第五节开环聚合 例如丙交酯开环聚合成聚乳酸。 CH3 CH3 H七oCH-chOH CHa 环上有取代基时对聚合不利。如四氢呋喃能聚合,2 甲基四氢呋喃却不能聚合
例如丙交酯开环聚合成聚乳酸。 环上有取代基时对聚合不利。如四氢呋喃能聚合,2- 甲基四氢呋喃却不能聚合。 C O CH O O CH C O CH3 CH3 H [ OCH C ]n OH CH3 第五节 开环聚合
第五节开环聚合 6.5.2工业上重要的开环聚合 6.5.2.1环继的开环聚合 醚是Lewist碱,故环醚一般可用阳离子引发剂引发开 环聚合。但三元环的张力较大,阴、阳离子聚合均可进行, 为一例外。 简单的环继只有3、4、5元环能够聚合,复杂的环继 (环内有多个继键)较易聚合,如三聚甲醛。 工业上最重要的环谜聚合有:环氧乙烷、1,2一环氧 丙烷的阴离子开环聚合,3,3'一二(氯甲叉)丁氧环和三聚 甲醛的阳离子开环聚合等
6.5.2 工业上重要的开环聚合 6.5.2.1 环醚的开环聚合 醚是Lewis碱,故环醚一般可用阳离子引发剂引发开 环聚合。但三元环的张力较大,阴、阳离子聚合均可进行, 为一例外。 简单的环醚只有3、4、5元环能够聚合,复杂的环醚 (环内有多个醚键)较易聚合,如三聚甲醛。 工业上最重要的环醚聚合有:环氧乙烷、1,2—环氧 丙烷的阴离子开环聚合,3,3’—二(氯甲叉)丁氧环和三聚 甲醛的阳离子开环聚合等。 第五节 开环聚合
第五节开环聚合 (1)三元环氧化物的阴离子开环聚合 三元环氧化物主要有以下品种: CH2-CH2 CH2-CHCH3 CH2-CHC2Hs CH2-CHCH2CI 三元环氧化物的张力大,开环倾向较大。碳氧键的极 性较大,阳离子、阴离子甚至中性条件(水)均可使C一0 键断裂而开环。但阳离子开环聚合常伴有链转移副反应,故 工业上环氧烷多采用阴离子引发剂开环聚合。引发剂常采用 氢氧化物(如Na0H、KOH等)、烷氧基化合物(如甲醇钠)。 并以含活泼氢化合物(如乙醇)为起始剂,产物主要用于非 离子表面活性剂、合成聚氨酯的原料聚醚二醇等
(1)三元环氧化物的阴离子开环聚合 三元环氧化物主要有以下品种: 三元环氧化物的张力大,开环倾向较大。碳氧键的极 性较大,阳离子、阴离子甚至中性条件(水)均可使 C—O 键断裂而开环。但阳离子开环聚合常伴有链转移副反应,故 工业上环氧烷多采用阴离子引发剂开环聚合。引发剂常采用 氢氧化物(如NaOH、KOH等)、烷氧基化合物(如甲醇钠)。 并以含活泼氢化合物(如乙醇)为起始剂,产物主要用于非 离子表面活性剂、合成聚氨酯的原料聚醚二醇等。 CH2 CH2 O CH2 CHCH3 O CH2 CHC2H5 O CH2 CHCH2Cl O 第五节 开环聚合
第五节开环聚合 以醇钠为引发剂为例,环氧化物开环聚合的机理如下: 链引发: M©A⊙+ROH-ROM®+AH RO9M®+CH2-CH2→ROCH2CH2OM@ 链增长: ROCH2 CH2OM©+CH2-CH2→ RO[CH2CH2O]nCH2CH2OM 环氧化物的开环聚合一般无链终止,需人为加入终止 剂终止(如酚类化合物)
以醇钠为引发剂为例,环氧化物开环聚合的机理如下: 链引发: 链增长: 环氧化物的开环聚合一般无链终止,需人为加入终止 剂终止(如酚类化合物)。 M A + ROH RO M + AH RO M + CH2 CH2 O ROCH2CH2O M ROCH2CH2O M + CH2 CH2 O RO[CH2CH2O] nCH2CH2O M 第五节 开环聚合
第五节开环聚合 环氧化合物的开环聚合虽有阴离子聚合的性质,但其 分子量和转化率随时间逐步增加,又有逐步聚合的特征。聚 合速率和数均聚合度可分别表达为: Rp=-d[M]=k,(C][M] (6-22) dt X [Mlo -[M]. [Clo (6-23) 其中:[M]和[M]t分别为环氧乙烷起始和t时刻的浓度;[C]o 为引发剂浓度,[C]为t时刻的引发剂浓度
环氧化合物的开环聚合虽有阴离子聚合的性质,但其 分子量和转化率随时间逐步增加,又有逐步聚合的特征。聚 合速率和数均聚合度可分别表达为: 其中:[M]0和[M]t分别为环氧乙烷起始和t时刻的浓度;[C]0 为引发剂浓度,[C]为 t 时刻的引发剂浓度。 0 0 t n p p [C] [M] [M] X k [C][M] dt d[M] R − = = − = (6—22) (6—23) 第五节 开环聚合