成環解聚

成環解聚是指線性高聚物的解聚成環得到環化物。其中採用化學方法（如酸解或鹼解）或酶學方法使由共價鍵結合的高聚物降解成低聚物或單體，過程中可以生成環狀有機物。因為具有能夠大量製備環狀低聚體、回收廢舊高聚物、減少環境污染等特點而被逐漸重視。

基本介紹

• 中文名：成環解聚
• 外文名：Cyclo-depolymerization
• 領域：化工
• 產物：環狀物、未反應單體等
• 套用：降解高聚物

簡介

成環解聚法是近年來興起的一種合成芳香環狀低聚體的新方法，具有能夠大量製備環狀低聚體、回收廢舊高聚物、減少環境污染等特點；與能量回收（焚燒）和熱裂解相比，更加顯示了其優越性，引起了人們的關注。

成環解聚的產物是由環狀物、未反應單體、線性低分子量裂解產物及高分子量線性物組成，其中較高分子量的組分占有一定比例。

相關研究

幾種無定型聚芳醚碸(酮)的成環解聚

幾種線性高分子量的無定型聚芳醚碸（酮）在非質子極性溶劑二甲基乙醯胺（DMAc）和二甲基甲醯胺（DMF）中，以氟化銫（CsF）為催化劑進行解聚成環，所得環狀低聚物由凝膠滲透色譜（GPC）、高效液相色譜（HPLC）和雷射質譜（MALDI-TOF-MS）確認，其中酚酞聚醚碸（PES-C）和酚酞聚醚酮（PEK-C）的解聚成環率分別高達86.3%和87.9%。在這裡討論了影響成環率的各種因素，以下是影響成環率的各種因素。

反應物濃度

在“假高稀”技術製備環狀低聚物的過程中，成環反應為一級反應，鏈增長反應為二級反應，分子內的成環反應與分子鏈間的增長反應為一對競爭反應。相應地，在成環解聚反應中，醚交換過程同樣是一個環-線平衡過程，低濃度條件對成環有利。反應物濃度過高,醚交換的幾率幾乎為零。

反應物的分子結構

反應物的分子結構是解聚成環反應的重要影響因素之一。一般來說，分子鏈越柔順，發生醚交換反應後越容易成環。

催化劑濃度

成環解聚反應需要大量F^-進攻醚鍵以增加醚鍵斷裂的幾率。為使反應物能夠得到充分的解聚成環，加入了大量的催化劑（催化劑與結構單體摩爾比2/3）。由成環機理可知，催化劑不存在於環狀產物中。對解聚產物進行的元素分析結果也表明，儘管在反應過程中加入大量的CsF，產物中並未檢測到Cs元素和F元素。質譜分析頁證實了產物中沒有殘留的催化劑。隨著催化劑用量的減少，解聚成環率降低。

催化劑種類

催化劑的種類對於成環解聚有較為明顯的影響。因此在實驗中需要挑選合適的催化劑類型。

溶劑

實驗使用了非質子極性溶劑。因為在質子性溶劑中，粒子尺寸小的鹼性陰離子如F^-，OH^-或CH3O^-容易被質子性溶劑專一溶劑化，因此F^-的反應活性顯著減弱。而在非質子極性溶劑中，F^-的溶劑化很弱，反應活性比在質子性溶劑中大得多。