配位聚合新版.pptxVIP

主讲教师马彦青;;7.1引言

乙烯和丙烯都是热力学聚合倾向很大的单体，但很长一段时期未能聚合得到高分子量聚合物，重要是未找到适宜引发剂和聚合条件。

1938－1939年间，英国ICI公司用氧为引发剂，在高温（180－200℃）和高压（150－300MPa）条件下聚合得到聚乙烯，其聚合为自由基机理。产物分子链中带有较多支链，密度较低，因此称为高压聚乙烯或低密度聚乙烯。;1953年，德国人K.Ziegler采用TiCl4-Al(C2H5)3为引发剂，在低温（60－90℃）和低压（0.2－1.5MPa）条件下实现了乙烯的聚合。分子链中支链较少，结晶度较高，密度达0.94－0.96。因此称为低压聚乙烯或高密度聚乙烯。

1954年，意大利人G.Natta采用TiCl3-Al(C2H5)3为引发剂，实现了丙烯的聚合，产物含有高度的等规度，熔点达175℃。

TiCl4-Al(C2H5)3称为Ziegler引发剂，TiCl3－Al(C2H5)3称为Natta引发剂，合称为Ziegler－Natta???发剂。;Goodrich-Gulf公司采用TiCl4-AlEt3引发体系使异戊二烯聚合，得到高顺式1,4-聚异戊二烯（顺式率达95%－97%）。

Firestone轮胎和橡胶公司采用Li或烷基锂引发丁二烯聚合，得到高顺式1,4-聚丁二烯（顺式率90%－94%）。

重要意义：

可使乙烯、丙烯等低档烯烃聚合，产物含有高度规整性。;立体异构由于分子中的原子或基团的空间构型和构象不同而产生的异构：;I 光学异构体

光学异构体（也称对映异构体）,是由于分子中含有手征性碳原子引发，分为R（右）型和S（左）型两种异构体。

对于?-烯烃聚合物，分子链中与R基连接的碳原子有下述构造：;根据手性C*的构型不同，聚合物分为三种构造：;II 几何异构体

几何异构体是由聚合物分子链中双键或环形构造上取代基的构型不同引发的，如异戊二烯的1,4-聚合产物有两种几何异构体。;7.2.2光学活性聚合物

是指聚合物不仅含有手性碳原子，并且能使偏振光的偏振面旋转，真正含有旋光性，这种聚合物称为光学活性聚合物。

有两种办法可制备光学活性聚合物：; 将这种光学引发剂优先选择一种对映体进入聚合物链的聚合反映称为立构选择性聚合。;II 将侧基中含有手性C*的烯烃聚合;7.2.3立构规整性聚合物的性能;II 二烯烃聚合物

如丁二烯聚合物：

1,2聚合物都含有较高的熔点;立构规整度的测定

聚合物的立构规整性用立构规整度表征。

立构规整度：是立构规整聚合物占总聚合物的分数，是评价聚合物性能、引发剂定向聚合能力的重要指标。;2.用红外光谱的特性吸取谱带测定; 二烯烃聚合物的立构规整度用某种立构体的百分含量表达，可用IR、NMR测定。

聚丁二烯IR吸取谱带

立构规整度与结晶度有关，但不一定一致。

高顺式1,4聚丁二烯的分子链非常规整，但常温无负

荷时不结晶。;7.3.1配位聚合的定义

配位聚合是指烯类单体的碳－碳双键首先在过渡金属引发剂活性中心上进行配位、活化，随即单体分子相继插入过渡金属－碳键中进行链增加的过程。

链增加反映可表达以下：;过渡金属; 1、单体首先在过渡金属上配位形成?络合物

2、反映是阴离子性质

间接证据：

?-烯烃的聚合速率随双键上烷基的增大而减少

CH2=CH2CH2=CH－CH3CH2=CH－CH2－CH3

直接证据：

用标记元素的终止剂终止增加链

14CH3OH?14CH3O－＋H＋;3、增加反映是通过四元环的插入过程;I、一级插入;带有取代基一端带负电荷并与反离子相连，称为二级插入。;两种插入所形成的聚合物的构造完全相似，但研究发现：

丙烯的全同聚合是一级插入，

丙烯的间同聚合却为二级插入。;1、配位聚合、络合聚合

在含义上是同样的，可互用。

普通认为，配位比络合体现的意义更明确

配位聚合的成果：

能够形成有规立构聚合物

也能够是无规聚合物

2、定向聚合、有规立构聚合

这两者是同义语，是以产物的构造定义的，都是指以形成有规立构聚合物为主的聚合过程。

乙丙橡胶的制备采用Z－N催化剂，属于配位聚合，但构造是无规的，不是定向聚合。;7.3.3配位聚合引发剂与单体;3、配位引发剂的作用;;Ⅰ－Ⅲ主族的金属有机化合物

重要有：RLi、R2Mg、R2Zn、AlR3

R为1－11碳的烷