RAFT試劑雙硫酯對蒎烯丙烯腈可控共聚合的影響

1、RAFT試劑雙硫酯對-蒎烯/丙 烯腈可控共聚合的影響專業(yè)： 化學工程與工藝本科生： 夏露1選題意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 -蒎烯是再生性天然資源，但其聚合物萜烯樹脂品種單一，應用領(lǐng)域有限。 由于-蒎烯只具有陽離子聚合活性，而可進行陽離子聚合的其他單體有限，導致-蒎烯共聚物品種不多。 給電子單體-蒎烯若能與種類繁多的受電子單體進行自由基交替共聚，便可擴大其應用領(lǐng)域。2 丙烯腈是一種受電子單體，本課題擬嘗試實現(xiàn)它與-蒎烯的自由基共聚合。 RAFT（Reversible addition-fragmentation chain transfer，可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移）是一種有效的活性/可控自由基聚合方法，

2、它可以嚴格的控制聚合產(chǎn)物的分子量及其分子量分布。 RAFT聚合能夠成功的關(guān)鍵在于找到一種合適的雙硫酯類化合物。 本課題擬將此活性聚合方法應用于-蒎烯/丙烯腈共聚合體系，以期控制該共聚合體系。 3工作設(shè)想及創(chuàng)新之處 工作設(shè)想 1、設(shè)計并合成預期結(jié)構(gòu)的RAFT試劑（雙硫酯）。 2、研究它們對-蒎烯/丙烯睛可控共聚合的影響，從中篩選出最適合目標共聚合體系的RAFT試劑。以期控制該自由基共聚合反應體系，得到分子量及其分布可控的-蒎烯/丙烯睛共聚物。4創(chuàng)新之處 實現(xiàn)-蒎烯與受電子單體丙烯睛的有效自由基共聚合，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)二者的可控聚合。 5實驗及討論 合成三種RAFT試劑PEDPA CED CPDB

3、 用1HNMR對所合成RAFT試劑進行結(jié)構(gòu)確認結(jié)果表明，得到目標產(chǎn)物。 6 -蒎烯與丙烯腈的RAFT共聚合研究 PEDPA為RAFT試劑的一級動力學曲線和轉(zhuǎn)化率時間曲線 65oC本體聚合 -蒎烯:丙烯腈=1:8.08 PEDPA:AIBN=4.19:1 （-蒎烯+丙烯腈）:PEDPA=215:1 （-蒎烯+丙烯腈）:AIBN=901.5:1 7 PEDPA為RAFT試劑的Mn- conv/%，Mw/Mn- conv/曲線 反應條件同上8PEDPA作為RAFT試劑聚合-蒎烯/丙烯腈體系,該聚合反應的活性種濃度基本保持恒定，活性鏈的增長得到有效控制，聚合產(chǎn)物的分子量控制較好。實現(xiàn)了-蒎烯與丙烯腈的

4、可控共聚合。9 CED為RAFT試劑的一級動力學曲線和轉(zhuǎn)化率時間曲線 70oC本體聚合 -蒎烯:丙烯腈=1:8.05 CED:AIBN=1.49:1 （-蒎烯+丙烯腈）:AIBN=897:110 CED為RAFT試劑的Mn- conv/%，Mw/Mn- conv/曲線 反應條件同上11CED作為RAFT試劑聚合-蒎烯/丙烯腈體系,聚合反應后期的鏈增長活性種有一定損失，活性鏈的增長控制較PEDPA差，聚合產(chǎn)物的分子量控制不及PEDPA。CED基本上實現(xiàn)了-蒎烯與丙烯腈的自由基RAFT可控共聚合。12 CPDB為RAFT試劑的一級動力學曲線和轉(zhuǎn)化率時間曲線 70oC本體聚合 -蒎烯:丙烯腈=1:9

5、.42 CPDB:AIBN=2.16:1 (-蒎烯+丙烯腈):CPDB=406.7:113 CPDB為RAFT試劑的Mn- conv/%，Mw/Mn- conv/曲線 反應條件同上14CPDB作為RAFT試劑聚合-蒎烯/丙烯腈體系，對比PEDPA ，聚合反應后期的鏈增長活性種有一定損失，但聚合產(chǎn)物的分子量得到較好的控制。較好的實現(xiàn)了CPDB對-蒎烯與丙烯腈的自由基RAFT可控共聚合。15結(jié)論 CPDB能較好地實現(xiàn)-蒎烯與丙烯腈的自由基RAFT可控共聚合，PEDPA效果尚可，CED相對最差。 -蒎烯/丙烯腈體系對RAFT試劑的選擇性很高。 三種RAFT試劑（ ）結(jié)構(gòu)如下： 16 PEDPA CED CPDB 17 致 謝 本課題是在導師盧江教授和李岸龍師兄悉心指導下完成的，在此謹表示由衷的謝意和敬意。 我也經(jīng)常得到梁暉老師的有益建議和實驗指