后过渡金属和镧系氯化物催化剂催化聚合苯乙炔研究

论文摘要

设计与发展新型的催化体系用于取代乙炔的聚合一直是很活跃的领域,目的是在于合成可加工性和功能性的聚合物。本文设计并合成了一种新型的双-（β-三氟酮萘胺）镍（Ⅱ）为主催化剂,以三乙基铝（AlEt3）为助催化剂,在甲苯溶剂中进行了苯乙炔的聚合研究,并考察了聚合温度、Al/Ni摩尔比、单体浓度和聚合时间等因素对聚合反应的影响。结果表明,双-（β-三氟酮萘胺）镍（Ⅱ）/三乙基铝体系催化苯乙炔聚合显示了一定的催化活性,可催化苯乙炔聚合得到相对低的分子量和分子量分布（Mw/Mn=1.7-2.2）的聚苯乙炔。采用1HNMR、FTIR、DSC、及WAXD技术对聚苯乙炔产物进行了研究。结果表明,本催化体系所得到的聚苯乙炔以顺式结构为主,顺式结构的含量达83.4%。DSC和WAXD分析表明为非晶态聚苯乙炔。LaCl3、CeCl3和WCl6、MoCl5有着相似的结构,但比WCl6、MoCl5多了一个外层结构。本文分别采用了三氯化镧和三氯化铈为主催化剂,以正丁基锂（n-BuLi）为助催化剂,分别在DMF和乙醇溶剂中进行了苯乙炔的聚合研究,并考察了聚合温度、Li/La、Li/Ce摩尔比等因素对聚合反应的影响。结果表明,三氯化镧/正丁基锂和三氯化铈/正丁基锂体系催化苯乙炔聚合显示了一定的催化活性。采用1HNMR、FTIR、DSC及WAXD技术对聚苯乙炔产物进行了研究。结果表明,三氯化镧/正丁基锂催化体系所得到的聚苯乙炔为多种立体异构的混合物,而三氯化铈/正丁基锂催化体系所得的聚苯乙炔的立体异构可能为反式结构。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 背景
• 1.2 导电机理
• 1.3 乙炔的聚合
• 1.4 乙炔衍生物的催化聚合
• 1.4.1 聚合机理
• 1.4.2 聚合催化剂
• 1.5 课题提出的意义
• 第二章 双-（β-三氟酮萘胺）镍（Ⅱ）/三乙基铝体系催化苯乙炔聚合研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验原料
• 2.2.2 原料的处理
• 2.3 主催化剂双-（β-三氟酮胺）镍（Ⅱ）配合物的合成
• 2.4 苯乙炔的聚合反应
• 2.5 主要表征方法
• 2.6 结果与讨论
• 2.6.1 聚合温度的影响
• 2.6.2 Al/Ni摩尔比的影响
• 2.6.3 单体浓度的影响
• 2.6.4 聚合时间的影响
• 2.6.5 聚苯乙炔的结构与性能表征
• 2.7 结论
• 第三章 三氯化镧/正丁基锂和三氯化铈/正丁基锂体系催化聚合苯乙炔研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 原料处理
• 3.3 主催化剂的配制
• 3.4 苯乙炔的聚合反应
• 3.5 主要表征方法
• 3.6 结果与讨论
• 3.6.1 聚合温度的影响
• 3.6.2 Li/Ln摩尔比的影响
• 3.6.3 二取代乙炔聚合的影响
• 3.6.4 聚合物结构与性能
• 3.7 总结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果