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功能基松聚合物的合成及应用研究

雷福厚

  大孔网状功能基高聚物广泛应用于天然药物分离、手性分子拆分、金属离子吸附、固定化酶以及高分子催化剂方面。本文以松香、马来松香、聚合松香、歧化松香胺为主要原料,采用三种途径合成功能基大孔网状松香聚合物,一是聚合松香的功能化,二是聚合松香的高分子化,三是先在松香上接枝聚合基团,再经聚合、交联、功能基化等步骤,实验结果表明,第一和第二种途径不能合成理想的功能基大孔网状松香聚合物,第三种是可行的方法,采用此方法合成了五个尚未见文献报道的功能基大孔网状松香聚合物,对聚合物的结构、性能进行了测试表征,初步探索了部分聚合物在酶的固定化、天然药物的分离及金属离子的吸附分离方面的应用情况。主要研究内容如下:1、探讨了聚松香苯甲酯的合成反应情况。先以Lewis酸为催化剂,甲苯做溶剂,松香与苯甲醇进行酯化反应合成松香苯甲酯,经实验筛选了最佳反应时间、催化剂用量、产品分离纯化方法。再以酯化产物为原料,在50℃恒温下密封催化搅拌反应5小时合成聚合物,测定了聚合物的紫外、红外光谱、溶解度及分子量。聚松香苯甲酯的溶解度很小,和聚合松香比较而言,聚松香苯甲酯有更大的分子量,颜色浅,呈中性,反应条件温和。用碱性阴离子交换树脂作固定相、甲苯作流动相的柱层析方法可方便地分离松香苯甲酯。2、研究了磺酸基聚松香苯甲酯的合成方法,该磺化反应的最适温度为20℃,树脂接枝率为每个松香苯甲酯结构单元接上1.58个磺酸基。用红外光谱对合成树脂进行了表征,分别用静态吸附法和动态吸附法测试了磺酸基聚松香苯甲酯对金属离子Co~(2+)、Cu(~2+)、pb~(2+)的吸附性能,以及磺酸基聚松香苯甲酯吸附金属离子的重复使用性。结果显示,该树脂能与Co~(2+)、Cu~(2+)、pb~(2+)等金属离子络合,尤其对Co~(2+)、Pb~(2+)的吸附比较明显,且该树脂还具有较好的重复使用性,用10%浓盐酸淋洗层析柱激活后,重复使用6次后,吸附能力仍保留80%以上。能用于金属离子的吸附分离。3、以马来松香和乙二醇为原料,制备了聚合马来松香乙二醇酯,讨论了反应温度、反应时间对反应的影响:讨论不同催化剂对产品质量、色泽的影响,筛选出最佳反应温度,反应时间及最佳的反应物摩尔比,对产物的红外吸收光谱,紫外吸收光谱进行了分析,测定了聚合物的酸值,溶解度,交联度,热失重,分解温度。测定得到聚合马来松香乙二醇酯的交联度为56.2%,在无水乙醇中的溶解度为0.0738g/100ml,酸值为31.6mgKOH/g,没有明显的软化点,分解变化温度202-209℃,从差热图可知差热线比较平稳,没有吸热峰和放热峰,说明在30℃-550℃的温度范围内样品没有明显的软化点:BET法测定聚合马来松香乙二醇酯的比表面积、孔径分布微孔大部分分布在60-90nm;分析了聚合马来松香乙二醇酯聚合物的分子量,聚合马来松香乙二醇酯(1#)聚合物的分子量在27000以上。结果表明所合成的聚合物为大孔网状聚合物。4、研究了聚合马来松香乙二醇酯与Cu(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)的配合物固定化漆树漆酶情况,其中聚合马来松香乙二醇酯Cu(Ⅱ)配合物固定化漆树漆酶效果较好。在25℃下静置16h固定酶,聚合马来松香乙二醇酯Cu(Ⅱ)配合物固定化漆树漆酶的……   
[关键词]:松香;功能基聚合物;大孔网状聚合物;合成;结构表征;应用
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南京林业大学2005年