当前位置:文档之家› 配位聚合

配位聚合

配位聚合
配位聚合

1. 写出下列催化剂组份的分子结构式和缩写式

(1)三乙酰丙酮钴;

(2)二π-烯丁基镍;(π-C4H7)2Ni

(3)二甲基硅桥联苯并茚基茂基二氯化锆

(4)π-烯丙基三氟乙酸镍; π-C3H5NiOOCCF3

(5)环烷酸镍; C22H14NiO4

(6)异丙基(茂基-1-芴基)二氯化铪

(7)亚乙基双(1-茚基)二氯化钛;

(8)倍半铝Al2Et3Cl3

2. 在Ziegler-Natta聚合中产品的分子量控制重要手段是什么,为什么不用温度控制?写出其反应式。乳液聚合中若温度一定,聚合物的分子量调节靠什么手段,能否用引发剂用量?试从动力学方程解释。

常用H2来调节分子量,

添加分子量调节剂,高活性活泼H顺式含量

3. 试举一例说明立构规整聚合物的合成方法和路线,并讨论这种聚合物与性能的相互关系。全同聚丙烯:α-TiCl3/AlEt3/P 30-70℃

间同聚丙烯:α-TiCl3/AlEt3/P -70℃

间规聚丙烯的抗冲击强度为等规聚丙烯的两倍,但刚性和硬度则仅及后者的一半

间规PP的分子链间距较大,分子链活动能力较好,排列规整性赶不上等规PP,所以结晶度也小,导致冲击韧性好,受冲击时分子链滑移和断裂能吸收更多的能量,结晶度低也就导致刚性下降,模量下降。

4. 活性中心浓度的测定有几种方法,活性中心是否缔合,如何判定

活性中心浓度:动力学法,猝灭法,同位素标记法

动力学法:依据聚合物分子量或聚合物的分子数随聚合时间的变化

猝灭法:聚合反应加入猝灭剂(QL),增长链立即与猝灭剂发生反应,测定L的含量

同位素标记法:14C标记助催化剂,测定标记基团数目

聚合速率方程,通过对活性中心的指数可以确定

测定活性链增长前后的浓度变化,死的连段粘度无变化;通过光散射法测定终止前后的分子量变化。

通过带帽封端法,在测量聚合前后的粘度变化

5. 与典型的Ziegler-Natta催化剂相比,Kaminsky催化剂催化烯烃聚合有何特色?有何缺点?为什么目前大家都在竞相研究Kaminsky催化剂的载体化

特色:超高活性、并能制成几乎所有类型的聚烯烃产品

缺点:①均相聚合,导致聚合物颗粒形态复制控制差,所得颗粒形态差

②助催化剂用量大

载体化:提高催化活性,提高催化剂的利用率和活性种数目。

满足先进工艺的要求

6. 茂金属催化剂对烯烃聚合立体化学结构控制有何贡献?简述其应用的可能工业前景

1) 均相茂金属催化剂具有空间立体构型和刚性(Stereorigid),可以合成全同聚丙烯,和非

均相催化剂得到产物相同,突破了必须用非均相催化剂合成等规聚合物的结论

2) 证明催化剂的活性中心的手性是聚合物立体化学控制的主要因素

3) 突破了只有低温聚合是间规聚合的必要条件

a) 聚烯烃的优化,实现无规乙烯丙烯共聚物

b) 茂金属催化实现多种单体共聚,如乙烯和极性单体共聚

c) 进行多环烯烃的共聚

d) 制备间同sps

7. 何谓易位聚合,它对配位聚合机理有何贡献?试说明Green-Ivon模型的优点和缺陷?现在利用活性易位聚合可以合成那些功能性高分子?

环烯烃在适宜的催化剂作用下发生开环聚合,既不是双键打开相互加成,又不是C-C 单键断裂而开环,而是C=C不断易位而开环,这类聚合反应称为易位聚合。

机理提出了活性金属卡宾机理(碳-金属卡宾机理)

Green-Ivon机理较好的解释为什么同一催化剂在相同条件下既可以发生α-烯烃的配位聚合,又可以进行环烯烃的开环易位聚合。

在形成环化物以及环化物中α-氢的转移还有待进一步解释。机理多为推算,缺少实验证明。

制备AB型嵌段共聚物,接枝共聚物,侧链液晶聚合物,共轭高分子,导电高分子。

8. 稀土催化丁二烯聚合与镍系催化剂有何特点,为何大家都在努力研究和生产钕系顺丁胶?

Li-BR 顺式含量低gel低Mn低

Ni-BR 顺式含量高gel高(活性大分子转移)Mn高

镧系-BR 顺式含量高gel低Mn极高(无偶合终止,无链转移)

其中钕系顺丁橡胶性能比较接近于天然橡胶,凝胶含量少,顺式高,性能优越

9. 用何种手段可将现有的胶种的力学性能象天然橡胶那样,即应力随形变的增加而增加?

10. 在Ziegler-Natta催化剂催化烯烃聚合中,提出了三个比较有特色的聚合机理,试说出三种机理的优缺点。

双金属机理

优:(1)可以很好解释助催化剂对立构规整度和反应速度的影响。因为有机金属化合物参与了活性中心的组成。

(2)有相当的实验根据并能解释许多实验现象。

缺:(1)有很多实验证明没有有机金属化合物,即用单一过渡金属化合物照样可以聚合,这些数据很难用Natta的双金属模型解释。因此活性中心不一定是双金属结构。

(2)Natta没有强调活性中心有空位。

(3)Natta并没有明确指出Al和Ti的立体结构是八面体结构还是四面体结构,因而对于空位,配位点,配位等问题都有点含糊不清。

(4)Natta机理几乎完全没有涉及规整聚合物的成因。作为典型的定向聚合,没有这一条是难以令人信服的。而作为Natta模型的最大缺陷,还是Ti上引发,Al增长,没有足够的证据,现在证明是错误的。

Cossee-Arlman单金属机理

优:解释了没有AlR3等参与也可以引发α-烯烃聚合的事实

通过实验和计算,推算得到空位的位置和数量

缺:Ti-C键的存在缺乏直接的实验证据

“飞来飞去”的假定一是在动力学上不合理,二是与茂金属催化剂实验相矛盾

单金属模型不能解释助催化剂对立构规整度和聚合速率的影响。

卡宾机理

优:较好的解释了为什么在同一催化剂在相同条件下既可以发生α-烯烃的配位聚合、又可以进行环烯烃的开环易位聚合

缺:在形成环化物以及环化物中α-氢的转移还有待进一步解释

11. 茂金属催化剂对烯烃聚合立体化学结构控制有何贡献,简述其应用的可能前景贡献。

同前

12.在环烯烃开环聚合中的Ziegler-Natta催化剂中有几大类,这些催化的与α-烯烃及二烯烃的聚合催化剂有何区别和共同点?

