高效双杂原子结构双齿调节剂的合成及在丁二烯阴离子聚合中的应用

李欣芮; 汤健; 张澳; 刘二波; 华静

doi:10.11777/j.issn1000-3304.2025.24318

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高效双杂原子结构双齿调节剂的合成及在丁二烯阴离子聚合中的应用

研究论文 | 更新时间：2025-04-10

- 高效双杂原子结构双齿调节剂的合成及在丁二烯阴离子聚合中的应用
- Synthesis of Highly Efficient Bidentate Polar Modifiers Featuring Dual Heteroatoms and Their Application in Butadiene Anionic Polymerization
- 高分子学报 2025年页码：1-8
- 作者机构：
  
  青岛科技大学高分子科学与工程学院青岛 266000
- 作者简介：
  
  E-mail: huajing72@qust.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(基金号 52373010)
- DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2025.24318
  中图分类号：
- CSTR：32057.14.GFZXB.2025.7378
- 收稿日期：2024-12-31，
  
  录用日期：2025-03-06，
  
  网络出版日期：2025-04-10，
- 稿件说明：
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李欣芮, 汤健, 张澳, 刘二波, 华静. 高效双杂原子结构双齿调节剂的合成及在丁二烯阴离子聚合中的应用. 高分子学报, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.24318

Li, X. R.; Tang, J.; Zhang, A.; Liu, E. B.; Hua, J. Synthesis of highly efficient bidentate polar modifiers featuring dual heteroatoms and their application in butadiene anionic polymerization. Acta Polymerica Sinica, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.24318
李欣芮, 汤健, 张澳, 刘二波, 华静. 高效双杂原子结构双齿调节剂的合成及在丁二烯阴离子聚合中的应用. 高分子学报, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.24318 DOI： CSTR： 32057.14.GFZXB.2025.7378.

Li, X. R.; Tang, J.; Zhang, A.; Liu, E. B.; Hua, J. Synthesis of highly efficient bidentate polar modifiers featuring dual heteroatoms and their application in butadiene anionic polymerization. Acta Polymerica Sinica, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.24318 DOI： CSTR： 32057.14.GFZXB.2025.7378.

摘要

路易斯碱经常被用作结构调节剂以提高丁二烯阴离子聚合的1

2-选择性. 本研究报道了四种新型不同烷基取代基的

-双齿路易斯碱，其化学名称分别为1-(2-甲氧基乙基)-哌啶(

MOD 1

)、1-(2-乙氧基乙基)-哌啶(

MOD 2

)、1-(2-丙氧基乙基)-哌啶(

MOD 3

)、1-(2-丁氧基乙基)-哌啶(

MOD 4

). 对比研究所合成的新型结构调节剂与5种已报道的常见结构调节剂对丁二烯阴离子聚合的影响，并探究了不同调节剂的用量、聚合温度等因素对聚合反应的影响规律. 结果表明，新设计的

-双齿结构调节剂能够在较少的用量下达到较好的聚丁二烯1

2-结构的调节效果，且调节能力稳定随聚合温度变化波动小.

Abstract

Lewis bases are frequently employed as polar modifiers to enhance the 1

‍2-selectivity of butadiene anionic polymerization. In this work

we report four novel

‍

-bidentate Lewis bases bearing different alkyl substituents: 1-(2-methoxyethyl)piperidine (

MOD 1

)

1-(2-ethoxyethyl)piperidine (

MOD 2

)

1-‍(2-propoxyethyl)piperidine (

MOD 3

)

and 1-(2-butoxyethyl)piperidine (

MOD 4

). A comparative study was conducted between these newly synthesized polar modifiers and five commonly used

previously re

ported modifiers

focusing on their effects on the anionic polymerization of butadiene. Additionally

we investigated how the dosage of various modifiers and the polymerization temperature influence the polymerization behavior. The results show that the newly designed

‍

-bidentate polar modifiers can achieve a high degree of 1

‍2-structural regulation in polybutadiene at relatively low dosage levels. Their regulatory effectiveness remains stable across different polymerization temperatures

demonstrating both high efficiency and excellent stability.

关键词

Keywords

references

陈李峰 , 何军坡 . 通过负离子与RAFT机理转换法合成嵌段序列可控的三嵌段共聚物 . 高分子学报 , 2015 , 46 ( 8 ), 973 - 981 . doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2015.15059 http://dx.doi.org/10.11777/j.issn1000-3304.2015.15059

徐俊 , 钱强雨 , 何金林 , 张明祖 , 戴礼兴 , 倪沛红 . 负离子聚合制备环氧化八臂星形聚异戊二烯及其表征 . 高分子学报 , 2018 , 49 ( 3 ), 356 - 365 .

