三嗪树枝状大分子的制备及其在皮革鞣制中的应用

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树枝状大分子(dendrimers)由于其新奇的结构、独特的性能,受到了广大研究者的重视,是21世纪新型合成高分子材料之一。它的分子呈球形或椭球形三维立体结构,具有如下特点:精确的分子结构、相对分子质量的可控性和单分散性、高度的几何对称性、内部广阔的空腔、外围大量的官能团。研究表明,dendrimers具有一些常规聚合物所没有的特殊性能,被广泛地应用于化学、材料、环保、生物医学等众多领域。虽然树枝状大分子的合成条件比较苛刻、产物的纯化比较复杂,但它可根据需要在分子水平上控制和制备具有规整精确结构的产物,并可对其端基进行改性,获得具有大量外围活性官能团和良好溶解性的化合物,因而科学家们对树枝状大分子的研究产生了越来越浓厚的兴趣。科学家们对dendrimers的研究重心由原来较单一的几种类型转变为多种类型,主要通过开发各种新型合成单体(如三聚氯氰等)来实现,可为相关的基础研究提供新思路;另外,对于树枝状大分子的应用也进行了新的探索,尝试在一些空白领域进行试验,从而能够拓宽其应用范围,达到最好的应用效果。 本论文主要研究了端乙基和端酚羟基两类三嗪树枝状大分子的制备并将合成的端酚羟基大分子用于皮革鞣制过程,取得了如下的研究成果: (1)以三聚氯氰、二乙胺、哌嗪为原料,采用正交、收敛法合成了端氯基、端氨基树突,后通过二者的缩合反应,得到了第2.0代(D<,2>-(C<,2>H<,5>)<,8>)、第3.0代(D<,3>-(C<,2>H<,5>)<,16>)端乙基三嗪树枝状大分子。该方法所需原料廉价易得,实验条件温和,无需进行复杂的官能团保护和脱保护,无需色谱法分离,且产率较高。 (2)以三聚氯氰、PEG-1000、乙醇胺、1,3,5-苯三酚为原料,利用三聚氯氰的高反应活性,采用发散法制备了第1.0代(G<,1>)、第2.0代(G<,2>)端酚羟基三嗪树枝状大分子;并探索了该实验所合成的大分子在皮革鞣制过程中的应用效果。皮革试验结果表明:二者均可提高生皮胶原纤维热变性温度,且G<,2>比G<,1>的应用效果好;将其和铝盐结合使用时,能够获得良好的协同鞣制效应,使生皮胶原的变性温度由49℃提高到95℃以上。因而,这类多元酚化合物是一种结构新颖的合成单宁。
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