环烷基及氟取代烯烃的合成及其聚合性能研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:johnason1111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚烯烃作为一类性能优异的材料被广泛应用于人们的生产生活之中,成为通用塑料的大宗品种。而随着时代的不断进步和人们生活水平的日益提高,传统的聚烯烃材料已经难以满足社会的需求,因此开发新型聚烯烃材料或功能化聚烯烃迫在眉睫,并已经成为了当今聚合物科学界所努力的方向之一。本论文设计并合成了两类乙烯基单体,利用多种过渡金属配合物实现了它们的立体选择性聚合,详细研究了它们的聚合性能,并探究了微观结构的差异对聚合物的化学性能及物理性能的影响。具体的研究工作如下:(1)利用格氏试剂与卤代烃的碳碳偶联反应,以较高产率分别合成了环烷基取代的α-烯烃单体和多氟代苯乙烯单体。通过配体与过渡金属前驱体的简单“酸-碱”反应,合成了能够实现烯烃配位聚合的过渡金属配合物1-8。(2)利用氯化钪类配合物1催化环烷基取代α-烯烃聚合,能够得到完全等规结构的环烷基取代聚α-烯烃(mmmm>99%),通过调整催化体系中烷基铝的当量可以分别得到分子量在10~4和10~6数量级的聚合物。利用卡宾烷基钪配合物2催化环烷基取代α-烯烃聚合,能够得到无规立构聚合物。依靠具有独特的链行走特性的α-二亚胺钯类配合物3和4,实现了环烷基取代α-烯烃的异构化聚合,得到了环烷基结构嵌入聚合物主链或侧链之中异构化聚合物。通过利用不同的配合物,实现了环烷基结构在聚合物主链或侧链中的位置的精确调控,得到了一系列新型聚烯烃材料。环烷基结构接近主链,聚合物链段有序结晶,材料的刚性显著增强且透光率降低。环烷基结构远离主链,链段无序排列,得到非晶聚合物,材料的柔性显著增强且光学透明度较高。(3)经过1倍当量有机硼盐和2倍当量烷基铝的活化,单茂钪类配合物5-8能够高活性引发多氟代苯乙烯的配位聚合,且单体接近完全转化。催化体系表现出优越的立体选择性,所得聚多氟代苯乙烯均为高度间规结构(rrrr>99%),且聚合物分子量为Mn=55200-166700。配合物5-8还能催化多氟代苯乙烯与异戊二烯的共聚反应,所得共聚物中两单元的比例与单体投料比较为接近,并且保持着较窄的分子量分布。研究表明,所得间规聚多氟代苯乙烯具有良好的力学和表面性能,为一种疏水的柔性塑料。
其他文献
青少年阶段是个人成长过程中的关键时期,社会、学校以及家庭也越来越认识到青少年心理健康状况在青少年成长过程中起着决定性的作用。亲子关系作为社会关系最基础的一层,是人们来到这个世上建立的第一个亲密关系,其和谐程度直接关系到个体其他社会关系的建立。在家庭系统理论中,亲子三角关系是指一个家庭中三位家庭成员建立起来的情绪依恋形态,包括代罪羔羊、跨世代联盟和亲职化关系三种类型。亲子三角关系是影响个体情感自我分
学位
本论文设计合成了一系列新型双磷酰胺Ce(III/IV)配合物和三氨基胺Ce(IV)配合物,具体的研究内容如下:(1)设计合成了双磷酰胺Ce(III)配合物1a-1c,且每个分子中均配有一个K阳离子,继而利用Ph ICl2将其氧化,以高产率获得Ce(IV)配合物2a-2c。采用核磁共振波谱和X-射线单晶衍射探索了配合物的结构特点,配合物1a-1c和2a-2c均为八配位的十二面体结构。利用紫外可见光谱
学位
随着社会快速发展,人们面临着能源危机和环境污染两个迫在眉睫的危机,而阴离子交换膜燃料电池因其能量转换率高、环境友好等优点受到人们广泛关注。相较于发展成熟的质子膜燃料电池,其具有氧还原动力学速率快,成本低等优点。然而,廉价、高电导率、耐碱性好的阴离子交换膜的缺乏限制了燃料电池的发展和应用。文本设计了不同的含醚键的阴离子交换膜,二苯醚单体的使用极大降低了昂贵催化剂的使用,并证明了AEM良好的碱稳定性。
