含硝基噁二唑聚炔的合成及三阶非线性光学性能

设计合成了一种含硝基噁二唑功能基的聚炔材料。通过红外光谱(IR)和核磁共振(1H-NMR)对该聚炔化合物进行了结构表征。利用紫外光谱(UV-vis)和热重分析(TGA)对其性能进行了评价。TGA显示其热稳定性相对于单体有很大提高,UV-vis表明它在500 nm以上长波区吸收很弱。该聚炔化合物的非线性光学性能借助Z-scan技术进行研究,其χ(3)达3.25×10-11(esu)。与含烷基的同类聚炔比较,拉电子基团硝基有效地提高了含噁二唑聚炔的三阶非线性光学性能。     

苯并二噁唑系列聚合物的合成及其光电性能的研究

以4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐为原料,分别与对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,5-噻吩二甲酸、4,4’-(1,2-二苯基乙烯)二甲酸、反丁烯二甲酸在多聚磷酸介质中反应,合成了单环的聚(1,4-亚苯基)苯并二噁唑(PBO)、稠环的聚(1,4-亚萘基)苯并二噁唑(1,4-PNBO)和聚(2,6-亚萘基)苯并二噁唑(2,6-PNBO)、杂环的聚(2,5-亚噻吩基)苯并二噁唑(PTBO)、含有两个苯环的聚-4,4’-亚(1,2-二苯乙烯基)苯并二噁唑(4,4’-PDPEBO)和直链烯烃的聚亚乙烯基苯并二噁唑(PBOV)。采用傅立叶红外光谱、元素分析对系列聚合物的结构进行了表征。利用电导率仪和荧光光谱仪,对系列聚合物的结构与性能之间的关系进行了分析。研究结果表明,PBO、1,4-PNBO、2,6-PNBO、4,4’-PDPEBO、PTBO和PBOV电导率依次减小;系列聚合物的荧光发射光谱和激发光谱的形状都相近,聚合物的最大发射峰波长是一致的,其中2,6-PNBO的荧光强度最强。     

主链含柔性亚甲基苯并二噁唑类聚合物的合成及性能研究

设计并合成了一系列含有苯并噁唑环和不同CH2链长的刚、柔间隔聚亚甲基苯并二噁唑（PBOCx）聚合物，并对它们进行了结构表征，同时对聚合物的溶解性能和热性能进行了探讨．研究表明，在主链上引入亚甲基结构可以在一定程度上提高聚合物的溶解性，其中PBOC4显示了良好的溶解性能，但随着亚甲基数目的增加，聚合物的溶解性能有下降趋势；虽然有柔性链段的引入，分解温度降低，但是PBOCx仍具有很高的热分解温度，在450℃以下表现出良好的热稳定性．     

双极型均二苯乙烯发光材料的合成和光电特性

已发现三苯胺基和苯并(噁)唑是优良的有机共轭发光材料电荷传输基团.将三苯胺基作为空穴传输基团和苯并(噁)唑作为电子传输基团引入均二苯乙烯分子中,设计并合成了四个新双极小分子发光物质4-二苯氨基-4‘-(2-苯并(噁)唑)均二苯乙烯.通过光谱分析和元素分析等方法确认了其化学结构.所合成化合物的相关分析结果表明化学结构、取代基效应、溶剂环境等因素对其UV-Vis光谱、荧光光谱、荧光量子产率、电致发光谱和启亮电压都产生一定的影响.     

改进DAR磷酸盐法合成聚对苯撑苯并二噁唑

以50%的磷酸为溶剂对4,6-二氨基间苯二酚二磷酸盐(DAR·2H3PO4)进行重结晶,以NMP为溶剂对对苯二甲酸(TPA)进行重结晶,纯化后的DAR·2H3PO4的纯度为99.8%,TPA的纯度为99.9%;自行设计集聚合和纺丝为一体的反应器,最终得到单丝状的聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)产物;通过添加苯并三唑类紫外线吸收剂到聚合体系来改善产品的光稳定性,所得单丝产品分子量高、结晶度好、光稳定性增强;通过红外光谱分析、热重分析、广角X射线衍射对PBO单丝进行了表征。     

2,5-二[4-(4-溴苯氧基亚甲基)苯基]-1,3,4-噁二唑的合成与表征

以对甲基苯甲酸、水合肼为原料,通过关环、溴化、醚化合成了一种新型含噁二唑功能基有机聚合物电致发光材料单体2,5-二[4-(4-溴苯氧基亚甲基)苯基]-1,3,4-噁二唑,其化学结构由红外光谱仪及核磁共振氢谱仪进行了表征,产品总收率22.64%.     

