基于ATRP法双丙烯酸酯的环化聚合及表征【毕业论文】.docVIP

杭州师范大学硕士学位论文  致谢 致谢 岁月如梭，三年的研究生时光即将敲响结束的钟声。这三年，我过得很充实， 很开心。离别在即，站在人生的另一个转折点上，我的心里难免思绪万千，感恩 之情油然而生。 首先，我要感谢生我养我的父母亲，是你们，为我的学习创造了条件；是你 们，一如既往地站在我身后默默地支持着我。没有你们就没有我的今天，谢谢你 们。 其次，我要感谢杭州师范大学材化学院与有机硅实验室，在这里，我度过了 充实开心的三年研究生生活。每一次的失败，每一点的成长，都是在这里经历的。 感谢胡自强老师，这篇论文是在胡自强老师的悉心指导与鼓励下完成的。胡自强 老师为我提供了良好的实验条件，在参加学术会议，撰写论文等方面解决了很多 专业性问题。他那严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风和诲 人不倦的高尚师德，深深地感染和鼓励着我。在这三年的实验室时间里，胡自强 老师不仅在学术上给予我悉心指导，同时还在思想、生活上给予我无微不至的关 怀，在此谨向胡自强老师致以诚挚的感谢！感谢同一实验室的曹建老师与崔玉明 老师在学术上给我的专业指导，让我在实验上能够更加顺利地完成。感谢他们在 工作上的兢兢业业，生活中的平易近人，从你们身上，我学到了实验操作技巧和 很多专业知识。感谢赵英辉、徐俞老师，像母亲一样在生活上给予我无微不至的 关心与帮助。感谢分析测试中心的老师们，我们的每一个数据都离不开你们的辛 勤劳动。感谢彭家建、瞿志荣、徐利文、李美江老师，你们的课程让我对专业知 识有了更加深刻的认识与了解。衷心感谢学院与实验室全体老师们的帮助。 再次，感谢王亨缇、何杏杏、曹先婷、余莲、刘慧、许谨室友们，你们的陪 伴，让我实验生活中充满着乐趣。感谢徐竟、徐艺淞、吴燕青等同学在实验与生 活上对我的无私帮助，感谢李斌师兄、傅凌子师姐、伍迪师兄对我的悉心指导与 热心帮助，感谢罗帅师弟、丁洁师妹、胡涛同学，是你们的团结合作、认真严谨 地帮助我一起顺利毕业。感谢有机硅的所有兄弟姐妹，三年来，是你们让我的生 活更加丰富多彩，愿同窗友谊之树长青。 最后，祝福材化学院与有机硅实验室的全体老师身体健康，工作顺利，合家 欢乐。祝愿材化学院与有机硅实验室发展得越来越好。 I 杭州师范大学硕士学位论文  摘要 摘要 线形环化聚合物是一类通过先分子内环化，再分子间反应交替进行聚合得到 的新型环状聚合物，环化聚合是合成线形环状聚合物的一种主要方法。我们课题 组之前的研究中，利用硅原子上的 Thorpe-Ingold 效应，通过 ATRP 引发体系成 功的合成了含十六元、二十元等大环的线形环化聚合物，所得聚合物具有较好的 热稳定性。本论文主要研究在单体结构没有 Thorpe-Ingold 效应作用的环化聚合， 探索影响一般的双丙烯酸酯类单体环化聚合的条件和规律。 1、分别利用一缩二乙二醇、三缩四乙二醇与甲基丙烯酰氯反应，合成得到 具有二甲基丙烯酸酯的对称二烯烃单体，通过 AIBN 引发的传统自由基与以 DMSO 为聚合介质的 ATRP 聚合体系分别得到具有十二元和十八元大环的冠醚 类线形环化聚合物。ATRP 的聚合动力学表明，大环环化聚合（12 元环）是一 级反应，聚合反应是可控的，随着环的增大，聚合速率变慢，可控性变差。根据 所得聚合物的 1H NMR 谱图、由 1H NMR 端基分析得到聚合度 DPNMR、以及 GPC 图谱结果，证实获得了线形环化聚合物。利用所合成的十二元大环的冠醚类线形 环化聚合物对金属离子的作用，得到的复合物的 1H NMR 和 IR 图谱分析表明， 聚合物中的冠醚环对相应的金属离子有着识别作用。 2、分别利用具有不同碳链（C=3、C=5 和 C=9）的三种二醇与丙烯酰氯反 应，以及甲基丙烯酰氯反应得到含有甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯两种不同烯烃的单 体，以甲苯作为聚合体系的溶剂，分别利用 AIBN 引发的传统自由基聚合与 ATRP 聚合分别得到了十、十二、十六元环的线形环化聚合物。环化聚合结果表明，在 以甲苯为溶剂的 ATRP 聚合体系有好的可控性，随着环的增大，聚合速率变慢。 AIBN 引发的传统自由基聚合体系可控性较差。所得聚合物的 1H NMR 谱图以及 聚合物水解后的 1H NMR 谱图表明，聚合过程符合环化的机理，进一步证明所得 的聚合物具有线形环化聚合物的结构。 关键词：环化聚合，ATRP，甲基丙烯酸酯，线形环化聚合物 III 杭州师范大学硕士学位论文  Abstract Abstract Linear cyclic polymer is a new type of cyclic polymer based on intramolecular cyclization and intermolecular reaction.