环辛二烯氘代、开环易位聚合及其聚合物的固相催化加成

作     者：杜杰 刘孟 王丽萍 郭彪 谭欣欣 罗文华 Jie Du;Meng Liu;Li-ping Wang;Biao Guo;Xin-xin Tan*;Wen-hua Luo*

作者机构：中国工程物理研究院材料研究所绵阳621907 

出 版 物：《高分子学报》 (Acta Polymerica Sinica)

年 卷 期：2024年第55卷第6期

页      面：738-749页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(基金号21604075) 中国工程物理研究院材料研究所特聘人才基金(基金号TP02201607)资助 

主　　题：氘代机理 氘代聚合物 开环易位聚合 固相催化氘化 

摘      要：氘(氚)代聚合物是一类很有前景的惯性约束聚变靶材料.为制备具有较多加氚位点的氘代聚合物,开展了环辛二烯的氘代及开环易位聚合实验研究.对1,5-环辛二烯反应过程中间产物组分进行分析,研究了其氘代反应机理.通过核磁共振波谱(1H-NMR、2H-NMR、13C-NMR)分析,表明环辛二烯氘代后的副产物为氘代环辛烯.研究了温度、添加剂、反应时间对产物氘代率及副产物生成率的影响,获得了优化的反应条件,并制备了氘代率高达96%的氘代1,3-环辛二烯.开展了(氘代)1,3-环辛二烯的开环易位聚合实验,其中大量连续共轭双键的存在导致聚合物结晶使得其溶解性较差.在5 wt%的Pd/BaSO4与Grubbs二代催化剂的存在下,开展了聚1,3-环辛二烯、氘代1,3-环辛二烯与氘代环辛烯共聚物的固相催化加氘实验,均可加氘至接近饱和,在此过程中伴随着明显的氢同位素交换反应.发展了一种均相固相催化氢同位素加成的方法,有望实现在已成型的氘代聚合物靶丸上直接加氚,从而制备氘-氚代聚合物靶丸.