配位環(huán)境對有機(jī)鈦化合物催化聚酯縮聚反應(yīng)的影響

編號：NMJS08950

篇名：配位環(huán)境對有機(jī)鈦化合物催化聚酯縮聚反應(yīng)的影響

作者：蘇亞 王勇軍 陳文興 呂汪洋

關(guān)鍵詞： 聚酯 有機(jī)鈦化合物 縮聚反應(yīng) 催化活性 配位基團(tuán)

機(jī)構(gòu)： 浙江理工大學(xué)紡織纖維材料與加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室 浙江省現(xiàn)代紡織技術(shù)創(chuàng)新中心

摘要： 為探究不同配位環(huán)境下有機(jī)鈦化合物在聚酯縮聚反應(yīng)過程中的催化性能,采用密度泛函理論(DFT)并結(jié)合對苯二甲酸雙羥乙酯(BHET)合成聚酯的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),對四甲基酚合鈦(Ti·[C7H7O]4,Cat1)、乙酰丙酮氧化鈦(TiO·[C5H7O2]2,Cat2)、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯(C51H112O22P6Ti,Cat3)3種有機(jī)鈦化合物進(jìn)行研究,分析配位基團(tuán)的電子效應(yīng)和空間位阻對有機(jī)鈦催化活性的耦合影響。DFT計(jì)算結(jié)果表明,3種活性種的中心鈦原子的Hirshfeld電荷數(shù)值分別為0.661、0.524、0.600,其親電能力從大到小的順序?yàn)镃at1、Cat3、Cat2。結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明,中心鈦原子的配位空間從大到小的順序?yàn)镃at2、Cat1、Cat3。催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,Cat1、Cat2、Cat3催化BHET合成聚酯的反應(yīng)活化能分別為72.41、80.16、102.47 kJ mol,Cat1的催化活性最高,說明配位基團(tuán)的電子效應(yīng)和空間位阻共同影響鈦催化劑的催化活性。研究結(jié)果可為鈦系催化劑的設(shè)計(jì)及調(diào)控提供一定的理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。