丙交酯、环氧烷等环状单体配位开环聚合用超分子手性催化剂合成及性质研究

以丙交酯、环氧丙烷、环氧环己烷为原料，在手性催化剂作用下开环聚合或与二氧化碳共聚，合成高性能等规聚丙交酯、聚醚和聚碳酸酯等生物相容性材料或可降解塑料，是当前高分子学科热点研究课题。目前存在的主要问题是很难获得同时具有催化活性高、立体选择性好、所得聚合物分子量高等优点的催化剂体系，尤其是后两项指标好的催化剂体系较少。本项目拟将某些中性配位基团引入现有高活性手性催化剂分子，经与适当的金属离子配位，组装成超分子催化剂，由此强化催化剂手性环境，增大立体效应，进而提高催化剂的立体选择性和聚合物分子量。预期超分子催化剂还会有如下优点：1、活性中心环境相同，为单点催化剂，聚合物分子量分布较窄；2、固体催化剂，易于使用和回收；3、可组装不同催化剂，生产聚合物原位共混合金。我们将设计合成一系列不同结构的超分子催化剂体系，系统研究催化剂结构对上述单体聚合的催化活性、立体选择性、分子量等指标的影响，

在该项目资助下，共合成了3类通过配位键联接的手性SalenCo(III)、SalenCr（III）配位聚合物催化剂和2类通过共价键联接的手性SalenCo(III)、SalenCr（III）超支化聚合物催化剂，对所合成的新催化剂进行了必要的谱学表征和组成分析，研究了其对丙交酯、环氧丙烷、环氧并烷/二氧化碳聚合反应的催化作用。 合成一系列类Salen 配体的新手性四氮配体，用这些配体合成出一系列新手性稀土配合物。研究了这些配合物对丙交酯、环氧丙烷均聚、环氧丙烷与二氧化碳共聚及相关有机反应的催化作用，发现此类配合物对胺基烯烃的分子内氢胺化反应表现出良好的催化活性和立体选择性。合成多种单核及双核茂金属和非茂金属配合物，研究了这些新配合物对丙交酯、环氧化物、环氧丙烷/二氧化碳聚合及烯烃聚合反应的催化性能，获得多个高性能烯烃聚合催化剂体系。合成了几种其它类型的过渡金属配合物、配位聚合物或超支化聚合物，根据其结构特点，研究了相关的催化性质。项目执行期间，发表SCI检索论文33篇。