双金属

13. 在茂金属发现之前后过渡金属很难用于α-烯烃的聚合,为何?而近年来很多学者参照茂金属的配位基可改变催化剂中心的性质,发展了用于α-烯烃的聚合的后过渡金属催化剂,这些催化剂的特点是什么?都可制得什么特性的聚α-烯烃?

特点:主催化剂的配体由Ziegler-Natta催化剂的卤素或烷氧基、茂金属催化剂的茂基扩展至共轭芳氮基

突破了只有前过渡金属(主要是ⅣB族)催化剂对α-烯烃有高活性的界限

实现了过渡金属均可形成对α-烯烃聚合有高活性催化剂的理论预期

14. 在连锁聚合发展历程上,有何哲学思想?

15. 后过渡金属催化剂的发现是基于何种理论指导?

茂金属催化剂对α-烯烃聚合有较好的立构控制和聚合速率控制

MAO具有较高的还原性

共轭芳氮环能够改变配体的极性

16. 后过渡金属催化烯烃聚合有何特性?

1) 催化活性高、体系为均相、单一活性种,所得聚烯烃的分子量分布窄

2) 通过改变聚合温度、乙烯的压力和配体上的取代基,可以合成出支化度不同的短支链支

化聚乙烯

3) 后过渡金属催化剂还可用于α-烯烃与极性单体的共聚。

4) 开拓出乙烯低聚制取长链α-烯烃的高活性催化剂。

5) 催化剂容易制备,且在空气中相当稳定,可长期保存

17. 后过渡金属催化剂的发现对配位聚合理论有何贡献?

突破了只有前过渡金属才对α-烯烃有催化作用,实现了全过渡金属对聚合均有催化作用

金属有机多孔配位聚合物的研究进展

金属有机多孔配位聚合物的研究进展 多孔材料在物质分离、气体储存和异相催化等领域有着广泛的应用。传统的无机多孔材料包括硅藻土和沸石等天然多孔材料和名目繁多的(如,活性炭、活性氧化铝、蛭石、微孔玻璃、多孔陶瓷等)人工多孔材料。天然无机多孔材料的结构类型有限,人造无机多孔材料虽然可克服这一缺点(通过改变制备工艺,人们可以制备从微孔、中孔到大孔等各类多孔材料),但是人造多孔材料的缺点是无法获得均匀孔结构。近年来"无机!有机杂化配合物作为一种新型的多孔材料引起了人们的广泛关注。人们将这种配合物定义为金属有机类分子筛"其孔洞处在纳米的数量级" 又称纳米微孔配位聚合物,这类材料的功能可以通过无机物种或有机桥联分子进行调节,过渡金属可以将其还原转化为沸石性主体,从而产生一些有趣的具有磁性和光谱特性的孔洞,而有机物质可以调节孔道尺寸、改变孔的内表面,还具有化学反应性或手性,可以弥补传统分子筛的许多不,在异相催化、手性拆分、气体存储、离子交换、主客体化学、荧光传感器以及光电磁多功能材料等领域显示出良好的应用前景。 和无机多孔材料相比,这类分子材料具有(1)结构多样性:MOFs是由金属离子(node)和有机配体(linker或spacer)通过配位键形成的配位聚合物,有机配体分子的多样性和金属离子配位几何的多样性导致了它们构成的配位聚合物结构的多样性(2)分子设计和分子剪裁的可行性:调节有机配体的几何性质和选择不同配位几何的金属离子可调控配位聚合物孔的结构(3)制备条件温和:在常压或几十个大气压,200度左右或更低的温度下反应等优点,因而对MOFs 的研究备受化学和材料科学工作者的关注。 由于配位聚合物的形成可以看作具有各自配位特征的配体和金属离子之间的合理识别与组装,因此,配体的几何构型和配位性能及金属离子的配位趋向和配位能力对配位聚合物的结构起着决定作用。此外,阴离子、溶剂、反应物配比、溶液的pH、合成方法(水热或溶剂热,溶液法、扩散法、溶胶法)、反应温度等也对配位聚合物的结构有重要的影响。作为一个重要组成部分,金属离子在配位聚合物的形成中起到极其重要的作用,配体的配位信息就是通过金属离子,根据它们配位点化学本性和几何学的规则来识别的。首先,金属离子本身的特性决定

潘祖仁《高分子化学》(第5版)【章节题库】-第7~9章【圣才出品】

第7章配位聚合 一、填空题 1.Ziegler-Natta引发剂至少由两种组分,即______和______构成。 【答案】主引发剂;共引发剂 【解析】Ziegler-Natta引发剂由由ⅣB~ⅧB族过渡金属化合物和ⅠA~ⅢA族金属有机化合物两大组分配合而成。Ziegler-Natta引发体系可分成不溶于烃类(非均相)和可溶(均相)两大类,溶解与否与过渡金属组分和反应条件有关。 2.在丙烯的配位聚合反应中常需要加入第三组分如六甲基磷酸三酰胺,其目的是______和______。 【答案】增加等规度;增大相对分子质量 【解析】引发剂是α-烯烃配位聚合的核心问题,为了提高聚合活性、提高立构规整度、使聚合度分布和组成分布均一等目标,关键措施有:添加给电子体(加入第三组分)和负载。加入六甲基磷酸胺(HMPTA),能够使丙烯聚合活性增加10倍。 3.对Ziegler-Natta催化剂而言,第一代典型的Ziegler催化剂组成为______,属______相催化剂,而典型的Natta催化剂组成为______,属______相催化剂;第二代催化剂是______;第三代催化剂是______;近年发展较快的是______。 【答案】TiCl4+AlEt3;均;TiCl3+AlEt3;非均;加入适量带有孤对电子的第三组分——Lewis碱;将TiCl4负载在载体,如MgCl2上,同时在制备过程中引入第三组分作为内电

子给体,聚合时加入外电子给体;茂金属引发剂 【解析】第一代α-TiCl3-AIEt3两组分引发剂对丙烯的聚合活性只有5×103gPP/gTi。第二代曾添加六甲基磷酸胺(HMPTA),使丙烯聚合活性提高了l0倍。第三代,添加酯类给电子体并负载,活性进一步提高。活性提高后,引发剂用量减少,残留引发剂不必脱除,后处理简化。茂金属引发剂可用于多种烯类单体的聚合,包括氯乙烯。 4.二烯烃配位聚合的引发剂大致分为______、______和______三类。 【答案】Ziegler-Natta型;π-烯丙基型;烷基锂型 【解析】①Ziegler-Natta引发体系数量最多,可用于α-烯烃、二烯烃、环烯烃的定向聚合。②π-烯丙基镍(π-C3H5NiX)限用于共轭二烯烃聚合,不能使α-烯烃聚合。③烷基锂类可引发共轭二烯烃和部分极性单体定向聚合。 5.配位聚合的概念最初是______解释α-烯烃聚合(用Ziegler-Natta引发剂)时提出的,配位聚合是指单位分子首先在______的空位上配位,形成某种形式的______,常称______,随后单体分子相继插入______中增长。 【答案】Natta;活性种;络合物;σ-π络合物;金属-烷基键 【解析】配位聚合过程可以归纳为:形成活性中心(或空位),吸附单体定向配位,络合活化,插入增长,类似模板地进行定向聚合,形成立构规整聚合物。 二、名词解释 1.配位聚合和插入聚合 答:配位聚合是指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式(σ-π)的配位

