第五节开环聚合例如丙交酯开环聚合成聚乳酸。OCH3CH3CHOH +OCH—C-OHCHOCH3C=O环上有取代基时对聚合不利。如四氢味喃能聚合。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环谜的开环聚合醚是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。简单的环谜只有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谜聚合有:环氧乙烷、1,2一环氧内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-CH2CH2—CHCH3CH2-CHC2H5CH2-CHCH,CI开环倾向较大。碳氧键的极三元环氧化物的张力大,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
(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?AO+ROHROOMO+AHROM? + CH2-CH2 → ROCH2CH2OOM?链增长:ROCH2CH20M?+CH2-CH2RO[CH,CHO]nCH,CH,OM?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:d[M](6—22)Rk,[C][M]dtX, = [M]。 -[M],(6—23)[C]。其中:[M].和[M]t分别为环氧乙烷起始和t时刻的浓度;[C]·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