《具有立構規整性的可持續發展聚合物的催化合成》是依託吉林大學，由張越濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：具有立構規整性的可持續發展聚合物的催化合成
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張越濤
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著石油資源的不斷被消耗，人類社會將面臨的一個巨大挑戰就是如何利用自然界中的可再生資源來替代傳統的石油基聚合物。作為MMA的環狀類似物，乙烯基環丁內酯MBL和MMBL這兩種從生物質衍生的可再生單體不但可以用來替代MMA，而且該類單體由於具有環狀結構使其聚合活性更高，所得聚合物的材料性能較PMMA更為優越。申請人在前期工作中已經成功的利用多種催化體系實現了對上述單體的高效聚合。然而，目前的催化體系還未能對該類單體進行立體選擇性聚合。本課題擬合成一系列具有特殊結構的手性酯基烯醇矽醚和氮雜環卡賓催化體系。利用催化劑的手性和空間位阻來控制單體的立體選擇性聚合，生成具有立構規整性的聚合物，從而改變聚合物的性能，拓寬該類聚合物的套用範疇。同時深入考察催化劑結構與聚合物微結構之間的關係，為新型催化劑的設計和高性能高分子材料的製備提供技術與理論依據。
結題摘要
項目圍繞著可再生單體的催化聚合展開研究。具體包括以下三個方面：（1）手性矽烷化合物的合成及其催化可再生單體的聚合；（2）聚合物鏈結構的精準合成；（3）糠醛到ϒ戊內酯高效轉化的研究。 具體內容如下：（1）我們合成了含有聯奈基團的單核以及雙核的矽烷化合物，並將其成功的套用於可再生單體MMBL的催化聚合當中，聚合結果顯示，該類聯奈催化劑並不能很好的控制所得聚合物的立構規整性；（2）利用酯基烯醇矽醚化合物和Lewis酸體系實現了可再生單體MBL和MMBL的活性可控聚合，同時可以實現兩種單體的嵌段共聚。利用氮雜環烯烴NHO與Lewis酸體系實現了可再生單體己內酯的活性可控聚合，體系可以有效的控制副反應酯交換的發生。（3）利用RuCl3與殼聚糖組成的非均相催化劑與Amberlyst-15組成的複合催化劑體系實現了糠醛到ϒ戊內酯的高效一鍋法合成，產率可以高達79%。這一反應為可再生單體MMBL的合成打下基礎。相關研究工作目前發表SCI論文7篇，申請中國發明專利3項。