金属配位聚合物的研究现状_武文

金属配位聚合物的研究现状 武 文 (安徽教育出版社,安徽 合肥 230063) [摘 要]叙述了国际、国内金属配位聚合物的研究现状及应用前景。[关键词]金属配合物;聚合物;研究现状 [中图分类号]065 [文献标识码]A [文章编号]1001-5116(2007)03-0090-03 1 引言 金属配位聚合物以其复杂多变的空间结构和电子结构以及由此产生的电、磁等物理化学性质、功能及多方面的应用前景引起了各国科学家的极大重视。因此,促进了物理、化学和材料科学三大学科之间的交叉和渗透,成为各国科学家研究的热点。 目前国外许多著名学得如法国的Lehn ,美国的Yaghi ,Zubieta 、德国的Muller 、意大利的Ciani 、澳洲的Robson 、日本的Fujita 和韩国的K im 等研究组开展了卓有成效的研究[1-5]。2 金属配位聚合物的研究 2001年,美国的Yaghi 教授报道的以苯环的1, 3和5位作为三角形的第二构筑板块,即以4,4’, 4”2笨21,3,52三2苯三甲酸(B TB )得到一个层状的开 放式结构Cu 3(B TB )2(H 2O )3?(DM F )9(H 2O )2就是一个非常典型的例子[5]。这个晶体结构是由一对完全一样的骨架构成的,每个B TB 基团连接 Cu (Ⅱ)离子形成“螺旋桨式”簇的图案。每个B TB 基团连接三个这样的簇,而每个簇连接四个B TB 基团(Fig 11A 2C ),这些三角形基团(表现在羧酸的苯环 中心上)在3168!距离(与强的π2 π堆积作用相一致)内取代,在0186!距离内允许交汇成两个亚单元(Fig 11D ) 。 Fig 11 Single 2crystal st ruct ure of Cu 3(B TB )2(H 2O )3(DM F )9(H 2O )2composed of (A )square paddle -wheel and t riangular B TB SBU s ,which assemble into (B and C )a pair of augmented Pt 3O 4net s t hat are held toget her by (D )numerous p -p and C 2Hzzzp interactions to yield (E )a pair of interwoven t hree 2dimension 2al porous f rameworks 1(F )Two MOF 214f rameworks interwoven about a p -minimal surface wit hout inter 2secting t he surface 1 [收稿日期]2007-01-10 [作者简介]武文,理学硕士,安徽教育出版社副编审。 在两个苯环相到占有紧密连接在一起的B TB 基团间有六个C 2H 的π堆积作用(3169!)。在这个化合物中,两个不连续的网络在(1/2,1/2,1/2)替代另一个,也独立于双曲线表面。尽管在双曲线表面上的两个网络是分离的,但一个网络的环由于相到贯穿而有效连接另外一个(Fig.1.E ),交叉作用有效地加强了体积庞大的B TB 基团,独立的维持刚性不是很强的开放式骨架结构。该物质的一对骨架的交织贯穿占据含有很大空腔的晶体的可利用空间,球的每个空腔的直径为1614!。又如2003年,Yaghi 等人在Science 杂志上发表的“Hydrogen Storage in 92007年5月第25卷第3期 安徽教育学院学报Journal of Anhui Institute of Education May.2007 Vol.25No.3

配位聚合物材料

配位聚合物材料 配位聚合物是指通过有机配体和金属离子间的配位键形成的,并且具有高度规整的无限网络结构的配合物。配位聚合物的设计与合成是配位化学研究的重要内容。 配位聚合物研究需要把有机配体的结构和不同配位能力的给体原子与具有不同配位倾向性的金属离子综合考虑,是无机、有机、固态、材料化学的交叉科学。由有机配体和金属离子形成任何复合物物种原则上都是一个自组装过程,配体聚合物的设计重点在于配体的设计和金属离子的选择,二者相互作用产生重复单元,按被控方式形成确定的结构。在自发过程中,充分利用了两类组分的结构和配位性质:金属离子一方面像结合剂一样把具有特定功能和结构的配体结合在一起;另一方面,又作为中心把配体定位在特定的方位上。虽然配位聚合物的结构也有可能展现出不同于组成成分的性质,但是设计最终目的仍是通过预先设计结构单元来控制最终产物的结构和功能,在非线性光学材料、磁性材料、超导材料及催化等多方面都有极好的应用前景。 配位聚合物在多孔材料、催化、发光、磁学、药物存储和运输等方面具有潜在白勺应用价值,是当今化学、材料科学、生命科学等分析领域白勺热点课题之一。羧酸类配体配位才能强、配位方式灵敏,还可以将金属离子连接成刚性次级构造单元(SBU),和金属离子配位组装可以生成许多构造新颖、性质共同白勺配位聚合物材料。本论文在配位聚合物晶体工程白勺指导下,分别以1,5-二硝基萘-3,7-二甲酸(H2NNDC)和2,2',4,4'-联苯四甲酸(2,2’,4,4’-H4bptc)为桥联配体,同过渡金属离子或者镧系金属离子配位组装,或引入联吡啶类中性桥联配体或螯合配体辅助配位,构筑了32个新颖白勺零维、一维、二维和三维构造白勺化合物,在晶体构造分析白勺基础上分析了部分配位聚合物白勺磁性、稳定性和发光性质。分析工作主要分为以下几个部分:1.1,5-二硝基萘-3,7-二甲酸配合物:以H2NNDC为桥联配体,或者辅以不同长度白勺联吡啶类桥联共配体(4,4'-联吡啶(4,4’-bipy)、1,2-二吡啶基乙烯(bpe)、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(dabco))和螯合端基共配体(1,10-邻菲啰啉),通过水热、溶剂热法分别合成了25个零维、维、二维和三维构造白勺配合物,测定了它们白勺晶体构造,从晶体工程角度讨论了合成方法、反响条件和共配体对配合物构造白勺影响,并分析了其中多孔材料白勺热稳定性、客体分子交换性质以及部分配合物白勺磁学性质。(1)以H2NNDC为桥联配体,分别同Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)合成了一系列构造各异白勺配合物。配合物1中白勺NNDC配体白勺羧基氧和Co(Ⅱ)双齿配位,在氢键和π-π堆积作用下形成共同白勺三维超分子构造,磁性测试表示配合物1具有铁磁性。配合物2和3是一维链构造,配合物2依靠氢键形成简单立方白勺三维超分子拓扑网络,配合物3则依靠氢键和π-π堆积作用形成共同白勺三维超分子梯子构造。配合物4是具有线性白勺三核锰单元([Mn3(COO)6])白勺简单立方拓扑网络,羧基采用syn-syn方式桥联Mn(Ⅱ),配合物4存在反铁磁耦合作用。(2)在以H2NNDC为

