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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

作　者: 秦敏税
导　师: 李宁
学　校: 浙江大学
专　业: 化学
关键词: 精氨酸Schiff碱配合物 无助催化剂 催化聚合 甲基丙烯酸甲酯
分类号: O631.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 25次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-8
第1章 Schiff碱金属配合物催化聚合反应研究进展  8-32
  1.1 简介  8-10
  1.2 Schiff碱过渡金属配合物催化剂  10-22
  1.3 Schiff碱稀土配合物催化剂  22-27
  1.4 小结  27
  1.5 选题背景  27-28
  1.6 本论文的研究内容  28
  参考文献  28-32
第2章 Schiff碱金属配合物的合成和表征  32-44
  2.1 课题的引入  32-33
  2.2 试剂和仪器  33
  2.3 水杨醛缩精氨酸Schiff碱及其配合物的合成和表征  33-36
  2.4 2,4-二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱及其配合物的合成和表征  36-39
  2.5 3,4-二羟基苯甲醛缩精氨酸Schiff碱及其配合物的合成和表征  39-42
  2.6 小结  42-43
  参考文献  43-44
第3章 过渡金属Schiff碱配合物催化MMA聚合反应的研究  44-55
  3.1 试剂和仪器  44
  3.2 MMA聚合实验及聚合物表征  44
  3.3 不同催化剂催化MMA聚合催化性能比较  44-47
  3.4 MMA催化聚合条件的探索  47-51
  3.5 [Cu(3,4-DIA)]Cl·H_2O催化聚合反应的研究及PMMA的表征  51-53
  3.6 小结  53-54
  参考文献  54-55
第4章 Ln-Schiff碱配合物催化MMA聚合反应的研究  55-63
  4.1 Ln-Schiff碱配合物的合成  55-56
  4.2 试剂和仪器  56
  4.3 MMA聚合实验  56-57
  4.4 MMA聚合结果与讨论  57-60
  4.5 不同稀土离子的配合物催化MMA聚合催化性能比较  60-61
  4.6 小结  61
  参考文献  61-63
第5章 总结与展望  63-65
附录 研究生期间发表论文  65-66
谱图  66-82
致谢  82-84

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 聚合反应、缩聚反应
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