聚二（2-甲氧基乙氧基）磷腈侧基的羟基化及接枝聚己内酯共聚物的合成

论文摘要

第一章简单的介绍了生物可降解聚磷腈材料的研究和发展现状，较为全面的总结了脂肪族聚酯类和聚磷腈类可降解材料的结构特点、降解机理以及对降解的影响因素。阐述了脂肪族聚酯类可降解聚合物进行功能化、亲水性及其它性能改善的意义和主要途径。详细的总结了近年来文献中关于聚磷腈类可降解材料在生物医用领域的应用。讨论了脂肪族聚酯的不足之处以及聚磷腈的优势特点，从而提出了本论文研究工作的目的和意义。第二章利用聚乙烯基甲醚（PVME）与三甲基碘硅烷的模拟反应来摸索制备含羟基聚磷腈的实验条件。通过研究PVME与ISi（CH3）3的反应时间、脱去—Si（CH3）3基团的催化剂浓度和脱保护反应时间等一系列实验得出了最佳反应条件。实验还对各种产物做了LCST测定和1H-NMR分析，研究了PVME的羟基含量对LCST的影响。第三章用三乙胺法和醇钠法来制备聚二（2-甲氧基乙氧基）磷腈。结果发现：三乙胺法难以得到甲氧基乙氧基全取代的聚磷腈，且用来消耗剩余P—Cl的甲胺（或苯胺）能和三乙胺发生胺交换的副反应；而醇钠法可以制得全取代聚磷腈。通过NMR对产物进行了表征，并研究了醇钠法中反应时间对聚合物粘度的影响。结果表明随着反应时间的延长，聚磷腈粘度呈下降的趋势。利用三甲基碘硅烷与聚磷腈侧基醚键的保护和脱保护反应，成功的将羟基接入到聚磷腈的侧链上。通过特性粘数、1H-NMR、IR等一系列测试对聚合物的分子量和结构组成作了表征。结果表明ISi（CH3）3的加入对聚磷腈有着明显的降解作用，并且加入ISi（CH3）3比例的越大，聚磷腈的粘度下降的程度就越大。第四章首次利用羟基引发内酯单体开环聚合物制备了聚磷腈接枝聚己内酯共聚物，并对共聚物的结构进行了表征，从反应现象、NMR分析、红外谱图及热分析等方面论证了接枝反应的发生。设计并实施了新的合成路线，即利用羟基与羧基在DCC和DMAP作用下的缩合反应偶联得到共聚物。实验探索了反应的条件，并通过IR表征初步证实了偶联产物的合成。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 聚磷腈概述
• 1.2 生物可降解材料
• 1.2.1 脂肪族聚酯的特性
• 1.2.2 脂肪族聚酯的改性
• 1.2.3 聚磷腈的特性
• 1.2.4 聚磷腈的改性
• 1.3 本课题的提出
• 1.4 实验路线设计
• 1.4.1 聚乙烯基甲醚（PVME）模拟实验
• 1.4.2 制备聚磷腈接枝聚己内酯共聚物
• 第二章 聚乙烯基甲醚（PVME）模拟实验
• 2.1 概述
• 2.2 试剂及纯化
• 2.3 主要表征手段
• 2.4 实验部分
• 2.4.1 三甲基碘硅烷与PVME的反应
• 2.4.2 反应时间对羟基引入比例的影响研究
• 2.4.3 三甲基碘硅烷用量对羟基引入比例的影响研究
• 2.4.4 脱保护条件的研究
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 反应时间对羟基取代度的影响
• 2.5.2 脱保护催化剂种类的选择
• 2.5.3 羟基比例和LCST的关系
• 2.6 小结
• 第三章 制备接入羟基的聚磷腈材料
• 3.1 概述
• 3.1.1 由六氯环三磷腈合成聚二氯磷腈
• 3.1.2 甲氧基乙醇全取代聚磷腈的制备
• 3.1.3 反应性羟基的接入
• 3.2 试剂及纯化
• 3.3 主要表征手段
• 3.4 实验部分
• 3.4.1 聚二氯磷腈（PDCP）的制备
• 3.4.2 聚二（2-甲氧基乙氧基）磷腈（PMEP）的合成
• 3.4.2.1 醇取代（+甲胺）
• 3.4.2.2 醇取代（+苯胺）
• 3.4.2.3 醇钠法
• 3.4.3 含羟基聚磷腈（PMEP-OH）的制备
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 聚二氯磷腈的制备
• 3.5.2 聚二（2—甲氧基乙氧基）磷腈的制备
• 3.5.2.1 醇取代（+甲胺）
• 3.5.2.2 醇取代（+苯胺）
• 3.5.2.3 醇钠法
• 3.5.2.4 聚合物特性粘数测定
• 3.5.3 聚（2-羟基乙氧基）（2-甲氧基乙氧基）磷腈的合成
• 3.5.3.1 在反应体系加入铜粉
• 3.5.3.2 未在反应体系中加入铜粉
• 3）₃对聚磷腈主链的影响'>3.5.3.3 ISi（CH₃）₃对聚磷腈主链的影响
• 3.6 小结
• 第四章 聚磷腈接枝聚己内酯共聚物的制备
• 4.1 概述
• 4.2 羟基引发己内酯开环制备接枝共聚物
• 4.2.1 试剂及纯化
• 4.2.2 主要表征手段
• 4.2.3 实验部分
• 4.2.4 结果与讨论
• 4.3 羟基与羧基缩合制备接枝共聚物
• 4.3.1 试剂及纯化
• 4.3.2 主要表征手段
• 4.3.3 实验部分
• 4.3.3.1 端羟基聚己内酯的制备（PCL—OH）
• 4.3.3.2 端羧基聚己内酯的制备（PCL—COOH）
• 4.3.3.3 端羧基的滴定
• 4.3.3.4 偶联法制备接枝共聚物
• 4.3.4 结果与讨论
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书