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本文主要合成了4-甲基苯并18-冠-6修饰的咪唑卡宾(B18C6imY)。在THF溶剂中,B18C6imY为催化剂,苯甲醇(BnOH)作为引发剂,催化ε-己内酯(CL)开环均聚以及与2,2-二甲基三亚甲基环碳酸酯(DTC)的共聚,对两者的聚合反应条件进行了详细的研究。通过对聚合反应条件的研究,如反应时间(t),反应温度(T),催化剂用量[M]/[C],单体浓度[M],引发剂用量[I],以及共聚反应中两单体的投料比[DTC]/[CL],得到了聚合反应的最佳条件。用重量法研究了B18C6imY协同BnOH体系催化 CL开环均聚的动力学和热力学。对共聚中两单体的相对活性进行了研究,得到了两单体的相对活性。通过对聚合物进行核磁和红外分析,推测了聚合反应可能的机理。 实验结果表明:B18C6imY/BnOH体系催化CL开环均聚以及与DTC共聚均表现出了较高的活性。以THF为溶剂催化CL开环聚合,在[CL]/[C]=700,[CL]/[I]=200,[M]=3 mol/L,10℃的条件下,60分钟得到单体转化率为97.3%,数均分子量(Mn)为40.4 kg/mol,分子量分布(PDI)为1.48的聚合物。在低转化率下对 CL均聚动力学进行了研究,得知聚合反应速率对单体和催化剂浓度均呈一级关系。CL聚合反应的表观活化能由Arrhenius得到,且为22.38 kJ/mol。通过核磁端基和红外谱图分析,推测出CL开环聚合可能的机理为单体活化机理。 B18C6imY/BnOH体系催化 CL与 DTC开环共聚的最佳条件为:两单体的投料摩尔比为[DTC]/[CL]=50:50,[DTC+CL]/[C]=400,[DTC+CL]=3.0 mol/L,[DTC+CL]/[I]=200,以THF为溶剂,在10℃下,反应50 min,得到了单体转化率为95%,分子量39.9 kg/mol,PDI为1.49的共聚物。理想无规的共聚物被1H NMR,13C NMR谱,DSC曲线证实。研究了投料比对共聚的影响,在核磁氢谱图上通过对化学位移(δ)为1.0和2.3的峰积分,得到共聚物中两单体所占的比例与进料中两单体的比例基本相近。在不同投料下制备了较低转化率(低于15%)的共聚物,通过核磁计算得到共聚物中两单体的相对反应活性,rDTC=3.28,rCL=0.32。由此可知,DTC的聚合速度较快。rDTC×rCL≈1,表明CL与DTC共聚为理想无规共聚。DSC曲线分析证实共聚物的玻璃化转变温度介于两单体之间。通过共聚物的核磁分析,推测CL与DTC的共聚为单体活化机理。