新型β-二酮镍、铜（Ⅱ）催化剂合成与表征及催化甲基丙烯酸甲酯聚合研究

论文摘要

本文合成并表征了如图所示的新型配体β-二酮以及双-（β-二酮）镍，铜（Ⅱ）配合物（1，2），通过核磁共振，红外光谱，元素分析以及单晶X-射线衍射等表征手段对配体结构进行了表征。本文采用反向原子转移自由基聚合（RATRP）的方法，以自己设计合成的配体β-二酮与过渡金属络合物为催化体系，二甲苯为溶剂，偶氮二异丁腈（AIBN）作为引发剂，进行了甲基丙烯酸甲酯（MMA）的活性聚合，研究其在不同条件下的动力学行为。采用双-（β-二酮）镍、铜（Ⅱ）催化体系，系统地进行了甲基丙烯酸甲酯均聚和的研究。研究发现镍、铜（Ⅱ）催化体系均可以有效的催化单体的聚合。详细分析了反应时间、反应温度以及催化剂量对双-（β-二酮）镍、铜（Ⅱ）催化体系催化MMA聚合行为的影响。使用双-（β-二酮）镍催化体系时，随着反应温度的升高，聚合物产率呈现出单调递增的规律。催化剂量的增加有利于提高聚合物产率。采用β-二酮铜（Ⅱ）催化体系，结果表明此催化体系对MMA聚合反应显示出明显的活性。催化剂的量增加有利于提高聚合物产率。聚合反应的转化率随时间的延长而增加，到16h时达到最大值100％。说明β-二酮铜（Ⅱ）催化体系对MMA的催化效率在80℃，16h时非常好是个效果极好的催化体系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 活性聚合
• 1.2.1 活性阴离子聚合
• 1.2.2 活性阳离子聚合
• 1.2.3 活性自由基聚合
• 1.2.4 原子转移自由基聚合
• 1.3 原子转移自由基聚合
• 1.3.1 ATRP基本原理
• 1.3.2 反向ATRP
• 1.3.3 ATRP的研究现状
• 1.3.4 ATRP的发展前景
• 1.4 本文研究背景及内容
• 1.5 本论文研究创新点
• 参考文献
• 第二章:β-二酮及β-二酮镍、铜（Ⅱ）的合成及其结构表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料、试剂及仪器
• 2.1.2 配体β-二酮的合成
• 2.1.3 双-β-二酮镍、铜（Ⅱ）配合物（1-2）的合成
• 2.1.4 配体单晶培养及晶体结构测定
• 2.2 表征方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 核磁共振表征
• 2.3.2 元素分析
• 2.3.3 配体单晶结构分析
• 2.5 小结
• 参考文献
• 第三章 β-二酮镍催化体系催化甲基丙烯酸甲酯聚合的研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 原料
• 3.1.2 试剂的处理
• 3.1.3 甲基丙烯酸甲酯（MMA）均聚合反应
• 3.1.4 甲基丙烯酸甲酯聚合物（PMMA）的表征方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 反应温度对MMA聚合反应的影响
• 3.2.2 反应时间对MMA聚合反应的影响
• 3.2.3 催化剂量对MMA聚合反应的影响
• 1HNMR研究'>3.2.4 PMMA的¹HNMR研究
• 3.2.5 PMMA的红外研究
• 3.3 小结
• 参考文献
• 第四章 β-二酮铜（Ⅱ）催化体系催化甲基丙烯酸甲酯聚合的研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 原料
• 4.1.2 试剂处理
• 4.1.3 甲基丙烯酸甲酯的聚合反应
• 4.1.4 甲基丙烯酸甲酯聚合物（PMMA）的表征方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 反应时间对MMA聚合反应的影响
• 4.2.2 催化剂量对MMA聚合反应的影响
• 1HNMR研究'>4.2.3 PMMA的¹HNMR研究
• 4.2.4 PMMA的红外研究
• 4.2.5 PMMA的分子量及分子量分布表征
• 4.3 小结
• 参考文献
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 附录1
• 致谢