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N-取代马来酰亚胺功能材料的合成及表征

王国祥  
【摘要】:本文对N-马来酰基氨基乙酸(GMI),N-马来酰基-L-氨基丙酸(AMI)的合成、均聚合反应、N-马来酰基氨基乙酸与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的溶液共聚合和N-马来酰基-L-氨基丙酸(AMI)和苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)微乳液共聚合体系进行了详细的研究,并对合成的均聚物和共聚物的旋光性进行了初步探讨。其主要内容和结果如下: 1.对共聚合方法以及影响共聚物的链序列结构的因素作了简要介绍,总结了微乳液聚合法在国内外的发展以及在功能材料方面的应用。对手性N-取代马来酰亚胺及其衍生物功能材料的研究现状、研究方法、用途以及进展作了详细的综述。在对前人研究工作进行分析与总结的基础上,对研制新型N-取代马来酰亚胺功能材料进行了展望,提出了本工作的主要研究内容。 2.以马来酸酐和氨基乙酸、L-丙氨酸为原料,采用两步法合成了N-马来酰基-氨基乙酸(GMI)和N-马来酰基-L-氨基丙酸(AMI)两个单体,研究了反应时间、温度、投料比对转化率的影响,并对中间产物进行了后处理,确定了最佳反应条件。目标产物和中间产物采用FT-IR、~1H-NMR进行了表征。 3.对AMI、GMI分别进行了均聚合研究。讨论了引发剂浓度、单体浓度、温度对均聚合的影响。研究了两个单体均聚合反应动力学,提出了两个单体均聚合反应动力学方程。通过Arrehenius方程,得到了聚合反应的表观活化能Ea的值和频率因子A的值。同时研究了溶剂和温度对AMI均聚物旋光性的影响,进一步解释了AMI均聚物手性产生的原因。均聚物的特征与性能采用红外、核磁、圆二色谱(CD)进行了表征。 4.研究了GMI/MMA体系在极性不同的四种溶剂中(苯、二氧六环、2-丁酮、N,N-二甲基甲酰胺(DMF))进行的共聚合反应,目的是研究溶剂对共聚合反应及对单体竞聚率的影响,从实验结果得到不同溶剂中单体的竞聚率分别为r_1=0.47、r_2=1.80(在苯溶液中);r_1=0.34、r_2=1.46(在二氧六环中);r_1=0.22、r_2=1.27(在2-丁酮中);r_1=0.16、r_2=1.07(在N,N-二甲基甲酰胺中);实验结果表明随着溶剂极性的增加,竞聚率的值逐步减小。进而对共聚物的微观结构产


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