环氮化合物与二氧化碳共聚物的合成及温度/pH双敏性的研究

论文摘要

二氧化碳作为单体合成高分子材料是二氧化碳固定的重要途径。其中,通过二氧化碳和氮丙啶及其衍生物的共聚,可以得到具有可生物降解性的脂肪族聚氨酯。同时,由于该反应中氮丙啶均聚反应和氮丙啶与二氧化碳的共聚反应是相互竞争的,所以导致了聚合物中含有一定比例的疏水性脂肪族氨基甲酸酯链节和亲水性脂肪族聚胺链节。这种分子结构类似于温敏性的聚N-异丙基丙烯酰胺（其中的异丙基为疏水性成分,酰胺基为亲水性成分）,而聚胺链节为有机碱。所以,由二氧化碳和氮丙啶及其衍生物共聚反应所得到的聚合物具有温度/pH双敏性。本论文第一部分讨论了三种不同结构的环氮化合物,氮丙啶及其甲基取代化合物,以及不同结构的salen类催化剂的合成方法,并通过核磁、红外等手段对其结构进行了表征。将所合成的salen金属配合物作为催化剂用于氮丙啶类化合物与二氧化碳的共聚反应,分别对影响聚合反应的各种因素（中心配位金属,催化剂结构,助催化剂,聚合温度,底物单体结构,以及反应溶剂）做了较为详细的考察。论文第二部分对由二氧化碳和氮丙啶及其衍生物共聚反应所得到的聚合物的温度/pH响应行为进行了初步考察,并探讨了聚合物的释药性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 二氧化碳对环境的影响及其开发利用的重要性
• 1.1.1 二氧化碳是主要的温室气体
• 1.1.2 二氧化碳是地球上取之不尽、用之不竭的新碳源
• 1.1.3 二氧化碳开发与利用重要性
• 1.2 利用二氧化碳合成高分子材料
• 1.3 二氧化碳与环氮化合物聚合的研究进展
• 1.3.1 早期研究内容
• 1.3.2 超临界二氧化碳和环氮化合物的共聚合研究
• 1.4 聚氨酯的性质
• 1.5 氮丙啶与二氧化碳环加成合成噁唑烷酮
• 1.6 课题的提出及意义
• 第二章 原料试剂和仪器
• 2.1 原料试剂及其精制
• 2.1.1 原料与试剂
• 2.1.2 试剂的纯化
• 2.2 主要实验设备仪器
• 2.3 主要分析仪器
• 第三章 环氮化合物及催化剂的合成
• 3.1 氮丙啶的制备
• 3.1.1 氮丙啶的制备
• 3.1.2 2-甲基氮丙啶的制备
• 3.1.3 1,2二甲基氮丙啶的制备
• 3.2 水杨醛衍生物的制备
• 3.2.1 3,5-二叔丁基水杨醛的合成
• 3.3 配体的合成
• 3.3.1 配体N,N'-二水杨醛-1,2-乙二胺的合成
• 3.3.2 配体N,N'-二（2-羟基-3,5-二叔丁基苯甲醛）
• 1,2-乙二胺的合成
• 3.3.3 配体N,N'-二（2-羧基苯甲醛）-1,2-乙二胺的合成
• 3.4 Salen配合物的制备
• 3.4.1 配合物a的制备
• 3.4.2 配合物b,c,d,e的制备
• 3.4.3 配合物f的制备
• 3.4.4 N,N'-二（2-羧基苯甲醛）-1,2-乙二胺配合物的制备
• 第四章 二氧化碳与氮丙啶的共聚反应
• 4.1 引言
• 4.2 二氧化碳与氮丙啶的共聚反应过程
• 4.2.1 聚合反应操作
• 4.2.2 聚合产物的表征手段
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 salen配合物活性的判断
• 4.3.2 二氧化碳与2-甲基氮丙啶共聚物结构的表征
• 4.3.3 二氧化碳与氮丙啶共聚物结构的表征
• 4.3.4 聚合条件对聚合反应的影响
• 4.3.4.1 中心配位金属对聚合结果的影响
• 4.3.4.2 助催化剂对聚合结果的影响
• 4.3.4.3 温度对聚合结果的影响
• 4.3.4.4 不同配体结构对聚合结果的影响
• 4.3.4.5 溶剂对聚合结果的影响
• 4.3.4.6 不同单体对聚合结果的影响
• 第五章 氮丙啶与二氧化碳共聚物温度/pH双敏性的研究
• 5.1 不同pH溶液对聚合物LCST的影响
• 5.1.1 环境溶液的配制
• 5.1.2 不同pH值对聚合物LCST影响的测定
• 5.2 浓度对聚合物LCST的影响
• 5.3 氨基甲酸酯含量对聚合物LCST的影响
• 5.4 二氧化碳与氮丙啶共聚物微球的制备及其性能的表征
• 5.4.1 微球的制备及微球吸附载药
• 5.4.2 pH=7.4的PBS溶液的配制
• 5.4.3 测定波长的选择及吲哚美辛标准工作曲线的确定
• 5.4.4 微球样品载药量的测定
• 5.4.5 微球药物释放性能的测定
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