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无催化剂熔融缩聚合成聚酯
研究团队发展并突破了Carothers建立的聚酯合成理论,提出了一种无催化剂缩聚的新机理,采用了一类能够形成五元环或者六元环酸酐的二元羧酸作为单体。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 聚酯是仅次于聚烯烃的第二大类人工合成高分子材料,被广泛应用于纤维、瓶材、薄膜等领域,与人们的生产生活密切相关。大多数商品化聚酯都是采用二元羧酸和二元醇在金属化合物的催化下通过熔融缩聚合成的。锑系催化剂是目前综合性能最好,应用最为广泛的催化剂,残留在聚酯中的金属锑对人类健康和环境有潜在危害,亟待开发新型绿色聚酯合成新方法,消除聚酯中残留催化剂的危害。 聚酯的工业生产一般分为两步反应:(1)二元羧酸和二元醇通过酯化反应合成低分子量羟基封端齐聚物;(2)酯交换反应脱除二元醇获得高分子量聚酯。其中第一步酯化反应不需要外加催化剂,通过二元羧酸单体自身的羧基自催化即可进行,而所谓的聚酯催化剂实质上是第二步反应的酯交换催化剂。只通过第一步酯化反应就有效提升聚酯分子量,避免第二步酯交换反应的进行,是无催化剂熔融缩聚合成高分子量聚酯唯一有效途径。早在高分子学科创立之初的上世纪20年代末,Carothers就研究了二元羧酸与二元醇可在羧酸单体自催化下熔融酯化缩聚,以期得到聚酯材料,然而产物分子量仅有2-5 kDa,性能太差而无法应用。酯化反应的低平衡常数和高熔体黏度下排除副产物水的困难,被普遍认为是导致自催化方法无法获得高分子量聚酯的原因。1941年,英国化学家Whinfield和Dickson受Carothers研究的启发创造性地提出了酯交换策略,通过酯交换反应脱除过量的二元醇合成了分子量高、力学性能优异的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),并由英国ICI公司在1946年实现工业化生产。目前几乎所有的商品化聚酯都是通过酯交换路线合成的,但是为了克服酯交换反应的能垒,催化剂的使用不可避免。Flory在1953年出版的《Princeples in Polymer Chemistry》上对此做了总结,认为自催化酯化缩聚合成高分子量聚酯是不可能实现的。 研究团队通过对自催化酯化缩聚机理的深入研究,得出自催化方法无法获得高分子量聚酯的原因仅仅在于反应过程中的官能团比例失衡,而非酯化反应的低平衡常数及副产物难以排出。研究团队发展并突破了Carothers建立的聚酯合成理论,提出了一种无催化剂缩聚的新机理,采用了一类能够形成五元环或者六元环酸酐的二元羧酸作为单体。过量的此类二元酸与伯二元醇酯化形成羧基封端的预聚物后,通过三步串联的基元反应:质子转移、酸酐形成和再次酯化反应,使得体系中的醇酸官能团比例不断趋近于等摩尔比,从而在不需要外加催化剂的条件下获得了高分子量的聚酯。该方法中聚酯产物分子量增长呈现出独特的“加速”模式,从而在与传统工艺相近的时间内,通过熔融缩聚获得了一系列的高分子量无催化剂聚酯,包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸乙二醇酯(PES)、聚(丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯)(PBSA)和聚(丁二酸乙二醇酯-共-对苯二甲酸乙二醇酯)(PEST)等。研究团队通过进一步深入研究聚合机理,优化聚合工艺,解决了无催化剂熔融缩聚合成聚酯的单体普适性问题,实现了PET、聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)等芳香族聚酯的无催化剂合成。 本成果解决了聚酯工业的百年难题,属于国际首创,并拥有完全的知识产权,具有巨大的应用潜力。
浙江大学 2022-07-22
喹啉与异喹啉类杂环化合物的邻位芳基衍生物的经济高效合成方法
2-芳基喹啉、1-芳基异喹啉是一系列药物或生物活性化合物的结构,也是重要的有机材料骨架,比如2-苯基喹啉与不同的金属-配体络合会形成不同颜色的发光材料,因而具有良好的市场发展前景。但这些化合物的合成比较困难,大多数采用非常昂贵的2-溴喹啉和1-溴异喹啉与相应的芳香卤化物在昂贵且对环境有害的过渡金属催化下反应合成;或者由2-溴喹啉和1-溴异喹啉类化合物与不同的金属化合物在过渡金属催化下偶联;再或者先把喹啉与异喹啉首先氧化为相应的N-氧化物,然后与芳基格氏试剂反应,最后再脱掉氧得到2-芳基喹啉、1
兰州大学 2021-04-14
喹啉和异喹啉类杂环化合物的邻位芳基衍生物的经济高效合成方法