题目配位聚合物的应用研究

题目:配位聚合物的应用研究 研究组姓名联系方式 选题意义 配位聚合物(coordination polymers)是有机配体与金属离子通过自组装过程形成的具有周期性网络结构的晶体材料。它结合了复合高分子和配位化合物两者的特点,是一类具有特殊性质的杂化材料。作为新型功能性分子材料,配位聚合物的设计与合成,结构及其性能的研究越来越受到各个领域科学家的重视,形成了跨越多个学科的热点研究领域。 报告内容 具有三维空旷网络结构的金属有机骨架材料(metal-organic framework,MOFs)是一种稳定的配位聚合物材料。MOFs材料在溶剂分子脱除后能保持骨架结构稳定,具有超大的比表面积和孔体积。稳定性的提高大大拓展了MOFs 材料的应用领域,成为MOFs材料发挥其特殊性质的基础。MOFs材料可以用于类分子筛载体、气体存储和分离、非线性光学、分子磁体、手性拆分、发光材料、光电转化、催化等众多领域。其中MOFs在多相不对称催化和光催化领域的应用由于其重要性逐渐受到科学家的重视。 使用具有手性催化活性的有机分子作为配体,可以得到具有手性催化活性的MOFs材料。这是一种特殊的多相化方式,催化剂负载量大,活性中心均匀分布,开放的孔道有利于底物与活性中心接近。在手性催化中具有重要应用的卟啉、席夫碱、联萘配体都已成功合成了MOFs材料,而且材料具有较好的手性选择性。以光学纯的手性酒石酸衍生物为配体,合成具有手性孔道的MOFs材料,不仅可以成功地拆分外消旋的配位化合物,而且还成功实现了对酯交换反应的不对称催化作用。 前景展望 由于作为配位聚合物组成部分的金属离子和有机配体的高度可调性和配位方式的多样性,配位聚合物具有无限的组成和结构可裁性,这是其它材料所无法比拟的。作为一种新型的功能性分子材料,易功能化的特性使配位聚合物具有广泛的应用领域。越来越多的具有特定结构和特殊性质的材料被不断的开发出来,在各个领域发挥着重要作用。经过合理设计,定向合成具有特定拓扑结构或预期功能特性的配位聚合物材料,将是一个最重要的研究方向。

金属有机膦酸配位聚合物的合成及性质

金属有机膦酸配位聚合物的合成、表征及晶体结构研究 中文摘要 金属有机膦酸配位聚合物因其结构上的多样性以及在离子交换、嵌入材料、吸附材料、质子导电材料和催化材料等领域具有潜在的应用前景,己引起人们的广泛关注。本文主要介绍了利用低温水热合成技术,以具有手性结构特征的功能性有机膦酸RP03H2为构筑单元(R为手性或非手性功能性有机基团,结构中含有一oH,一NH2或一cOOH等功能性基团中的一种或几种),通过直接反应法或引入模板剂法成功地合成的未见文献报道的新型金属有机膦酸配位聚合物的晶体材料,并利用x一射线单晶衍射、IR光谱和TG、DTA 分析对所合成材料的晶体结构及骨架热稳定性进行的研究。 关键饲 金属有机膦酸,配位聚合物,水热合成,杂化材料,晶体结构 前言 材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础,材料的发展水平直接反映了社会的生产力水平。新型材料的发展和创新对经济、科技、国防以及综合国力的增强都具有特殊重要的作用,其研究、开发和利用能力也是一个国家科技进步和经济发展的重要标志之一。随着科学技术的发展,人们对材料提出了越来越多、新的要求。能够在设计的基础上有目的的合成指定性能的材料一直是材料科学家们的不懈追求。金属有机膦酸配位聚合物由于其在结构上与相应的无机磷酸盐相似,具有孔道及较大的比表面积,它们可以作为分子吸附剂,从而可以对进入孔道的客体分子进行识别或者为客体分子提供反应环境,已引起了人们的极大兴趣。 1.金属有机膦酸配位聚合物简介 金属有机膦酸配位聚合物作为一类新型的有机一无机杂化材料,由于其结构上的多样性以及它们在离子交换材料、嵌入材料、吸附材料、质子导电材料和催化材料等材料科学领域中具有潜在的应用前景,已引起世界各国科学家的广泛关注。金属有机膦酸配位聚合物由于其在结构上与相应的无机磷酸盐相似,具有规则孔道结构及较大的比表面积,它们可以作为分子吸附剂,从而可以对进入孔道的客体分子进行识别或者为客体分子提供反应环境。在过去的二十年中,金属有机膦酸配位聚合物在合成和结构方面的研究已得到迅速发展,并已取得许多重要的研究成果.晶体结构也己扶一维链状拓展到二维层状和三维空旷骨架结构。最近。具有沸石型结构和手性结构特征的化合物也披合成出来,并通过x-射线单晶衍射对它们的晶体结构进行了深入研究。结构和性质研究表明,该类化合物在多相不对称催化合成反应中可能具有潜在的应用前景。这些研究成果的取得,极大地刺激了人们在该领域的研究热情。近年来人们已经认识到,如能将功能性有机活性基团引入到金属有机膦酸配位聚合物的骨架结构中,将会使所合成的材料能够表现出某种选择性吸附功能、催化功能或手性识别功能。这些新型金属有机膦酸配位聚合物材料的成功合成,不仅进一步丰富了该类化合物的结构,同时这些材料将可能表现出某种功能,从而为金属有机膦酸配位聚合物的应用研究提供新的思路。 2.实验总述 2.1化合物合成方法 本论文中所述金属膦酸配位聚合物的合成均采用水热合成方法。首先制各初始凝胶,将初始凝胶转移至不锈钢反应釜中,密封后放入恒温干燥箱中,在一定晶化温度和自生压力下晶化一定时间,得到的产物冷却后经去离子水洗涤,烘干后即得金属有机麟酸配位聚台物的单晶。 2.2制备原理 水热合成是一类处于常规溶液合成技术和固相合成技术之间的温度区域的反应,它是目前多数无机功能材料、特种组成与结构的无机化合物以及特种凝聚态材料的重要合成途径。近来被用于合成各种各样的配位聚合物晶体材料。 水热合成化学侧重于研究水热与溶剂热条件下物质的反应性能、生成规律以及合成产物的结构与性质。通常在120一260℃的自生压力下。在高压釜内由于温差的存在、产生强烈对流;使底部饱和溶液在上部生长,形成过饱和溶液,在釜壁四周上形成晶体。釜内过饱和溶液分布取决于釜内对流强烈程度,不断循环,晶体就在釜内不断生长。当反应结束后,缓慢将温度降至室温,就得到晶体。 3.层状膦酸铅配位聚合物的水热合成及结构研究 3.1综述

