本文關鍵詞：席夫堿—鋁催化劑在外消旋丙交酯開環(huán)聚合中的應用

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【摘要】：可降解材料中的可降解聚酯是指用丙交酯、乙交酯、ε-己內酯等作為單體,在特定條件下經(jīng)過開環(huán)聚合而形成的脂肪族聚酯。它們的用途十分廣泛,由于可自然降解,在環(huán)境保護過程中起到了積極的作用,而且單體無毒性,生物相容性好,所以在醫(yī)學中的應用也越來越多,如抗癌藥物載體,藥物緩釋,骨釘,骨板,縫合線等。合成脂肪族聚酯的方法有兩種,第一種是采用羥基酸單體縮聚,第二種是內酯類或者交酯類單體開環(huán)聚合。由于羥基酸縮聚的副產(chǎn)物是水,且反應可逆,除水難度大,所以想得到高分子量的聚合物基本上是不可能的。而在無水無氧和合適的催化劑作用下,丙交酯、ε-己內酯等單體可進行可控的開環(huán)聚合。所以近年來,用于催化丙交酯、ε-己內酯等單體的催化劑已成為了研究熱點。本論文主要研究的催化劑是用于催化丙交酯單體的催化劑。在眾多催化劑中,席夫堿-金屬配合物系列催化劑又由于其優(yōu)異的催化性能而脫穎而出,成為近年來該領域的研究熱點。席夫堿作為與金屬離子配位的配體,其上不同取代基團對聚合反應有著很大的影響,因為取代基團不同,電負性和立體位阻都會不同。不同的金屬離子也會對聚合產(chǎn)生巨大的影響,如引發(fā)時間,聚合速率等。由于用于合成聚乳酸的單體丙交酯有3種立體異構體,所以聚乳酸大分子鏈會有不同的立體構型：無規(guī)立構構型,間同立構構型,全同立構構型,以及由全同聚合物鏈段構成的嵌段聚合物。不同的立體構型對聚乳酸的物理性能與化學性能有很大影響,而不同的聚乳酸大分子鏈構型可以由特定的催化劑來控制,所以丙交酯單體的選擇性聚合就成了此類催化劑研究與發(fā)展的重中之重。本論文設計并合成了一系列席夫堿-鋁金屬催化劑,并對其進行了表征,確定其結構后,同時開展了對外消旋丙交酯的選擇性聚合,并對其聚合動力學進行了分析與研究。研究表明對于催化劑和單體,均是一級動力學聚合。席夫堿-鋁催化劑羥基臨位取代基團的位阻對立體選擇性有極大影響。在一定溫度范圍內,丙交酯單體聚合速率隨著溫度的升高而增大。動力學研究表明數(shù)均分子量和單體轉化率線性相關。論文也探討了嗎啉亞甲基取代基對于丙交酯開環(huán)聚合的影響。
【關鍵詞】：丙交酯 聚乳酸 席夫堿-鋁 開環(huán)聚合 嗎啉亞甲基
【學位授予單位】：東北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O631.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 文獻綜述9-30
• 1.1 生物降解高分子概述9-18
• 1.1.1 部分降解高分子材料10
• 1.1.2 完全可降解高分子材料10-11
• 1.1.3 生物合成可降解高分子11
• 1.1.4 化學合成可降解高分子11-18
• 1.2 環(huán)狀酯類的開環(huán)聚合18-29
• 1.2.1 陽離子聚合18
• 1.2.2 陰離子聚合18-20
• 1.2.3 配位聚合20-23
• 1.2.4 丙交酯的開環(huán)聚合23-29
• 1.3 本章概述29-30
• 第二章 試劑及儀器30-32
• 2.1 試劑30-31
• 2.2 試劑提純31
• 2.3 儀器和測試31-32
• 第三章 含嗎啉亞甲基的席夫堿-鋁催化劑的合成與表征32-47
• 3.1 前言32-33
• 3.2 實驗部分33-39
• 3.2.1 實驗條件33-34
• 3.2.2 配體及催化劑合成34-39
• 3.3 配體的表征39-45
• 3.4 COMPLEXES 1a-5a的合成45
• 3.5 催化劑的表征45-47
• 第四章 含嗎啉亞甲基的席夫堿-鋁催化劑在外消旋丙交酯聚合中的應用47-59
• 4.1 前言47-48
• 4.2 外消旋丙交酯的聚合48
• 4.3 結果與討論48-59
• 4.3.1 外消旋丙交酯的溶液開環(huán)聚合的動力學研究48-52
• 4.3.2 立體選擇性聚合探討52-56
• 4.3.3 低聚聚乳酸1~H NMR譜圖56
• 4.3.4 含嗎啉亞甲基席夫堿-鋁配合物催化劑催化己內酯開環(huán)聚合研究56-59
• 結論59-60
• 參考文獻60-66
• 致謝66

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