董承威 , 冷雪菲 , 韩丽 , 李超 , 杨琳燦 , 沈禾雨 , 马红卫 , 李杨 . 1-(4-二甲基硅氢苯基)-1-苯乙烯/异戊二烯的活性阴离子交替共聚合调控研究 . 高分子学报 , 2021 , 52 ( 3 ), 287 - 296 . doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20204 http://dx.doi.org/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20204

Ntetsikas K. ; Ladelta V. ; Bhaumik S. ; Hadjichristidis N. Quo vadis carbanionic polymerization? ACS Polym Au , 2023 , 3 ( 2 ), 158 - 181 . doi: 10.1021/acspolymersau.2c00058 http://dx.doi.org/10.1021/acspolymersau.2c00058

Sone T. Industrial synthetic method of the rubbers . 1 . Butadiene rubber. Int. Polym. Sci. Technol., 2013, 43 , 49 - 54 . doi: 10.1177/0307174x1604300110 http://dx.doi.org/10.1177/0307174x1604300110

Pires N. M. T. ; Coutinho F. M. B. ; Costa M. A. S. Synthesis and characterization of high cis -polybutadiene: influence of monomer concentration and reaction temperature . Eur. Polym. J. , 2004 , 40 ( 11 ), 2599 - 2603 . doi: 10.1016/j.eurpolymj.2004.05.021 http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2004.05.021

Tobolsky A. V. ; Catsiff E. Elastoviscous properties of polyisobutylene (and other amorphous polymers) from stress-relaxation studies . IX. A summary of results. J. Polym. Sci. , 1956 , 19 ( 91 ), 111 - 121 . doi: 10.1002/pol.1956.120199111 http://dx.doi.org/10.1002/pol.1956.120199111

Langer Jr A. New Chelated organolithium polymerization catalysts . Polym. Prepr. , 1966 , 7 ( 1 ): 132 - 139 .

Antkowiak T. A. ; Oberster A. E. ; Halasa A. F. ; Tate D. P. Temperature and concentration effects on polar-modified alkyllithium polymerizations and copolymerizations . J. Polym. Sci. Part A 1 Polym. Chem., 1972, 10 ( 5 ), 1319 - 1334 . doi: 10.1002/pol.1972.150100504 http://dx.doi.org/10.1002/pol.1972.150100504

Halasa A. F. ; Lohr D. F. ; Hall J. E. Anionic polymerization to high vinyl polybutadiene . J. Polym. Sci. A Polym. Chem. , 1981 , 19 ( 6 ), 1357 - 1360 . doi: 10.1002/pol.1981.170190608 http://dx.doi.org/10.1002/pol.1981.170190608

王超 , 杨智雄 , 邓皓云 , 周梦真 , 徐伟箭 . 高侧基结构二烯烃橡胶用结构调节剂进展 . 精细化工中间体 , 2022 , 52 ( 3 ), 1 - 6 .

Kozak R. ; Matlengiewicz M. Influence of polar modifiers on microstructure of polybutadiene obtained by anionic polymerization . Part 5 : Comparison of µ, σ, σ+µ, and σ-µ complexes. Int. J. Polym. Anal. Charact., 2017, 22 ( 1 ), 51 - 61 . doi: 10.1080/1023666x.2016.1230264 http://dx.doi.org/10.1080/1023666x.2016.1230264

Kozak R. ; Matlengiewicz M. Influence of polar modifiers on microstructure of polybutadiene obtained by anionic polymerization . part 2 : Lewis base (σ) amine-ether and ether-type polar modifiers. Int. J. Polym. Anal. Charact., 2015, 20 ( 7 ), 602 - 611 . doi: 10.1080/1023666x.2015.1054079 http://dx.doi.org/10.1080/1023666x.2015.1054079

Tang J. ; Fu Y. ; Hua J. ; Zhang J. ; Peng S. ; Li Z. Unlocking regioselectivity: Steric effects and conformational constraints of Lewis bases in alkyllithium-initiated butadiene polymerization . Chem. Sci. , 2024 , 15 ( 48 ), 20493 - 20502 . doi: 10.1039/d4sc05144k http://dx.doi.org/10.1039/d4sc05144k

王玉荣 , 杨永成 , 李光辉 , 刘慧明 , 顾明初 . 二哌啶乙烷的合成及其在合成聚丁二烯中的应用 . 石油化工 , 1996 , 25 ( 6 ): 7 - 13 .

Tanaka Y. ; Takeuchi Y. ; Kobayashi M. ; Tadokoro H. Characterization of diene polymers . I . infrared and NMR studies: Nonadditive behavior of characteristic infrared bands. J. Polym. Sci. Part A 2 Polym. Phys., 1971 , 9 ( 1 ), 43 - 57 . doi: 10.1002/pol.1971.160090104 http://dx.doi.org/10.1002/pol.1971.160090104

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