配位聚合物的应用及其研究进展

配位聚合物在光电磁材料中的应用 姓名:吴娜学号:10207010 摘要:配位聚合物由于其特殊的结构及其在光电磁等方面优异的性能引起了科学家的广泛关注。本文综述了金属有机化合物在光电磁材料中的应用,并对新型多功能材料在设计、合成与应用方面的广阔前景作了展望。 关键词:配位聚合物;多功能材料;非线性光学;材料化学 引言: 配位聚合物(coordination polymers)或金属-有机框架(metal-organic frameworks,简称MOFs)是指利用金属离子与有机桥联配体通过配位键合作用而形成的一类具有一维,二维或三维无限网络结构的配位化合物[1]。近年来,配位聚合物作为一种新型的功能化分子材料以其良好的结构可裁性和易功能化的特性引起了研究者浓厚的兴趣。配合物有无机的金属离子和有机配体,因此它兼有无机和有机化合物的特性,而且还有可能出现无机化合物和有机化合物均没有的新性质。配位聚合物分子材料的设计合成、结构及性能研究是近年来十分活跃的研究领域之一,它跨越了无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域,它的研究对于发展合成化学、结构化学和材料化学的基本概念及基础理论具有重要的学术意义,同时对开发新型高性能的功能分子材料具有重要的应用价值[2-7]。并对分子器件和分子机器的发展起着至关重要的作用。配位聚合物在新的分子材料中将发挥重要的作用。配位化学理论在材料的分子设计中也将起着重要的指导作用。 材料按其性能特征和用途大致可划分为结构材料和功能材料两大类。功能材料种类繁多,功能各异,其共同的特点和发展趋势是:(1) 性能优异;(2)分子化;(3)巨大的应用前景。金属有机光电磁材料综合了这几方面特点,将发展成为新一代材料,其结构和性能决定了它的应用越来越广泛。以下是金属有机化合物分别在光电磁材料中的应用。 1 配位聚合物在光学材料中的应用 配位聚合物的光学性质研究主要集中在光致发光、电致发光以及非线性光学等方面[8]。 1.1光致发光和电致发光材料 当外界光照射到某些物质的时候,这些物质会发射出各种波长和不同强度的可见光,而当外界光停止照射时,这种发射光也随之消失,我们称这种发光现象叫光致发光( PL);当

高分子化学_余木火_第五章 配位聚合习题

返回 第五章配位聚合_习题 1.画出下列单体可能得到的立构规整聚合物的结构式并命名: (1)CH2=CH-CH3 (2)CH2=C(CH3)2 (3)CH2=CH-CH=CH2 (4)CH3-CH=CH-CH=CH2 (5)CH2=C(CH3)-CH=CH2 (6)CH3CHO (7)CH3-CO-CCl3 2.解释下列概念或名词: (1)配位聚合与定向聚合(2)全同立构、间同立构和无规立构 (3)光学异构、几何异构和构象异构(4)有规立构聚合和选择聚合(5)引发剂(6)Kaminsky聚合 (7)IIP (8)单金属机理与双金属机理 (9)淤浆聚合 3.说明负离子聚合与配位负离子聚合中链增长反应的不同? 4.工业上生产高密度聚乙烯(HDPE)全同聚丙烯常用的Ziegler-Natta引发剂各是什么?说明其原因。说明这两种聚合物的产业用途和生活用途。 5.举出两个用Ziegler-Natta引发剂引发聚合的弹性体的工业例子,说明选用的引发剂体系,产物的用途。 6.解释下列问题: (1)在配位负离子聚合中氢降低聚乙烯或聚丙烯的分子量; (2)由配位聚合而得的聚合物中有时含有聚合物-金属键。 7.从配位聚合的机理说明得到全同立构聚合物的成因。

8.在丙烯的本体气相聚合中,得聚丙烯98g,产物用沸腾正庚烷萃取后得不溶物90g,试求该聚丙烯的全同聚合指数。这种鉴定方法可否用于其它立构规整聚合物的鉴定中? 9.在Ziegler-Natta催化剂引发а-烯烃聚合的理论研究中曾提出过自由基、阳离子、络合阳离子和阴离子机理,但均未获得公认。试对其依据和不足之处加以讨论。 10.聚乙烯有几种分类方法?这几种聚乙烯在结构和性能上有何不同?它们分别是由何种聚合方法生产的? 11.乙烯、丙烯以TiCl4/Al(C6H13)3在己烷中进行共聚合。已知r E=3.36,r P=0.032,若预制得等摩尔比的乙丙橡胶,初始配料比应是多少? 12.为改善а-TiCl3/AlEtCl2体系催化丙烯聚合的引发活性和提高聚丙烯的立构规整度,常添加哪些第三组份?如何确定这种第三组份的用量和加料顺序? 返回

配位聚合物的单晶培养

配位聚合物的单晶培养 摘要:配位聚合物(MOFs)因在磁性、催化、给药、传感、气体吸附、分子与离子交换、手性识别与分离、分子磁性质、发光与非线性光学性质,以及电学性质等功能材料领域具有良好的应用价值而成为目前最活跃的前沿研究课题之一。本文主要介绍配位聚合物及其单晶培养方法。 关键词:配位聚合物、单晶培养方法 1 前言 配位化学是一门在无机化学基础上发展起来的交叉学科,现代配位化学不仅和化学学科中的物理化学、有机化学、材料化学和高分子化学有着密切的关系,而且与物理学和生物学等一级学科相互渗透和交叉[1]。自1893年瑞士化学家A.Werner创立配位理论以来,对配合物的研究就成为无机化学中最活跃的领域之一。配位化学的早期研究集中在以金属阳离子M为中心和以含N、O、S、P 等给体原子的配体L而形成的“Werner配合物”。中心原子M是指过渡金属元素的原子或离子,具有空的价轨道,而配体L则有一对或一对以上的孤对电子,M和L间通过配位键结合为带电荷的配位离子或中性的配位分子。而随着社会的发展和科学技术的进步,交叉学科、新兴学科不断涌现,配位化学也与其他的相关学科交叉并产生新的生长点,互相渗透,互相发展,特别是价键理论、晶体场理论、分子轨道理论和配位场理论的提出丰富了配位化学的内容,同时也促进了与其他相关学科的交叉发展[2]。近年来,科学工作者对配位化学深入的研究,其中涉及到超分子化学、晶体工程学、配位聚合物、大环配合物、功能性配合物等领域。超分子化学是超越分子的化学,是分子间键的化学,与两种或两种以上的化学物种依靠分子间力结合在一起而形成的具有更高复杂性的有组织的实体有关,分子间力主要包括范德华力(静电力、诱导力、色散力和交换力)、氢键、堆积作用(∏-∏堆积、n-∏堆积和疏水相互作用等)和金属离子的配位键等等[3]。晶体工程学则是根据分子堆积和分子间的相互租用,将超分子化学的原理方法用于晶体的设计和制备,以期得到具有特定的物理性质和化学性质的新晶体,寻求分子识别和分子组装的规律,获得具有预期功能品质的分子材料,并对分子之间的相互作用进行表征,是实现从分子到材料的重要途径。溶液中的超分子结构较复杂难以精确地表征和测试,而分子晶体可以通过X-射线单晶衍射得到其精确的结构。[2]根据晶体的结构和性质来寻求分子识别和分子组装的规律,进而研究其潜在的应用[4]。配位聚合物是有机配体L和金属离子M间通过配位键形成的具有高度规整的无限网络结构的配合物。设计合成配合物的过程中需要考虑很多影响因素,除了金属离子的配位性质(离子价数、半径、配位能力等)和配体的性质(配位原子的电负性,配体分子半径等)外,还包括阴离子,有机或无机模板分子、溶剂、反应物的物质的量比及反应体系的pH值、反应温度等影响因素,其中配体和金属离子的性质是主要的影响因素。[5]有机桥联配体在金属离子中间起到连接作用,可提供各种各样的桥联方式和配位点以单齿、多齿或桥联方式进行配位。有机桥联配体根据所带电荷可分为中性、负电性和正电性,同时根据有机配体的空间结构可以分为直线型、角形、平面三角形、四面体型等。[6]最常用的有机连接配体为含有N、O等能提供孤对电子的原子的刚性配体,如多羧酸、

