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摘要本文分别以手性和外消旋的酪氨酸为原料制备了异氰酸酯酚单体，并通过其自身的加成聚合反应得到了光学活性聚氨酯（LPU和DPU）及外消旋聚氨酯（RPU）。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）、圆二色光谱(CD)、紫外光谱（UV-vis）、热重分析（TGA）和X射线衍射（XRD）等方法对聚合物进行了结构和性能表征。LPU和DPU是一对具有螺旋二级结构的对映异构体，外消旋RPU则呈现出无规卷曲的分子结构。光学活性LPU和DPU中规整有序的二级结构有利于氢键作用的产生，使得LPU和DPU的氢键化程度都高于RPU。因此，相对于RPU，LPU和DPU的结晶性和热稳定性都得到了提高。25755
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关键词 螺旋聚合物；异氰酸酯；聚氨酯；氢键
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Title Preparation and characterization of optically active polyurethanes based on tyrosine
Abstract
Optically active polyurethanes (LPU and DPU) and racemic polyurethane (RPU) were synthesized by the self-polyaddition of the isocyanate-phenols which derived from the chiral and racemic tyrosine. All of the polymers were characterized by FT-IR, 1H NMR, GPC, UV–Vis spectroscopy, circular dichroism (CD) spectroscopy, TGA and X-ray diffraction (XRD). LPU and DPU were two enantimorphs, they possessed helical configurations compared to the RPU which presented random coiled molecular chain. The regular secondary structure facilitated the formation of a large number of inter-chain hydrogen bonds, thus the degree of hydrogen bondings of LPU and DPU are higher. Consequently, the LPU and DPU exhibited enhanced crystallinity and thermal decomposition temperature than that of the RPU.
Keywords Helical polymer; Isocyanate; Polyurethane; Hydrogen bond
目 次
1 绪 论 1
1.1 螺旋聚合物 1
1.2 螺旋聚合物的分类 2
1.2.1 高旋转阻能的静态螺旋聚合物 3
1.2.2 低旋转阻能的动态螺旋聚合物 4
1.2.3 折叠体类螺旋聚合物 5
1.3 螺旋聚合物的合成方法 5
1.3.1 离子聚合 5
1.3.2 自由基聚合 6
1.3.3 缩合聚合 7
1.3.4 催化偶联聚合 7
1.3.5 螺旋嵌段聚合及其他方法 7
1.4 螺旋聚合物的表征方法 7
1.4.1 核磁（NMR）和紫外吸收光谱 7
1.4.2 比旋光度和圆二色光谱（CD） 8
1.4.3 X射线衍射 8
1.4.4 红外光谱（IR） 9
1.4.5 热重分析 9
1.5 聚氨酯 9
1.5.1 聚氨酯的发展 9
1.5.2 聚氨酯的特点及其应用 9
1.6 本文的意义与目的 10
2 酪氨酸己酯异氰酸酯的制备 11
2.1 引言 11
2.2 实验部分 12
2.2.1 试剂 12
2.2.2 表征 12
2.3 单体合成 12
2.3.1 酪氨酸己酯盐酸盐的制备 12
2.3.2 酪氨酸己酯异氰酸酯的制备 13
2.4 结果与讨论 14
2.4.1 红外光谱 14
2.4.2 核磁共振波谱 14
2.4.3 碳核磁谱图 15
2.5 本章小结 16
3 光学活性螺旋聚氨酯的制备及其性能研究 17