以酰溴化β-环糊精为引发剂制备聚合物

论文摘要

环糊精是由多个D-（+）-吡喃型葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键连接而成的环型低聚糖。最常见的是α-,β-和γ-环糊精,它们分别由6,7及8个吡喃型葡萄糖单元组成。其葡萄糖单元在2-和3-位有两个仲羟基以及在6-位的一个伯羟基,能够在羟基上进行选择性化学修饰。环糊精经化学修饰后,能根据不同的反应机理连接上不同化学性质的臂,成为一种非常好的多官能团大分子引发剂,引发原子转移自由基聚合（ATRP）反应制备聚合物。近年来,随着合成工艺的进步及迅速的工业化,环糊精的价格日益降低,使得以酰溴化p-环糊精为引发剂制备的聚合物的与表征工作更具有了现实意义,在应用领域也有了进一步的拓展。本论文以p-环糊精为初始原料,探讨了以酰溴化β-环糊精为引发剂制备了一些的聚合物及星形聚合物,并对产物进行了表征,主要在以下三方面进行工作：1、首先用p-环糊精作为母体,与二溴异丁酰溴（BIBB）发生酰溴化反应,合成了大分子引发剂2Br-β-CD和4Br-β-CD,用FTIR,1H-NMR, TG等对其进行表征,确定他们的取代度分别是2和4。摸索反应的最佳条件,并对其溶解性进行探讨。2、以2Br-β-CD和4Br-β-CD为引发剂,2,2’-联吡啶/CuBr为催化剂,GMA和MMA为单体用ATRP方法合成了一系列聚合物,用FTIR,’H-NMR, GPC, TG等对其进行表征。根据1H-NMR分析证实了聚合物的链端存在溴原子,得到的聚合物仍是一活性长链,聚合反应是活性聚合,说明是ATRP反应；同时所得的聚合物可以作为引发剂,进一步引发ATRP反应。通过热分析说明这些聚合物的热稳定性较好。并对反应的条件进行优化。3、用酰溴化p-环糊精作为引发剂,用溶剂热法制备一系列聚合物。用GPC, FTIR, 1H-NMR对其进行表征,根据1H-NMR分析证实了聚合物的链端存在溴原子,得到的聚合物仍是一活性长链,聚合反应是活性聚合,所得的聚合物可以作为引发剂,进一步引发反应。并对其热失重行为进行了研究,比用ATRP法合成的聚合物热稳定性更好,同时,相比与常规的聚合操作溶剂热法制备聚合物更为简单方便。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 目录
• 绪论
• 0.1 环糊精化学
• 0.1.1 环糊精的结构
• 0.1.2 环糊精的化学修饰方法
• 0.1.3 环糊精及其衍生物的应用
• 0.2 原子转移自基聚合（ATRP）
• 0.2.1 ATRP机理及其聚合体系
• 0.2.2 ATRP的聚合体系
• 0.2.3 ATRP在制备功能性聚合物方面的应用
• 0.3 星形聚合物的研究和应用进展
• 0.3.1 星形聚合物的概述
• 0.3.2 星形聚合物的合成方法
• 0.3.3 星形聚合物的应用
• 0.3.4 以环糊精为核的星形聚合物的研究进展
• 0.4 本论文课题的提出
• 第一章 以β-环糊精为原料合成ATRP反的应大分子引发剂
• 1.1 前言
• 1.2 实验部分
• 1.2.1 试剂与仪器设备
• 1.2.2 合成部分
• 1.3 结果与讨论
• 1.3.1 FT-IR分析
• 1H-NMR分析'>1.3.2¹H-NMR分析
• 1.3.3 产物溶解性、熔点分析
• 1.3.4 TG分析
• 1.3.5 反应条件对酰溴化β-环糊精产率的影响
• 1.4 结论
• 第二章 以酰溴化β-环糊精为引发剂用ATRP法制备PGMA、PMMA
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器设备
• 2.2.2 溴化亚铜（CuBr）的提纯
• 2.2.3 合成部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 FT-IR分析
• 1H-NMR分析'>2.3.2¹H-NMR分析
• 2.4 GPC分析
• 2.5 TG分析及溶解性
• 2.6 反应条件对聚合产物的影响
• 2.6.1 反应温度对聚合产物2/4Br-β-CD-PGMA的影响
• 2.6.2 反应时间对聚合产物的影响
• 2.6.3 反应溶剂对聚合产物的影响
• 2.6.4 氧气对聚合产物的影响
• 2.7 结论
• 第三章 酰溴化β-环糊精为引发剂溶剂热法制备聚合物
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器设备
• 3.2.2 溴化亚铜（CuBr）的提纯
• 3.2.3 合成部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 FT-IR分析
• 1H-NMR分析'>3.3.2¹H-NMR分析
• 3.3.3 GPC分析
• 3.3.4 TG及溶解性分析
• 3.6 反应条件对聚合产物的影响
• 3.6.1 反应时间对聚合产物产率的影响
• 3.7 结论
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历