第五章--配位聚合

第五章--配位聚合

第五章配位聚合习题参考答案 1.举例说明聚合物的异构现象,如何评价聚合物的立构规整性? 解答: (1)聚合物的异构现象: ①结构异构聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯与聚丙烯酸乙酯: CH3 | -[-CH2-C-]n- -[-CH2-CH-]n- | | CO2CH3 CO2C2H5 聚甲基丙烯酸甲酯聚丙烯酸乙酯 ②几何异构聚合物,汉分子链中由于双键或环形结构上取代基在空间排列方式不同造成的立体异构称为几何异构,也称顺-反异构。如丁二烯聚合所形成的1,4-聚丁二烯,其结构单元有顺式结构和反式结构两种: ~~~CH2 CH2~~~~~~CH2H C = C C = C

H H H CH2~~~ 顺式结构(顺-1,4聚丁二烯)反式结构(反-1,4聚丁二烯) ③光学异构聚合物,如聚环氧丙烷有一个真正的手性碳原子: H | ~~~O-C*-CH2~~~ | CH3 ④构象异构聚合物,当大分子链中原子或原子团绕单键自由旋转所占据的特殊空间位置或单键连接的分子链单元的相对位置的改变称构象异构。构象异构可以通过单键的旋转而互相转换。 (2)当大分子链上大部分结构单元(大于75%)是同一种立体构型时,称该大分子为有规立构聚合物,或立构规整聚合物、定向聚合物。反之,称为无规立构聚合物。 2.写出下列单体聚合后可能出现的立构规整聚合物的结构式及名称: (1)CH2=CH-CH3 (2)CH2-CH-CH3 O

(3)CH 2=CH-CH=CH 2 CH 3 | (4)CH 2 =C-CH=CH 2 解答: (1) 聚丙烯 全同聚丙烯(R 为甲基) 间同聚丙烯(R 为甲基) (2) 聚环氧丙烷 全规聚环氧丙烷 间规聚环氧丙烷 (3) 丁二烯 ~~~CH 2 CH 2~~~ ~~~CH 2 H C = C C = C H H H H H O O O O H CH 3 H CH 3 H H CH 3 H H H O O O O H H H CH 3 H H H H R H H H R H H H H R H H R H H H R H H R H H H H H R H H H R H H H H R H H H R H H H H R H H R H H

配位聚合物的应用研究

Seminer ?摘要专业年级博士研究生电子邮箱 配位聚合物的应用研究 研究组姓名 选题意义 配位聚合物(coordination polymers)是有机配体与金属离子通过自组装过程形成的具有周期性网络结构的晶体材料。它结合了复合高分子和配位化合物两者的特点,是一类具有特殊性质的杂化材料。作为新型功能性分子材料,配位聚合物的设计与合成,结构及其性能的研究越来越受到各个领域科学家的重视,形成了跨越多个学科的热点研究领域。 报告内容 具有三维空旷网络结构的金属有机骨架材料(metal-organic framework,MOFs)是一种稳定的配位聚合物材料。MOFs材料在溶剂分子脱除后能保持骨架结构稳定,具有超大的比表面积和孔体积。稳定性的提高大大拓展了MOFs 材料的应用领域,成为MOFs材料发挥其特殊性质的基础。MOFs材料可以用于类分子筛载体、气体存储和分离、非线性光学、分子磁体、手性拆分、发光材料、光电转化、催化等众多领域。其中MOFs在多相不对称催化和光催化领域的应用由于其重要性逐渐受到科学家的重视。 使用具有手性催化活性的有机分子作为配体,可以得到具有手性催化活性的MOFs材料。这是一种特殊的多相化方式,催化剂负载量大,活性中心均匀分布,开放的孔道有利于底物与活性中心接近。在手性催化中具有重要应用的卟啉、席夫碱、联萘配体都已成功合成了MOFs材料,而且材料具有较好的手性选择性。以光学纯的手性酒石酸衍生物为配体,合成具有手性孔道的MOFs材料,不仅可以成功地拆分外消旋的配位化合物,而且还成功实现了对酯交换反应的不对称催化作用。 理论计算表明,MOFs材料也是一种合适的半导体材料,能带带隙在1.0到5.5eV之间。有机部分吸收光子的能量,能够发生从有机到无机部分的电荷转移。从而像半导体一样,能作为电子给体和受体。光激发后,MOFs材料能发生光致变色、光催化产氢、光催化氧化有机物等反应。 前景展望 由于作为配位聚合物组成部分的金属离子和有机配体的高度可调性和配位方式的多样性,配位聚合物具有无限的组成和结构可裁性,这是其它材料所无法比拟的。作为一种新型的功能性分子材料,易功能化的特性使配位聚合物具有广泛的应用领域。越来越多的具有特定结构和特殊性质的材料被不断的开发出来,在各个领域发挥着重要作用。经过合理设计,定向合成具有特定拓扑结构或预期功能特性的配位聚合物材料,将是一个最重要的研究方向。