2-芳基喹啉、1-芳基异喹啉是一系列药物或生物活性化合物的结构,也是重要的有机材料骨架,比如 2-苯基喹啉与不同的金属-配体络合会形成不同颜色的发光材料,因而具有良好的市场发展前景。但这些化合物的合成比较困难,大多数采用非常昂贵的 2-溴喹啉和 1- 溴异喹啉与相应的芳香卤化物在昂贵且对环境有害的过渡金属催化下反应合成;或者由 2-溴喹啉和 1-溴异喹啉类化合物与不同的金属化合物在过渡金属催化下偶联;再或者先把喹啉与异喹啉首先氧化为 相应的 N-氧化物,然后与芳基格氏试剂反应,最后再脱掉氧得到 2-
兰州大学 2021-01-12
催化合成甲基乙烯基二氯硅烷 以制备乙烯基环体
技术原理 :利用乙炔和二氯氢硅合成甲基乙烯基二氯硅烷单体,再将 单体水解、中和、裂解制得乙烯基环体。后者是生产乙烯基硅橡胶、硅油 和硅树脂的重要原料。 技术特点 :解决了硅氢加成反应中催化剂的稳定性及抑制二次加成反 应发生,提高催化剂的选择性(达 96%以上),使该项目首次成功地实现 了产业化。 投资规模 :实现 100 吨/年乙烯基环体,需要有 500M2 以上的生产厂 房
南昌大学 2021-04-14
喹啉与异喹啉类杂环化合物的邻位芳基衍生物的经济高 效合成方法
2-芳基喹啉、1-芳基异喹啉是一系列药物或生物活性化合物的结 构,也是重要的有机材料骨架,比如 2-苯基喹啉与不同的金属-配体 络合会形成不同颜色的发光材料,因而具有良好的市场发展前景。但 这些化合物的合成比较困难,大多数采用非常昂贵的 2-溴喹啉和 1- 溴异喹啉与相应的芳香卤化物在昂贵且对环境有害的过渡金属催化 下反应合成;或者由 2-溴喹啉和 1-溴异喹啉类化合物与不同的金属 化合物在过渡金属催化下偶联;再或者先把喹啉与异喹啉首先氧化
兰州大学 2021-04-14
置物箱
本实用新型公开了置物箱,属于置物箱技术领域。置物箱,包括底座,底座底面上固定安装有万向滚轮,万向滚轮上固定连接有锁紧装置,底座上方设置有封闭式置物装置,封闭式置物装置包括有大型置物柜和小型置物柜,大型置物柜和小型置物柜均包括有柜门和置物腔,柜门的一侧竖直棱边上固定安装有铰链,柜门通过铰链与柜体活动连接,另一侧竖直棱边上固定安装有电子锁;封闭式置物装置上端固定连接有置物台,置物台的侧壁上嵌入安装有扫码服务装置;本实用新型有效解决在火车站、机场等场所未设置公共置物设施,旅客临时置物较为不便
安徽建筑大学 2021-01-12
智能物联网
北京工业大学 2021-04-14
储物柜
产品详细介绍 可根据客户的要求批量定做
大连益隆科教仪器设备有限公司 2021-08-23
农业物联网
农业物联网整体方案 利用各种传感器、摄像头,通过物联网方式,把农业数据汇集到农业物联网平台,为第三方专业应用提供开放、统一的数据管理和分析平台。 通过数据中心大屏、手机App展示农场、草原、沙漠绿化实景,直观感受实际效果,提供大数据分析,为领导或投资人提供决策参考。 通过手机App获取所购买产品的生产过程参数、视频信息,让消费者买的放心。 获取农业、养殖业生产过程中的空气、土壤、水质各类环境参数,让农户在专家系统指导下合理种植、养殖制定正确的自动化控制计划。 让农业厂商及技术人员获取农业生产的第一手数据、评估化肥使用效果,为农业生产提供实时、远程的技术支持。 农田数据采集及分析 通过传感器实时采集农田空气温湿度、二氧化碳含量、光照强度、土壤温湿度,通过自动控制启动浇水灌溉系统;通过视频分析,采集和分析虫害发生情况,为防虫防灾提供预警。 农产品智慧配送 农产品出厂流程标准化,消费者可以通过包装上的二维码了解产品生产日期、产地,全程可追溯;甚至可以访问生产过程参数和视频,让消费者放心。 通过电商平台建立农场和消费者的直接交易,通过智能物流配送柜,及时、低成本的送货上门。 智能配送柜提供到货提醒、空间管理、密码取货等功能,最大程度方便消费者。
新立讯科技股份有限公司 2021-08-23
纳米纤维基凝胶电解质
凝胶电解质具有电导率高,界面电阻小,安全性高,稳定性好等优势,有望替代传统锂金属电池液体电解液,解决锂金属电池的电解液泄露、高温胀气、锂枝晶等安全问题。 纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高、柔软、耐高低温及有机溶剂腐蚀等特点,保证纳米纤维锂离子电池凝胶电解质具有很强的吸液和保液能力。纳米纤维作为凝胶电解质支撑层不仅保证具有足够的吸收聚合物液体的能力,而且保证电解质的柔性,为可穿戴电子设备提供柔性电源。
北京科技大学 2021-02-01
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