環狀大分子單體的分子設計，合成和聚合特性研究

《環狀大分子單體的分子設計，合成和聚合特性研究》是依託復旦大學，由黃駿廉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：環狀大分子單體的分子設計，合成和聚合特性研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃駿廉

項目摘要

通過合成一些含不同功能基團的小分子母體化合物，使其引發單體聚合後環化，提出了一個合成環狀大分子單體的通用性方法。通過合成帶第三功能基團的兩羥基，兩羧基或兩氨基化合物，經過修飾，使它們引發環氧類單體進行陰離子聚合，或引發苯乙烯等通用性單體進行可控自由基聚合，再對它們進行環化後，就可以得到含功能基團的環狀大分子單體。研究這些小分子母體化合物的合成和純化方法以及小分子化合物的結構對不同單體聚合反應的影響；研究不同的環化條件如不同的催化劑和溶劑對環化效率的影響以及環化產物的分離和純化的方法；研究這些大分子環狀單體進行均聚，共聚和縮聚的可能性以及這些大環單體的聚合產物和相應線性聚合物在物理和化學性能上的差異，進而為這類新型聚合物在實際中的套用，打下堅實的基礎。

結題摘要

聚合物的結構與性能間的關係一直以來在都在吸引著研究者的興趣。環形聚合物是一類無端基的特殊拓撲結構聚合物，與相應的線形前驅體相比，具有諸多明顯不同的物理化學性能，包括流體力學半徑、玻璃化轉變溫度、本徵粘度、臨界溫度、折光係數、微相分離、溶液中的自組裝行為及熱穩定性。但是，相對於對其它拓撲結構的聚合物的研究取得的重大進展，人們對環形聚合物的的研究還很少，主要是由於在環形聚合物的合成方面還存在很大的困難。我們取得的主要結果: (1) 通過陰離子方法結合Glaser炔炔偶合反應以及官能團的保護和去保護，高效製備了大環聚環氧乙烷和聚苯乙烯以及不同分子量的帶羥基功能基團的大環PEO。其效率高達95%，分子間反應產物幾乎不用分離。(2) 通過ATRP反應以及保護和去保護技術，得到一端為炔基，另一端含疊氮基和羥基的聚苯乙烯。然後在準高稀的條件下，進行“Click”偶合反應，就得到了含羥基的大環聚苯乙烯聚合物。(3) 發現了一個把氮氧自由基引入高分子鏈的新方法，即在含自由基高分子體系中加入2-硝基叔丁烷，在ATRP條件下，就可以高效的在高分子鏈上引入氮氧自由基。這就大大擴展了原子轉移氮氧自由基偶合反應在高分子合成化學中的套用範圍。用這個方法我們合成了一系列具有複雜結構的聚合物，如A3B3等。這為合成單取代和雙取代環狀大分子聚合物打下了基礎。(4) 通過Glaser偶合反應和保護及去保護技術，得到對稱兩端分別含有羥基的大環聚氧化乙烯，然後通過去保護和一系列修飾反應，我們得到了含各種雙官能團的大環聚氧化乙烯。