比例为1000:500:1:1,反应温度为60℃,反应时间为10 h。此时,共聚物的数均分子量Mn较高为8.672kg/mol,相对分子质量分布PDI为1.54,聚合物/环状产物的选择性为71/29。共聚物的表征结果表明:共聚物的链段是完全交替的。
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