含噁二唑类与咔唑类共聚物的合成与表征

由2-苯基-5-〔甲基丙烯酰胺基取代苯基〕-1,3,4-噁二唑(OXD)与甲基丙烯酸乙基咔唑酯(CzE-MA)两种单体合成了含噁二唑和咔唑基团的无规共聚物。通过红外、核磁、紫外、荧光、热重、差示扫描量热,凝胶渗透色谱对聚合物进行了表征。测试结果表明共聚物有很好的溶解性,均可溶于常用的有机溶剂,如THF,CHCl2,CHCl3等,其分子量在16950～22500之间。有良好的热稳定性和很高的玻璃化转变温度(Tg=190～222℃),最大吸收波长在220～340nm之间,具有良好的荧光性,其荧光发射波长均在372～451nm范围内,是一类蓝紫色荧光聚合物。共聚物随着CzEMA组分的减少和OXD组分的增加,发射波长蓝移,其中以P(OXD8-CzEMA2)的荧光性最好,荧光量子产率高达0.70。     

聚对苯撑苯并二噁唑的合成方法进展

聚对苯撑苯并二噁唑是一类具有独特刚性结构的芳香族液晶高分子,因其具有高强度、高模量及耐高温性能而成为杂环聚合物中最有发展潜力的一类聚合物,并受到广泛关注。总结、分析了近年来制备聚对苯撑苯并二噁唑的方法,如对苯二甲酸法、对苯二甲酰氯法、DAR/TPA盐法等,并展望了聚对苯撑苯并二噁唑聚合物的发展方向和趋势。     

新型含(噁)二唑环聚酰胺蓝色发光材料的合成及性质

单体2,5-二(4-氨基苯基)-1,3,4-(噁)二唑与二酸缩聚得到5个新型的含(噁)二唑环的聚酰胺,通过1H NMR、FT-IR对其结构进行表征.研究了它们的紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和热稳定性能.结果表明:聚酰胺在326～339 nm出现最大吸收,发射强的蓝色荧光,最大发射峰出现在392～435 nm,在202～270 ℃失重10%,是一类热稳定性能高的蓝光发光材料.     

高分子量聚对苯撑苯并双(噁)唑的合成及性能研究

采用4,6-二氨基-1,3苯二酚磷酸盐(DAR·2H3PO4)和对苯二甲酸(TPA)为原料,在氮气保护下,多聚磷酸介质中经缩聚得到聚对苯撑苯并双(噁)唑(PBO).通过重结晶使4,6-二氨基-1,3苯二酚磷酸盐纯度达到99.8％.考查了不同五氧化二磷含量和最高反应温度对聚合的影响,通过实验得到的最佳工艺条件是:聚合温度为120～180℃,控制最终五氧化二磷的质量分数ω(P2O5) =83.5％～84.5％.采用红外光谱、元素分析、XRD对PBO结构进行表征,热重分析表明PBO在氮气和空气中有很好的稳定性,在甲烷磺酸(30±0.1)℃中测得PBO特性黏度为20.4dL/g.     

具有光学性能的含芴聚亚胺酮的合成与表征

以含芴芳香二胺和2,7-二溴-9-芴酮为单体,通过Buchwald-Hartwig交叉偶联反应缩聚合成了含芴聚亚胺酮(PIKF)。聚合物结构经核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)及元素分析得以确认。通过凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)等对其性能进行测试,结果表明该类聚合物具有较高的分子量(-Mw>3.0×104)以及良好的热稳定性(T5%>310℃),在40℃～350℃的范围内没有观测到玻璃化转变;XRD显示PIKF为无定型结构,因而具有良好的溶解性能。另外,利用紫外、荧光等对其光学性能进行了测试,在四氢呋喃(THF)中的UV-vis的最大吸收波长为271 nm和369 nm左右,最大荧光发射波长分别在445 nm和455 nm。     

聚芳醚砜醚酮共聚物的合成与表征

通过低温溶液亲电共缩聚合成了聚芳醚醚酮醚砜醚酮(Ia)、聚芳醚酮酮醚砜醚酮(Ib),甲基取代、双邻位甲基取代的聚芳醚酮酮醚酮醚砜醚酮(Ic、Id)等4种结构新型的共聚物。用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TGA)、X射线衍射仪(WAXD)对聚合物进行了结构表征和性能测试。结果表明,共聚物有较高的玻璃化转变温度(Tg)177℃~188℃;较高的热分解温度(Td5%≥460℃),共聚物能溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮,四氯乙烷和浓硫酸中;甲基取代的共聚物溶解性得到了明显改善,室温下还能溶于二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中。     

聚甲基丙稀酸羟乙酯甘油凝胶仿软骨材料的制备与性能

为了使人体关节软骨损伤后得到修复,采用热聚合的方法制备了一种新型人工仿软骨材料。在水浴保温和引发剂条件下,采用甲基丙稀酸羟乙酯(CH2CCH3COOCH2CH2OH,HEMA)和医用甘油(C3H8O3)聚合成一种新型凝胶,并对其分别进行了表面形貌观察和猪软骨硬度的对比,以及抗压性、弹性等力学性能测试。使用FTIR红外光谱对其作分析表征,结果表明:凝胶主体仍然是聚甲基丙稀酸羟乙酯(PHEMA),甘油以凝胶态存在;凝胶硬度随甘油比例增加而下降,但凝胶表面粗糙度却增加;当HEMA与甘油质量比例为1∶1~1∶3时,凝胶的硬度较为接近猪软骨;在比例为1∶1和1∶2的条件下,表面光滑。4种比例下的凝胶都具有良好的抗压性和弹性,当质量比为1∶1时抗压性能和综合性能最好。实验结果表明PHEMA与甘油的凝胶聚合物如果作为人工仿软骨材料,具有力学性能良好的优点,将可能提供给临床实验作进一步考察。     

Surface modification and patterning using low-energy ion beams: Si-O bond formation at the vacuum/adsorbate interface.