学位
苯甲醛作为一种多用途化学中间体,在制药工程、染料工程、香水和精细化工生产中都有着广泛的应用,采用催化氧化技术由苯甲醇液相氧化生成苯甲醛的反应在工业中受到重视。同时因为其反应机理简单、副产物可控等因素,在实验室中常作为模型反应研究。然而现阶段的研究工作中,针对苯甲醇制苯甲醛的相关工作需要添加无机碱作为助催化剂,促进反应关键步骤的发生。然而碱性环境易导致产物深度氧化形成大量副产物苯甲酸,造成后续分离困
学位
清洁能源的开发关系着社会的可持续发展,因而清洁能源转换装置如金属-空气电池(MABs)、电解水等的研发成为前沿研究的热点。然而,它们均面临氧电极上氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)动力学过程缓慢、催化剂成本高的问题,不能满足市场化需求,因此成本低廉且性能优异的ORR/OER催化剂的研发成为未来新能源装置发展的主要挑战之一。本论文以高丰度的过渡金属Mn为原料,设计制备了单原子分散的Mn-Nx
学位
甲苯和二甲苯是重要的化工原料,其有效利用及向高附加值产品的转化是化工生产的重要方向。通过C—H键的选择性氧化可以将甲苯和二甲苯转化为相应的芳香醛。芳香醛是一类重要的化工中间体,应用范围非常广泛,在我国供不应求。常见的芳香醛的制备方法有催化氧化法、化学氧化法和电化学氧化法等。其中,用气相氧化法将甲苯及二甲苯选择性氧化为相应的芳香醛是一种易于连续化生产、工艺简单、成本低廉且绿色无氯的生产工艺,具有更好
学位
酰胺和氰基结构单元广泛存在于化学或者生物学分子中,其中酰胺和腈类化合物在医药、材料、精细化工等领域具有重要的应用价值。构建酰胺和腈类化合物中的碳-氮键结构非常具有挑战性,如传统合成酰胺的方法通常是以羧酸及其衍生物作为底物,这些过程原子经济性差;腈水解制备酰胺使用的强酸或强碱类催化剂,对设备腐蚀严重,且容易导致过度水解。过渡金属催化剂在催化氧化氨化及腈水解反应中具有重要的应用前景,其中应用于温和液相
学位
电渗析(ED)作为膜法脱盐技术之一,对于微咸水脱盐具有高效、低成本以及零碳排放的优势,可以与其他膜法脱盐技术以及新型发电技术相结合有效降低海水淡化成本。阴离子交换膜(AEM)作为电渗析设备的核心组成部分之一,需要具备高选择性和低面电阻。膜的选择性主要受固定基团浓度影响,面电阻受膜的电导率影响,本论文提出了软模板法促进阴离子交换膜内部微相分离结构形成的策略,具体以稳定性良好、成本低的聚苯醚做主链,引
学位
光催化还原CO2反应和光催化固氮反应是两类受到高度关注的光催化反应,而高效地光催化还原CO2和光催化固氮尚未实现,主要原因在于光量子产率低及反应机理研究不明确。完整的光催化反应包含光物理过程和光化学过程两方面,且光化学过程发生于激发态,而目前大部分都采用第一性原理在基态下进行研究,只有研究激发态下光催化还原CO2反应及光催化固氮反应的光物理过程和光化学过程,才能进一步理解光催化过程的机理。更重要的
学位
芳香性是化学领域重要的基础课题,至今对芳香性的研究已有200余年,但其概念却始终蒙着一层神秘的面纱。芳香族化合物于医药、食品、饲料和材料等领域也有着广泛的应用。近年来,随着实验和理论手段的不断进步,芳香性化合物的种类及判断依据也在不断扩充,该类化合物在结构、能量、电磁性质及反应性上都会表现出独特的性质。金属芳香族化合物作为芳香族分子和有机金属化学的纽带,通常有着复杂的多环体系和多种取代基作用,一直
学位