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脂肪族聚酯是一类具有良好的生物相容性和生物可降解性,广泛应用于临时固定的支架材料、组织工程、三维多孔支架等。聚ε-己内酯,由于在药物、包装、器官移植及作为塑料增塑剂等方面有广泛的应用,关于其合成的研究近年来发展得很快。迄今为止,可用以催化内酯开环聚合的催化体系较多,但是反应体系存在副反应和链转移反应较多,得到的聚合物分子量不高,聚合机理尚存较多争议。本论文研究两类新的稀土催化剂:Sm(PPh2)2单组分催化剂和Sm(PPh2)2与四溴底物A(C[CH2OC(O)C(CH3)2Br]4)或六溴取代化合物B(O{CH2C[CH2OC(O)C(CH3)2Br]3}2)组成的催化体系,都可以在温和的反应条件下引发ε-己内酯开环聚合得到线型和多臂结构的ε-己内酯聚合物。本论文考察了这两类催化剂的聚合条件对聚合的影响,深入研究了线型聚合反应的机理,多臂聚合物的结构。 本工作首次把Sm(PPh2)2单组分催化剂使ε-CL(己内酯)开环聚合。分别考察了溶剂的极性、单体的浓度、反应时间、聚合温度对聚合反应的影响。得到了Sm(PPh2)2单组分催化ε-己内酯开环聚合的最佳条件:以THF为溶剂;[CL]/[Sm]=800,[CL]=2.50mol/l,聚合温度为4℃,反应时间90min.。在此条件下得到的聚合物的粘均分子量为:11.74×104,单体的转化率达到100%。用1HNMR和UV-Vis等测试手段,初步证明了Sm(PPh2)2催化ε-CL开环聚合的机理为:单体先与催化剂配位,然后以酰氧键断裂方式增长。 本论文首次用四臂底物A(C[CH2OC(O)C(CH3)2Br]4)与Sm(PPh2)2、SmI2引发ε-己内酯(CL)开环聚合。初步比较了这两种催化体系的催化活性,证实—PPh2配体对稳定增长活性中心、抑止酯交换等一些副反应有一定的作用。通过实验验证体系具有活性聚合反应的特征,考察了生成烯醇盐的反应、单体与溶剂的体积比、反应时间、聚合温度对聚合反应的影响。反应的最佳条件为:以四溴底物(C[CH2OC(O)C(CH3)2Br]4)与Sm(PPh2)2为催化体系,THF为溶剂,[CL]/[Sm]=1000,[CL]=2.0 mol/l,在室温下反应6小时。用1H NMR、GPC和LALLS(小角激光光散射)对聚合物的结构进行了研究,证实聚合物为四臂结构。初步研究了聚合物的溶液性质,根据GPC和粘度法确定了Mark-Houwink方程 浙江大学硕士学位论文的K,。值,*一2失控台一:*一0493。 本文首次用六臂底物物B(OKHZqCHZOC(O)C(CH3)2Br]3卜)与Sin(PPhZh、Sml。反应得到的烯酸盐催化s-CL开环聚合。初步考察了生成烯酸盐的陈化时间、单体浓度、反应时间、聚合温度对聚合反应的影响,得到了聚合反应的最佳聚合条件以六读取代化合物B(O{CH。C[CH。OC(O)C(C力。Bh}对与Sml。为催化剂,tCLI/[S叫一1300,T哑为洛剂,【CL]:142 mo川,在室温下反应6 ’J’时。在此条件下得到的聚合物 M。,=666X 10’,M。,/M.;=72,单体的转化率为 995%。通过核磁初步推断:聚合物的结构为六臂结构。