硫代蒽醌類化合物合成及對自由基聚合的引發(fā)和調控效果研究.pdf

1、作為近幾十年高分子領域熱點，活性自由基聚合實現(xiàn)了具有可控分子量及分布、復雜拓撲結構和官能團分布的聚合物的精確合成。然而，目前報道的活性自由基聚合體系復雜，成本高昂，存在環(huán)境毒性，或者用來控制反應的鏈轉移劑有味道，因此亟需開發(fā)一種環(huán)境友好、成本低廉且控制效果良好的活性自由基聚合新體系。
　　本文主要合成了兩種含硫的蒽醌類化合物，基于硫酮調控的活性自由基聚合(TKMP)的機理假設，研究其能否在更加溫和的條件下實現(xiàn)對自由基聚合過程的活性

2、調控。由于TKMP聚合體系無需添加任何金屬催化劑，且沒有味道，有非常廣泛的工業(yè)應用潛力。主要研究內容如下:
　　首先，設計并首次合成了含蒽環(huán)的硫代化合物9，10-二硫代苯乙基蒽(BPTA)。利用勞森試劑對蒽醌硫代形成聚合物，而后硼氫化鈉還原再烷基化的方法合成BPTA，并用柱層析的方法進行分離。通過核磁氫譜和碳譜分析，觀測到蒽環(huán)及取代基各位置的氫核吸收峰，符合BPTA的結構。紫外的表征也同樣可以證明BPTA的結構。
　　分別研

3、究了BPTA在MMA和St的熱聚合體系和MMA的光聚合體系溶液聚合的引發(fā)和調控特性。熱聚合通過在70、80和90℃不同溫度下及THF、DMF、甲苯和苯甲醚四種溶劑中，嘗試單體濃度10％和30％并定時取樣進行聚合的檢測;光聚合在可見光環(huán)境中THF和DMF為溶劑對MMA單體進行10％、30％和50％三種單體濃度的嘗試。實驗發(fā)現(xiàn)，BPTA可以有效的引發(fā)MMA和St的熱聚合，但對光聚合引發(fā)難度較大;從溶劑的選擇看，THF和DMF可以得到較高的轉

4、化率;由于未觀察到分子量隨時間逐漸升高且PDI逐漸下降的規(guī)律，說明BPTA對MMA和St的聚合調控效果均不甚理想。
　　嘗試不同的路徑合成單硫代蒽醌(MTAQ)，最終通過利用鄰苯二甲酰亞與一氯化硫取代得到二硫代鄰苯二甲酰亞胺，后與蒽酮進行反應得到單硫代蒽醌晶體。對MTAQ在MMA和St的熱聚合體系進行引發(fā)和調控效果的研究，通過在60、70、80和90℃下、DMF、甲苯和THF三種溶劑中，利用10％和30％兩種單體濃度進行實驗。結果