基于nvp的本体反转原子自由基聚合研究

《基于nvp的本体反转原子自由基聚合研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、广东工业大学硕士学位论文NVP的本体反转原子自由基聚合研究姓名：艾平科申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：易国斌20090527摘要聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)以其优良的化学稳定性、络合性、成膜性、低毒性、生物相容性和高分子表面活性，在生物医学、食品加工和日用化工等领域得到了广泛的应用。本文用反转原子转移自由基本体聚合(Reverseatomtransferradicalpolymerization，简称RATRP)的方法，合成了分子量可控、分子量分布窄的PVP，并对该反转原子自由基聚合反应的影响因素、反应的聚合机理以及动力学

2、进行了研究。主要研究内容及结果如下：以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，FeCl3·6H20／--苯基磷(PPh3)为催化体系，进行了N．乙烯基吡咯烷酮(NVP)的本体反转原子转移自由基聚合(黜玎RP)。考察了单体和引发剂配比、反应温度、聚合时间等因素对聚合的结果的影响。结果表明：单体和引发剂配比为200：1时，分子量可控性最好；在考察的反应温度当中，反应温度为80℃时，效果最佳；聚合反应时间过长，容易导致产物末端官能团丢失，影响聚合反应的可控性。以偶氮二异丁腈(AIBb0为引发剂，CuB叫联吡啶(Bpy)为催化体系，进行了N．乙

3、烯基吡咯烷酮(NVP)的本体反转原子转移自由基聚合(RATRP)。该聚合反应也具有一定的可控特性，其平均分子量随着单体转化率的增加而线性增长。同时考察了反应中加入少量CuBr、改变催化剂和改变配体的浓度对于聚合反应的影响。研究表明：聚合反应中加入少量的CuBr能够适当地加快聚合速率；单体转化率随着催化剂浓度的增加而增加；由于铜与联吡啶的络合能力太强，过量的联吡啶使得金属催化剂中毒；或对聚合反应的副反应有一定的促进作用。研究了铁催化体系聚合反应的动力学并提出了反应的聚合机理。通过分析该反应的Ln(【M】以M】)～时间动力学曲线，得出

4、在此条件下，该聚合反应是表观一级动力学反应。分析总结出了NVP的反转原子自由基聚合的机理，得出了与传统原子转移自由基聚合在机理上的不同之处在于反应的初始阶段，引发剂AIBN分解成了两个初级自由基，初级自由基与单体进行结合形成活性种。然后活性种与FeCl3／PPh3反应，产生低氧化态的金属配合物FeCh／PPh3。聚合产物端基由1H-NMR谱、13C-NMR谱以及GC．MS进行表征，分析得出广东工业大学硕士学位论文聚合产物PVP链上含有端基-Cl和a-(CH3)2CCN，证实了该反应属于反转原子转移自由基聚合，并验证了文中所提出的聚

5、合机理正确性。同时以聚合产物作为大分子引发剂，进行链增长自由基聚合反应，证明了该聚合产物末端功能团具有活性。关键词：NVP；反转原子转移自由基聚合；本体；动力学；机理ⅡAbstractPoly(N—vinylpyrrolidone)werewidelyappliedinthefieldofbiomedicine、foodprocessinganddailychemicalengineeringandSOonduetoit’Sgoodchemicalstability,complexation,lowtoxicity,highbio

6、compatibilityandpolymersurfaceactivity．Inthisdissertation,theauthorsynthesizedthePVPwithmolecularweightcontrolledandnarrowmolecularweightdistributionbyreverseatomtransferradicalpolymerization(RATRP)，andresearchedtheinfluencingfactor、themechanismofpolymerizationandthek

7、inetics．Themaincontentsandrelatedachievementsare嬲follows：ThereverseatomtransferradicalpolymerizationofN-vinylpyrrolidone(NVP)Wascarriedoutinbulklls啦azobisisobutyronitrile(AIBN)嬲initiatorandFeCl3·6H20／triphenylphosphine(PPh3)鹳catalystsystem．Influenceofratioofmonomerand

8、initiator,reactiontemperature，timeofpolymerizationwereinvestigated．Theresultsshowedthat：thebestcontrolledandmolecularweightC