有機化學開環(huán)聚合

開環(huán)聚合及其新材料的研究進展目錄1開環(huán)聚合的機理和分類2開環(huán)聚合新型材料3新型材料的制備和應用目錄1、開環(huán)聚合1開環(huán)聚合的分類和機理開環(huán)聚合是指具有環(huán)狀結構的單體經引發(fā)聚合,將環(huán)打開形成高分子化合物的一類聚合反應。1開環(huán)聚合聚合過程中只發(fā)生環(huán)的破裂,基團或者雜原子由分子內連接變?yōu)榉肿娱g連接,并沒有新的化學鍵和新的基團產生。1開環(huán)聚合的分類和機理環(huán)狀化合物很多，開環(huán)聚合的傾向各異：三、四元環(huán)容易開環(huán)聚合；五、六元環(huán)能否開環(huán)聚合與環(huán)中雜原子有關，由于雜原子提供了引發(fā)劑親核或親電進攻的位置，所以在動力學上它們比環(huán)烷烴更有利于開環(huán)聚合。七元環(huán)以上的聚合可能性又加大，七、八元環(huán)也能開環(huán)聚合，但環(huán)與線性聚合物往往構成平衡?！芊耖_環(huán)及聚合能力的大小1開環(huán)聚合的分類和機理正離子型聚合（環(huán)醚、環(huán)硫醚、環(huán)亞胺等）負離子型聚合（環(huán)脲、環(huán)硅氧烷等）配位聚合開環(huán)聚合按單體不同分類按機理不同分類連鎖聚合逐步聚合陰離子開環(huán)聚合

（常用的活性種是氧陰離子、硫陰離子、氨陰離子）陽離子開環(huán)聚合（常用活性種是三級氧鎓離子或锍離子）1開環(huán)聚合的分類和機理2開環(huán)聚合新型材料開環(huán)聚合新型材料開環(huán)聚合制備生物可降解材料開環(huán)聚合酚醛樹脂基復合材料環(huán)烯烴的開環(huán)易位聚合1.開環(huán)聚合制備生物可降解材料聚乳酸——21世紀最具發(fā)展前景的綠色環(huán)保材料、無毒、無刺激性、具有良好的組織相容性，生物安全性。廣泛應用在手術縫合線、藥物控釋載體、骨固定與組織工程支架材料及紡織、包裝材料等醫(yī)學、環(huán)保領域。3新型材料的制備a.直接縮聚法制備聚乳酸b.間接法制備聚乳酸相對分子質量較低，機械性能較差PLA丙交酯乳酸3新型材料的制備1）陰離子型開環(huán)聚合反應速度快、活性高,可進行溶液和本體聚合,但不易得到高相對分子質量的聚合物。3新型材料的制備2）陽離子型開環(huán)聚合高溫會引起外消旋化，反應速率也會降低,并且不能產生高相對分子質量的聚合物。3新型材料的制備3）配位-插入開環(huán)聚合3新型材料的制備王丹等，丙交酯開環(huán)聚合催化體系的研究進展，應用化工，2010.82.開環(huán)聚合酚醛樹脂基復合材料開環(huán)聚合酚醛樹脂：是由伯胺類化合物、酚類化合物和甲醛經縮合反應制得的環(huán)狀結構中間體，也稱苯并噁嗪。傳統(tǒng)酚醛樹脂第一個工業(yè)化的合成聚合物，原料來源廣泛，價格低廉，制品性能好，在電子電氣、機械制造、軍工領域產品中占重要地位。固化過程為縮聚反應,固化時放出小分子水,導致制品孔隙率高、性能下降。苯并噁嗪樹脂固化過程中進行開環(huán)聚合,不釋放出低分子物,改變了酚醛樹脂傳統(tǒng)的工藝路線,成型工藝簡單，原料廣泛。但是3新型材料的應用2.1苯并噁嗪的合成和聚合合成：聚合：酚醛式結構芳香醚式結構3新型材料的制備苯并噁嗪研究進展機械性能的研究：無機材料增強，如玻璃纖維增強復合材料熱穩(wěn)定性的研究：通過分子設計（帶炔基，氰基等特殊反應基團）得到耐燒蝕、阻燃材料介電性能的研究：將C-F鍵引入聚苯并噁嗪以降低其介電常數(shù)從而解決集成電路的信號傳輸?shù)难舆t和串擾a.苯并噁嗪樹脂基玻璃布層壓板170~180℃熱壓成型,適于用作180℃使用的高溫結構材料。b.150℃下長期使用的PCB印刷電路基板3新型材料的應用邵雅婷等，環(huán)境友好型無鹵阻燃苯并噁嗪樹脂玻璃布層壓板的研制，絕緣材料，20113.環(huán)烯烴的開環(huán)易位聚合環(huán)烯烴的開環(huán)易位聚合反應（ROMP）是起源于有機合成化學中的烯烴易位反應。早在10年前，理查德·施羅克（RichardR.Schrock）、羅伯特·格拉布（RobertH.Grubbs）和伊夫·肖萬（YvesChauvin）三人由于他們對烯烴復分解反應研究領域的催化機理和催化劑開發(fā)中的突出貢獻而獲得2005年“諾貝爾化學獎”。反應產物保留了C=C烯烴復分解反應式3新型材料的制備環(huán)烯烴的開環(huán)易位聚合是環(huán)烯烴通過鏈聚合轉化成聚合物材料的過程。聚合的機理主要是依據烯烴的易位反應，金屬中間體和C=C之間交換，生成一種含有不飽和C=C的聚合物。該過程區(qū)別于典型的烯烴加成反應，如乙烯加成得到聚乙烯。3新型材料的制備2131976年開環(huán)易位聚降冰片烯首先實現(xiàn)了工業(yè)化，20世紀80年代開環(huán)易位聚環(huán)辛烯和聚雙環(huán)戊二烯相繼工業(yè)化。1967年，Calderon用WCl6-Et2OH催化體系由2-戊烯得到了2-丁烯和3-己烯，成功地實現(xiàn)了烯烴的均相催化歧化，他將這一反應命名為“烯烴易位反應”。1986年Gilliom等人發(fā)表了以Ti雜烷丁環(huán)為催化劑的降冰片烯開環(huán)易位聚合，所得產物的分子量分布窄。并跟蹤聚合反應發(fā)現(xiàn)開環(huán)易位聚合是活性聚合。4至今，利用開環(huán)易位聚合除了可以獲得特殊結構的均聚物外，還可以得到嚴格交替的共聚物，而且反應速度很快。開環(huán)易位聚合已經成為進行新型高分子材料結構設計、裁制和分子組裝的強有力工具。共聚物的合成梳型規(guī)整結構聚合物的合成導電高分子的合成遙爪型聚合物的合成開環(huán)易位聚合開環(huán)易位聚合的應用3新型材料的應用孔勇等,

開環(huán)易位聚合研究進展,科學技術與工程2015.10雙環(huán)戊二烯開環(huán)易位聚合DCPD的分子結構中具有兩個含不飽和雙鍵的張力環(huán),如圖所示,其中雙鍵Ⅰ所在的單元為降冰片烯單元，而雙鍵Ⅱ所在的單元為環(huán)戊烯環(huán)單元，兩個環(huán)都能被打開而發(fā)生開環(huán)易位聚合反應,由于張力大,降冰片烯結構單元更易發(fā)生易位反應。環(huán)張力能為20kcal/mol環(huán)張力能為4.9kcal/mol3新型材料的制備DCPD開環(huán)易位聚合催化體系經典易位催化體系如：WCl6-Et2OH體系金屬卡賓和次烷基化合物如：Schroek催化劑、Grubbs催化