第七章配位聚合

第七章配位聚合 一、名称解释 配位聚合:指单体分子首先在活性种的空位处配位,形成某些形式(σ-π)的配位络合物。随后单体分子插入过渡金属(Mt)-碳(C)中增长形成大分子的过程,所以也可称作插 入聚合。 络合聚合:与配位聚合的含义相同,可以互用。络合聚合着眼于引发剂有络合配位能力,一般认为配位聚合比络合聚合意义更明确。 定向聚合:也称有规立构聚合,指形成有规立构聚合物的聚合反应,配位络合引发剂是重要的条件。 异构体:分子式相同,但原子相互联结的方式或顺序不同,或原子在空间的排布方式不同的化合物叫做异构体。 构象异构:由单键内旋转造成的立体异构现象。 立体构型异构:原子在大分子中不同空间排列所产生的异构现象。 对映异构:又称手性异构,由手性中心产生的光学异构体R型和S型。 顺反异构:由双键引起的顺式和反式的几何异构,两种构型不能互变。 全同立构:将碳-碳主链拉直成锯齿形,使处在同一平面上,取代基处于平面的同侧,或相邻手性中心的构型相同。 间同立构:若取代基交替地处在平面的两侧,或相邻手性中心的构型相反并交替排列,则称为间同立构聚合物。 全同聚合指数:一致立构规整度的表示方法,指全同立构聚合物占总聚合物的分数。 立构规整度:立构规整聚合物占聚合物总量的百分数。 二、选择题 1. 氯化钛是α-烯烃的阴离子配位聚合的主引发剂,其价态将影响其定向能力,试从下列3 种排列选出正确的次序( A ) A TiCl3(α,γ,δ) > α- TiCl3-AlEtCl2>TiCl4 B TiCl2>TiCl4>TiCl3(α,γ,δ) C TiCl4>TiCl3(α,γ,δ) > TiCl2 2. 下列聚合物中哪些属于热塑性弹性体(d和e) (a) ISI (b)BS (c) BSB (d)SBS (e) SIS 3. 下列哪一种引发剂可使乙烯、丙烯、丁二烯聚合成立构规整聚合物? (1)n-C4H9Li/正己烷(2)萘钠/四氢呋喃 (3) TiCl4-Al(C2H5)3(4) α- TiCl3-Al(C2H5) 2Cl (5)π-C3H5NiCl (6) (π-C4H7)2Ni 4. 下列哪一种引发剂可使丙烯聚合成立构规整聚合物?(D)

配位聚合物的应用与进展

配位聚合物的应用与进展 王雄化学化工与材料学院应用化学1班 20133443 摘要:配位聚合物是由金属和有机配体自组装而形成的, 具有独特的空间几何构型, 在非线性光学材料、气体吸附、手性拆分和催化、分子磁性材料、超导材料, 微孔材料等诸多方面都有广阔的应用前景。本文介绍了配位聚合物的分类,列举了金属-有机骨架(MOFs)等功能型配位聚合物的研究进展,并对配位聚合物的发展前景作了展望。 关键词:配位聚合物;有机配体;合成方法;应用;催化 引言:配位聚合物(coordination polymers)或金属-有机框架(metal-organic frameworks,简称MOFs)是指利用金属离子与有机桥联配体通过配位键合作用而形成的一类具有一维,二维或三维无限网络结构的配位化合物[1]。近年来,配位聚合物作为一种新型的功能化分子材料以其良好的结构可裁性和易功能化的特性引起了研究者浓厚的兴趣。配合物有无机的金属离子和有机配体,因此它兼有无机和有机化合物的特性,而且还有可能出现无机化合物和有机化合物均没有的新性质。配位聚合物分子材料的设计合成、结构及性能研究是近年来十分活跃的研究领域之一,它跨越了无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域,它的研究对于发展合成化学、结构化学和材料化学的基本概念及基础理论具有重要的学术意义,同时对开发新型高性能的功能分子材料具有重要的应用价值[2-7]。并对分子器件和分子机器的发展起着至关重要的作用。配位聚合物在新的分子材料中将发挥重要的作用。配位化学理论在材料的分子设计中也将起着重要的指导作用。 材料按其性能特征和用途大致可划分为结构材料和功能材料两大类。功能材料种类繁多,功能各异,其共同的特点和发展趋势是:(1) 性能优异;(2) 分子化; (3) 巨大的应用前景。金属有机光电磁材料综合了这几方面特点,将发展成为新一代材料,其结构和性能决定了它的应用越来越广泛。以下是金属有机化合物分别在光电磁材料中的应用。 1.配位聚合物的分类 1998年,R obson教授根据聚合物框架结构的不同将其分为三大类:一维链

配位聚合物的应用与进展

配位聚合物的应用与进展

————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:

配位聚合物的应用与进展 王雄化学化工与材料学院应用化学1班20133443 摘要:配位聚合物是由金属和有机配体自组装而形成的, 具有独特的空间几何构型,在非线性光学材料、气体吸附、手性拆分和催化、分子磁性材料、超导材料, 微孔材料等诸多方面都有广阔的应用前景。本文介绍了配位聚合物的分类,列举了金属-有机骨架(MOFs)等功能型配位聚合物的研究进展,并对配位聚合物的发展前景作了展望。 关键词:配位聚合物;有机配体;合成方法;应用;催化 引言:配位聚合物(coordination polymers)或金属-有机框架(metal-organic frameworks,简称MOFs)是指利用金属离子与有机桥联配体通过配位键合作用而形成的一类具有一维,二维或三维无限网络结构的配位化合物[1]。近年来,配位聚合物作为一种新型的功能化分子材料以其良好的结构可裁 性和易功能化的特性引起了研究者浓厚的兴趣。配合物有无机的金属离子和有机配体,因此它兼有无机和有机化合物的特性,而且还有可能出现无机化合物和有机化合物均没有的新性质。配位聚合物分子材料的设计合成、结构及性能研究是近年来十分活跃的研究领域之一,它跨越了无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域,它的研究对于发展合成化学、结构化学和材料化学的基本概念及基础理论具有重要的学术意义,同时对开发新型高性能的功能分子材料具有重要的应用价值[2-7]。并对分子器件和分子机器的发展起着至关重要的作用。配位聚合物在新的分子材料中将发挥重要的作用。配位化学理论在材料的分子设计中也将起着重要的指导作用。 材料按其性能特征和用途大致可划分为结构材料和功能材料两大类。功能材料种类繁多,功能各异,其共同的特点和发展趋势是:(1) 性能优异;(2) 分子化;(3)巨大的应用前景。金属有机光电磁材料综合了这几方面特点,将发展成为新一代材料,其结构和性能决定了它的应用越来越广泛。以下是金属有机化合物分别在光电磁材料中的应用。 1.配位聚合物的分类 1998年,R obson教授根据聚合物框架结构的不同将其分为三大类:一维

