疏水性离子液体中脂肪族羟基酸的溶液缩聚反应研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51903130
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0306.高分子材料与环境
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Due to the excellent biodegradability and biocompatibility, polyhydroxyalkanoates have been extensively applied in biomedicine, environment, food and other fields. In recent years, ionic liquids as non-volatile organic solvents play an important role in the green synthesis of a variety of organic compounds and new materials. Since the synthesis of aliphatic polyesters via conventional polycondensation is faced with the problems of high viscosity of polymer melt, high polymerization temperature, and difficulty of mass and heat transfer, we propose to design and synthesize bis(trifluoromethanesulfonyl)imide- and perfluoroalkanesulfonate-anionic hydrophobic ionic liquids. And the cationic structures are precisely engineered based on the solubility parameters, in order to realize homogeneous solution polycondensation of aliphatic hydroxy acids in the hydrophobic ionic liquids. Therefore, the viscosity of polymer melt and the polymerization temperature can be greatly reduced. Evaporation of small molecules from the polycondensations will be accelerated. Thus, side and reverse reactions of the polycondensations will be remarkably inhibited and high molecular weight polyhydroxyalkanoates can be synthesized in a greener manner. Solution polycondensation kinetics of aliphatic hydroxy acids in the hydrophobic ionic liquids will be further investigated. Interactions between ionic liquids and monomers, ionic liquids and catalysts, ionic liquids and polymers will be analyzed and discussed. Finally, we will propose reasonable polycondensation mechanism and find out the polycondensation principle of hydroxy acids in ionic liquids. This work is expected to provide theoretical foundation and database for chemical synthesis of high-performance biodegradable aliphatic polyesters.
脂肪族羟基酸聚酯因其优异的生物可降解性和生物相容性而被广泛用于医药、环境、食品等领域。近年来,离子液体作为不挥发有机溶剂在有机化合物和各类新材料的绿色合成中发挥重要作用。为了实现离子液体中脂肪族羟基酸的均相溶液缩聚,解决通过传统缩聚反应合成脂肪族聚酯所面临的聚合物熔体黏度和反应温度高,传质传热困难的问题,本项目拟设计合成以双三氟甲磺酰亚胺和全氟烷基磺酸根为阴离子的疏水性离子液体,并根据溶度参数相近原则精细调控离子液体阳离子结构,使离子液体与聚合物良好互溶,以此降低聚合物熔体黏度和反应温度,促进缩聚小分子的排出,减少可逆平衡缩聚的逆反应和高温副反应,合成高分子量脂肪族羟基酸聚酯。研究疏水性离子液体中羟基酸的缩聚反应动力学,探讨离子液体与催化剂、单体以及聚合物之间的相互作用,提出合理的反应机制,揭示离子液体中羟基酸的缩聚反应规律,为高性能生物可降解脂肪族聚酯的化学合成提供理论依据和数据支撑。

结项摘要

离子液体因其独特的物化性质在有机化合物和各类新材料的绿色合成中发挥着重要的作用,将离子液体作为“绿色溶剂”用于具有生物可降解性和生物相容性的脂肪族聚酯的合成可以解决传统熔融缩聚由于传质传热困难而导致的产品质量问题。本项目合成了14种结构和性质特异的疏水性离子液体,通过核磁共振波谱和热失重分析表征了离子液体的结构和性质,发现离子液体的溶度参数随着烷基碳原子数量的增加而降低。将所得疏水性离子液体用于脂肪族羟基酸的溶液缩聚反应体系,通过改变单体和催化剂浓度、反应温度和真空度、反应时间等反应条件,系统地研究了聚合反应速率、聚合物结构和分子量(分布)的影响因素。脂肪族羟基酸在离子液体中的缩聚反应可以降低反应温度和反应后期体系黏度,减少可逆平衡缩聚的副反应和逆反应,从而得到了明显高于传统熔融缩聚的聚合物分子量。进一步研究了L-乳酸在疏水性离子液体中的缩聚反应动力学,发现离子液体能加速反应进行,表现出一定的催化活性,但只有外加催化剂时才能有效提高聚合反应速率,获得高分子量脂肪族聚酯。通过计算缩聚反应速率常数、反应活化能,对比传统缩聚反应体系,获得了疏水性离子液体中脂肪族羟基酸缩聚反应的一般规律。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Yolk-shell Fe3O4@MOF-5 nanocomposites as a heterogeneous Fenton-like catalyst for organic dye removal
蛋黄壳 Fe3O4@MOF-5 纳米复合材料作为非均相类芬顿催化剂用于有机染料去除
  • DOI:
    10.1016/j.seppur.2021.118620
  • 发表时间:
    2021-07
  • 期刊:
    Separation and Purification Technology
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Yang Ruixia;Peng Qiaohong;Yu Bing;Shen Youqing;Cong Hailin
  • 通讯作者:
    Cong Hailin
Direct polycondensation of L-lactic acid in hydrophobic bis (trifluoromethanesulfonyl)imide-anionic ionic liquids: A kinetic study
L-乳酸在疏水性双(三氟甲磺酰)亚胺阴离子离子液体中的直接缩聚反应:动力学研究
  • DOI:
    10.1016/j.eurpolymj.2021.110692
  • 发表时间:
    2021-08-21
  • 期刊:
    EUROPEAN POLYMER JOURNAL
  • 影响因子:
    6
  • 作者:
    Peng, Qiaohong;Wei, Li;Zhang, Lisha
  • 通讯作者:
    Zhang, Lisha
Preparation of monodisperse porous polymeric ionic liquid microspheres and their application as stationary phases for HPLC
单分散多孔聚合物离子液体微球的制备及其作为高效液相色谱固定相的应用
  • DOI:
    10.1016/j.talanta.2019.120462
  • 发表时间:
    2020-02-01
  • 期刊:
    TALANTA
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Peng, Qiaohong;Wu, Yue;Yu, Bing
  • 通讯作者:
    Yu, Bing

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码