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《浙江大学》 2010年
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无助催化剂下精氨酸Schiff碱新配合物催化甲基丙烯酸甲酯聚合

秦敏税  
【摘要】:Schiff碱配合物是继Ziegler-Natta催化剂之后,一类能催化极性单体聚合的催化剂,其成本低,制备方便,催化活性较高。本文合成了水杨醛及其衍生物缩精氨酸Schiff碱及其金属配合物,首次将该系列配合物应用于单独催化甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合反应中。 论文选择天然氨基酸L-精氨酸为反应前体,分别与3,4-二羟基苯甲醛、2,4-二羟基苯甲醛及水杨醛缩合生成3,4-二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱(3,4-HDIA),2,4-二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱(2,4-HDIA),水杨醛缩精氨酸Schiff碱(HSALA),并对这些Schiff碱进行了表征。 将所合成的Schiff碱作为配体分别与过渡金属Cu(Ⅱ、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和稀土离子配位,合成一系列氨基酸Schiff碱-金属配合物。配合物通过元素分析和紫外光谱等分析手段表征。 本论文重点研究了在无助催化剂的条件下,以L-精氨酸Schiff碱-金属配合物作为单组份催化剂催化甲基丙烯酸甲酯聚合,用粘度法测量了聚合物的分子量,通过1H NMR和GPC对聚合物的立体规整度和分子量分布分别进行了表征。首先比较了不同过渡金属Schiff碱配合物催化剂的催化活性,得到3,4-二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱Cu配合物[Cu(3,4-DIA)(H2O)]Cl·H2O在这些配合物中显示最高的催化活性,同时实验表明在相同的催化条件下,阴离子对催化活性影响较大,影响结果是:配合物外界为氯离子时单体转化率最高。其次,优化了聚合反应条件,当n (MMA):n(M)=2000, [MMA]=3.33mol/L,80℃,20h的条件是最好的。发现该系列配合物特别是[Cu(3,4-DIA)(H2O)]Cl·H2O对甲基丙烯酸甲酯聚合显示了较高的催化活性,极少量的催化剂催化所得转化率就能达到97.8%,聚合物的分子量56万,分子量分布范围在2.0左右。间同立构含量61%。 研究了稀土配合物在无助催化剂条件下,单独催化聚合甲基丙烯酸甲酯(MMA)的催化活性,重点研究了3,4-二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱钕的配合物[Nd(3,4-HDIA)(H2O)2(Cl)]Cl2·C2H5OH的催化性能,同样优化反应条件得出以二氧六环为溶剂,n (MMA)::n(Nd)=2000,80℃,20h,为聚合反应的最佳条件。该系列稀土配合物催化MMA聚合单体转化率93.1%,分子量可高达百万。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O631.5

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【参考文献】
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