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使用羰基硫(COS)、二硫化碳(CS2)替代二氧化碳(CO2)与环氧烷烃在金属配合物催化剂作用下进行共聚反应,可以合成与聚碳酸酯结构类似的聚硫代碳酸酯。此类聚合物由于硫原子的引入而具备了一些特殊的性质,也使得聚硫代碳酸酯成为一种潜在的光导纤维,重金属吸附剂材料。这类材料是聚碳酸酯功能化材料开发的一个重要补充部分,目前关于这方面的研究报道并不多,且还存在着许多问题:聚合物重复单元不一致;催化体系单一;聚合反应的底物也过于单一。氧硫交换(O/S交换)机理还存在着较大的争议。因此,本文研究了一系列双功能催化剂在催化CO2、COS、CS2与环氧丙烷(PO)的共聚的催化性能,重点研究了铬催化剂的高活性、高选择性以及其聚合反应的催化性能特征,并使用此催化剂研究了O/S交换反应机理。本文的主要研究内容如下:一、基于CO2与环氧烷烃交替共聚反应机理,设计合成一系列双功能的SalenM(Ⅲ)X配合物,比较了不同金属配位的催化剂催化PO与CO2n、COS、CS2共聚反应的催化性能的差异,铝催化剂催化CO2、COS、CS2与PO共聚反应的过程中易于产生聚醚,催化剂的活性很低;钴催化剂在常温下能有效COS/PO共聚在常温下,聚合物选择性高于99%,TOF为155h-1,升高温度则易于生成环状产物且发生O/S交换;铬催化剂高温条件下聚合物选择性>99%,无O/S交换,TOF值高达110,660h-1。二、重点考察双功能铬催化剂催化COS与PO共聚反应的催化性能,探究COS与CO2在共聚反应中的反应活性差别的原因。使用原位红外技术研究聚合反应的动力学,比较双组分催化剂与双功能催化剂催化聚合反应的反应级数以及反应活化能的差异。考察双功能催化剂催化各种不同的环氧烷烃与COS聚合反应的反应活性、产物选择性的不同,利用差示扫描量热、热重分析、凝胶渗透压色谱、核磁氢谱碳谱等分析手段对所制得的聚合物性质进行分析。三、利用原位红外实时监测COS与PO共聚反应,通过一系列的控制实验,探究了双功能催化剂不发生O/S交换内在原因,并以此提出了聚合反应过程中O/S交换的机理。