配位聚合

第六章配位聚合 1.解释和区别下列诸名词:配位聚合、络合聚合、插入聚合、定向聚合、有规立构聚合。 2.区别聚合物构型和构象。简述光学异构和几何异构。聚丙烯和聚丁二烯有几种立体异构体? 3.丙烯进行自由基聚合、离子聚合及配位阴离子聚合,能否形成高分子量聚合物?分析其原因。 4.丙烯配位聚合时,提高引发剂的活性和等规度有何途径?简述添加给电子体和负载的方法和作用。 5.简述丙烯配位聚合时的双金属机理和单金属机理模型的基本论点。 6.下列引发剂何者能引发乙烯、丙烯或丁二烯的配位聚合?形成何种立构规整聚合物? (1)n-C4H9Li; (2)α-TiCl3/AlEt2Cl; (3)萘-Na; (4)(π-C4H7)2Ni; (5)(π-C3H5)NiCl; (6)TiCl4/AlR3。 7. α-烯烃和二烯烃的配位聚合,在选用Ziegler-Natta引发剂时有哪些不同?除过渡金属种类外,还需考虑哪些问题。 8.使用Ziegler-Natta引发剂时,为保证试验成功,需采取哪些必要的措施?用什么方法除去残存的引发剂?怎样分离和鉴定全同聚丙烯。 9.为改善α-TiCl3/AlEtCl2体系催化丙烯聚合的引发活性和提高聚丙烯的立构规整度,常添加哪些第三组分?如何确定这种第三组分的用量和加料顺序? 10.丙烯进行本体气相聚合,得聚丙烯98g,产物经沸腾庚烷萃取后得不溶物90g。试求该聚丙烯的全同聚合指数。这种鉴定方法可否用于其他立构规整聚合物? 答案 5. 答: 双金属机理模型的基本要点 ①主、共引发剂反应形成双金属碳桥(四员环)络合物活性中心; ②富电子的α-烯烃在钛的空轨道配位; ③配位单体插入Ti-C键之间,形成六员环过渡态;(Ti,C对M双键顺式加成) ④Al-C键断裂,链位移至插入单体的β碳上,插入M的α-C与Ti,Al形成碳桥。

北京化工大学《高分子化学》各章要求、重点内容

《高分子化学》各章要求及重点内容 第一章绪论 、基本要求 1、掌握高分子化学的基本概念。 2、对重要的相关概念进行辨析。 3、掌握聚合物的分类与命名。 4、正确写出常用聚合物的名称、分子式、聚合反应式。 、主要内容 1、基本概念 单体、高分子、大分子、聚合物、低聚物(齐聚物); 结构单元、重复单元、单体单元、链节; 主链、侧链、端基、侧基; 聚合度、相对分子质量、相对分子质量分布等; 加聚反应、缩聚反应、加聚物、缩聚物、连锁聚合、逐步聚合; 2、聚合物的分类、命名及典型聚合物的命名、来源、结构特征 -表1-5、1-6、1-7、1-8、内容 合成高分子、天然高分子; 碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物、无机高分子; 聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、聚脲、聚砜。 3、聚合反应的分类及聚合反应式 聚合物分子式(结构式)、结构单元-重复单元的区别与联系; 聚合反应的分类及聚合反应式写法; 加成聚合与缩合聚合、连锁聚合与逐步聚合的联系与区别。 第二章逐步聚合要求 、基本要求 1、掌握逐步聚合的基本概念; 2、逐步聚合反应分类(从不同的角度分类) 3、比较线形逐步聚合与体型逐步聚合反应; 4、线形逐步聚合反应聚合度的计算与控制(单体等摩尔比反应与非等摩尔比反应); 5、体型逐步聚合凝胶点的控制; 6、正确书写重要逐步聚合聚合物的合成反应式; 7、比较连锁聚合与逐步聚合,讨论影响两类反应速率及产物分子量的因素。 、主要内容 1、基本概念 平衡缩聚与不平衡缩聚、线形缩聚与体形缩聚、均缩聚、混缩聚、共缩聚; 缩合聚合、逐步加聚反应(聚加成反应)、氧化偶取联聚合、加成缩合聚合、分解缩聚。 官能团与官能度、平均官能度、官能团等活性理论、反应程度与转化率、当量系数与过量分率; 热塑性树脂与热固型树脂、凝胶点、结构预聚物与无规预聚物; 2、线性逐步聚合相对分子质量控制方法及其计算 (1 )等物质量反应: 1 X n 1 P 封闭体系:P . K /( i K 1)X n , K 1 开放体系:X n w

金属有机配位聚合物的研究进展

金属有机配位聚合物的研究进展 摘要金属有机配位聚合物结构多样,性质独特,含有有机配体和金属离子,结构可塑、孔隙率高、孔大小分布均匀等特点,应用前景广阔,已成为近几年来一个热门的研究领域。本文一方面系统地阐述了金属有机配位聚合物在氢气存储、催化、光学、电学和磁学材料中的应用研究进展,另一方面综述了纳米配位聚合物的研究进展。 关键词金属-有机框架结构(MOFs);配位聚合物;研究现状;展望 中图分类号O631 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)072-0204-02 金属有机配位聚合物,也称为金属-有机框架结构(Metal-Organic Frameworks,MOFs)。由于具有各种特殊的性能成为近年来各国科学家关注的焦点。MOFs中含有有机配体和金属离子,所以此类结构的物质可能同时含有金属和有机化合物的特性,还可能含有金属和有机化合物均没有的性能。因此,具有特殊气体存储、光、电、磁、吸附和催化等性能的各种新型功能材料不断涌现。近年来,配位聚合物多孔材料的结构、合成以及各种性能的研究非常热门。多孔材料普遍存在于我们的周围,在结构、缓冲、减震、过滤、隔热、消音等方面发挥着巨大的作用。芳香羧酸化合物具有多种多样的配位结构类型,被广泛用做次级构筑单元(SBU)来制备新型的超分子配位聚合物MOFs,多孔配位聚合物的热稳定性不如传统的多孔材料,但其具有孔隙率大、结构可塑性强、孔大小均匀的特点,因此,这些材料往往具有新颖的拓扑结构,并且在光、电、磁和气体存储等领域表现出广阔的应用前景。 1 MOFs用于氢气存储中 MOFs材料是一种通过将特定材料通过相互铰链形成的支架结构。MOFs对气体具有吸附性的可能原因除了来自物理吸附的贡献外,还由于MOFs材料中的孔隙大小为纳米级尺度,孔径小于 2 nm。所以其表面积大,存储空间相应增大。一般地,如果理想的孔径大小略大于待吸收的气体分子的范德华半径.那么,它们之间的作用力最大。采用缩小孔径的方法,氢分子与孔壁之间的作用力可以得到一定程度的提高。对于孔径大的MOFs,可以在大孔中插入一个客体分子来提高比表面积。例如,MOF-177n 可以在液相中引入C60等大分子,如图1所示。除了可以减小大孔中的自由体积外,这些大分子还可以提供额外的吸附位点。相比于沸石等多孔材料,结构稳定的MOFs作为吸附材料有明显的优势:孔度稳定,比表面积大,晶体中自由体积百分率高于某些传统多孔 材料。 图1 MOF-177,直径11.8 nm的笼可通过容纳C60分子来提高比表面积Yaghi教授研究组把对苯二甲酸的苯环用-NH2,-Br,-F等官能团来修饰,或者用其它有机基团来取代苯环达到增长或变宽苯环的效果,得到了与MOF-5具有相同框架的IRMOF-1-n系列,如图2所示。它们具有更高的孔道率和更大的表面积。 图2 用-NH2,-Br,-F等官能团来修饰对苯二甲酸的苯环,或者用其它有机基团取代苯环达到增长或变宽苯环的效果,得到IRMOF-1-n系列,具有更高的孔道率和更大的表面

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档