基于稀土金属催化剂的烯烃选择性聚合研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:buzadi3
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
本论文通过合成和选用一系列适当的稀土金属催化剂,实现了对传统烯烃单体和合成烯烃单体的选择性聚合及共聚合。具体工作内容如下:  (1)合成了一系列芴基官能化的氮杂环卡宾稀土金属双烷基配合物(Flu-NHC)Ln(CH2SiMe3)2(Flu-NHC=C13H8CH2CH2(NCHCHN(C6H2Me3-2,4,6)C),Ln=Sc,Er, Dy),并对中心金属为Er和Dy的配合物进行了单晶结构表征。在40C和乙烯压力为1 atm时,中心金属为Sc的配合物在等摩尔量的有机硼盐[Ph3C][B(C6F5)4]和20当量的AliBu3的活化作用下能够催化乙烯/α-烯烃(1-己烯,1-辛烯)共聚,活性最高分别可达4120和3640 kg·molsc-1·h-1·atm-1,共聚物中1-己烯和1-辛烯插入率分别可达20.2%和38.7%。但具有类似结构的Er和Dy的配合物却不能引发乙烯均聚或者乙烯/a-烯烃共聚。  (2)合成了脒基氮杂环卡宾镥双烷基配合物(Am-NHC)Lu(CH2SiMe3)2(Am-NHC=2,6-iPrC6H3N=C(C6H5)NCH2CH2(NCHCHN(C6H2Me3-2,4,6)C),并对其进行了核磁共振和X-射线单晶结构表征。在有机硼盐的活化作用下,该配合物可以催化异戊二烯高3,4-选择性活性聚合,选择性最高可达99.3%。该体系的3,4-选择性几乎不受温度、单体浓度、溶剂和硼盐种类的影响。同时,二元催化体系(Am-NHC)Lu(CH2SiMe3)2/[Ph3C][B(C6F5)4]还能催化己内酯均聚和与异戊二烯共聚,通过序列加料,可以获得3,4-异戊二烯-己内酯两嵌段共聚物。  (3)通过Wittig反应,合成了1-位取代的丁二烯单体:(E)-1-(4-甲基苯基)-1,3-丁二烯(E-1-MPBD),在三组分体系(Flu-NHC)Lu(CH2SiMe3)2/[Ph3C][B(C6F5)4]/AliBu3的催化作用下,可以获得高间规(rrrr>99%)高3,4-选择性(>99%)的反式聚合物P(1-MPBD)。为了研究聚合物的高间规选择性,还合成了具有高3,4-含量(90.9%)、低间规度(rrrr=49.3%)的模型化合物,通过对比二者的核磁谱图,证实了前者的高区域和立体选择性。此外,高间规聚合物P(1-MPBD)通过氢化反应获得了高间规选择性的聚(4-甲基苯基)-1-丁烯。  (4)合成了一系列2-位芳基取代的丁二烯单体:2-苯基-1,3-丁二烯(2-PB)、2-(4-甲基苯基)-1,3-丁二烯(2-MPB)、2-(4-甲氧基苯基)-1,3-丁二烯(2-MOPB)、2-(4-氟苯基)-1,3-丁二烯(2-FPB)。其中,2-PB在(Am-NHC)Lu(CH2SiMe3)2/[Ph3C][B(C6F5)4]的催化下可以实现高3,4-选择性活性聚合,3,4-选择性最高可达96.7%。选用β-双亚胺配体螯合的钇双烷基配合物(BDI)Y(CH2SiMe3)2(THF)(BDI:CH3C=N(C6H3-2,6-Me2)CHCNH(C6H3-2,6-Me2)CH3)作为催化剂前体,在等摩尔量的[Ph3C][B(C6F5)4]和10当量的AliBu3作用下,上述4种单体均能实现顺-1,4选择性聚合,其中2-MOPB和2-FPB的选择性都大于98%,而2-PB和2-MPB的顺-1,4选择性都在80-90%之间。同时,该三组分催化体系还能催化4种单体分别与异戊二烯共聚,所得共聚物中各自的顺式选择性都能够与均聚物保持一致。  (5)选用噻吩稠合的取代环戊二烯基钪双烷基配合物作为催化剂前体{2,5-Me2-3-Ph-6H-cyclopenta[b]thiophenyl)Sc(CH2SiMe3)2(THF)},在[Ph3C][B(C6F5)4]和AliBu3的作用下,它能催化苯乙烯高间规选择性聚合(rrrr>99%);而对于合成的功能化苯乙烯单体——4-烯丙氧基苯乙烯(AOSt),该三元体系虽然能高活性地催化其聚合,但所得聚合物PAOSt却没有立体选择性,同时苯乙烯和AOSt的共聚物也没有立体选择性。为了探索功能化单体均聚和共聚失去选择性的原因,我们合成了两种单体——4-丙氧基苯乙烯(POSt)和4-(3-丁烯基)-苯乙烯(BTSt),发现前者在与苯乙烯共聚时能够保持间规选择性,而后者与苯乙烯的共聚物同样没有立体选择性,证明AOSt均聚或者共聚失去立体选择性的原因是由于单体中的烯丙基双键造成的。同时,通过Thiol-ene反应,合成了接枝共聚物PS-g-PEG。
其他文献
还原型谷胱甘肽(GSH)是具有生物活性的天然三肽,它参与生物体的多种生理、生化过程.如解除细胞中毒、抗病毒、调节细胞内的氧压力、清除细胞内的自由基、保护肝脏等.目前GSH
该文主要采用反相胶束微乳液法制备出多种稀土化合物纳米微晶,同时开展了非水体系制备含硫稀土化合物驱体的工作,结合多种表征手段对反应机理进行了深入的探讨,取得一些有意
应用NMR、ESR、电导、表面张力、紫外一可见光谱等方法,系统研究了表面活性剂缔合体系的性质及其影响其性质的因素;研究了表面活性剂缔合体系在水相中与聚合物的相互作用;研
“多元解读”这个概念用一句话来说就是“一千个读者有一千个哈姆雷特”。现在大多数教师都明白,“阅读”在很大程度上是一种个性化的体验,每个读者都有自己独特的生活经验、知识结构和审美追求,因此,对作品的解读往往因人而异、千差万别。读者对文本的解读,有时候甚至会超越作者本人的创作意图。读者对文本的解读也近于一次再创造,由于再创造的过程基于每个人的独特感受,所以对文本的解读不是单一的、平面化的,而是立体的、
该文对α-羰基烯酮环二硫代缩醛进行了深入研究的基础上,提出了一条制备α-羰基-N,N-缩烯酮类化合物的新方法,即通过α-羰基基烯酮环二硫代缩醛与胺类化合物的取代反应制备出
高分子共混和改性是改善高分子材料性能的一个有效手段.环氧树脂性脆,表面能高,限制了它在某些领域的应用.而聚二甲基硅氧烷以其很低的表面能、卓越的柔性和优良的耐热氧老化
在有机发光二极管中,载流子的注入和传输特性直接影响器件的性能,由于有机半导体分子结构及其薄膜形态的多样性和掺杂体系中分子-分子之间相互作用的不同行为,使有机半导体的传
聚苯基单醚喹恶啉(PPQ-E)是一种高性能的芳杂环聚合物,它能在高温高压水的环境下作为电绝缘材料和功能膜使用,它还具有很多潜在的使用价值.关于这类聚合物的银纹化现象、形变
本论文基于以苯并二噻吩为给体(TBDT)和三噻吩为π桥的二维平面结构的小分子,主要做了两方面的工作:一是通过研究端基受体和调控烷基链尝试在结构与性能间建立起结构与聚集和
在使用小分子药物和基因药物对疾病进行治疗的过程中,为了提高治疗效果,降低毒副作用,均需要使用性能优异的载体。为了使载体具有更佳的药物和基因传递效果,我们需要对载体的性能