Modification of hydroxyl-terminated self-assembled monolayer (HO-SAM) surfaces by collision of low-energy (15 eV) hyperthermal Si(CH3)3+ ions is shown to lead to Si-O bond formation and terminal trimethylsilyl ether formation. Modification was verified by in situ mass spectrometry using chemical sputtering with CF3+ ions (70 eV), ex situ secondary ion mass spectrometric analysis (12 kV Ga+ primary ion beam), and through X-ray photoelectron spectroscopy by monitoring Si (2s). The nature of the surface modification was further established by analysis of synthetic SAM surfaces made up of mixtures of the trimethylsilyl-11-mercapto-1-undecane ether and various proportions of the hydroxyl-terminated mercaptan (11-mercapto-1-undecanol). These mixed surfaces, as well as the spectroscopic data, indicate that ca. 30% of the hydroxyl chains are covalently modified at saturation coverage. Analogous surface transformations are achieved using Si(CH3)2F+ and Si(CH3)2C6H5+.     

含1,3,5-三嗪结构聚芳醚高性能聚合物的合成

1,3,5-三嗪基聚合物具有优异综合性能,但传统1,3,5-三嗪基聚合物难溶解、难熔融,通常在高温高压下才能制得高分子量聚合物,限制了其在分离膜、绝缘漆和粘合剂等领域的应用。文中基于分子设计理论,分别在聚合物分子链中引入柔性侧基、非对称性结构、扭曲或扭曲非共平面结构等,合成了系列既耐高温又可溶解的含1,3,5-三嗪结构新型聚芳醚高性能聚合物,探讨了分子结构等对聚合物溶解性、热性能和力学性能间影响规律。     

含二氮杂萘酮联苯结构高性能工程塑料研究进展

介绍了含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚砜酮、聚芳醚腈砜酮以及同时还含芳基均三嗪环结构聚芳醚三大系列新型高性能工程塑料的合成与性能及其在高性能树脂基复合材料、绝缘漆、漆包线、功能涂料以及耐高温功能膜等领域的研究进展。从分子结构设计出发,研制成功具有扭曲、非平面结构特点的含二氮杂萘酮联苯结构新型单体,进而与双卤单体经亲核取代逐步聚合反应合成了多系列含二氮杂萘酮联苯结构新型聚芳醚类高性能工程塑料,既耐高温又可溶解,解决了传统高性能工程塑料不能兼具耐高温可溶解的技术难题。其玻璃化转变温度达250～375℃,5%热失重起始温度均高于500℃;可溶解于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺以及氯仿等几种有机溶剂;综合性能优异,尤其是在高温下依然保持优异的综合性能;可多种方式加工,不仅可采用模压、挤出、注射等热成型加工,还可采用溶液方式加工应用;广泛应用于航空航天、核能、电子电气等高技术领域和国民经济众多行业部门。     

Synthesis of alkyl sulfonated fullerenes without catalyst: improved water solubility by the sulfonate groups

Two new alkyl sulfonated fullerene (C60) derivatives C60(O)14(OH)4(OCH2CH2CH2SO3Na)5 (2), C60(O)15(OSO3Na)5(OCH2CH2CH2SO3Na)6 (4) with high water-solubility were synthesized by different routes. One derivative (4) was facilely synthesized from a sulfonated C60 derivative C60(O)11(OH)4(OSO3Na)8 (3) in aqueous phase without the addition of any catalyst and has the highest water solubility (118 mg/mL) and smallest aggregation size (49.2 nm) in neutral aqueous solution (0.1 wt%). Derivative 2 was synthesized from fullerenol C60(O)8(OH)13 (1) directly in DMF affording enhanced water solubility compared to 1. The estimated average molecular formulae of these new alkyl sulfonated C60 derivatives were determined by XPS spectroscopy and confirmed by FTIR and 1H NMR spectroscopies. The measured water solubility of the sulfonated C60 derivatives follows the order of 3 < 2 < 4, suggesting that the larger number of functional groups is directly correlated to the higher water solubility, and the sulfonate groups can improve the water solubility greatly. The aggregation size of 2-4 measured by dynamic light scattering (DLS) is all smaller than that of fullerenol 1, indicating that more functional groups result in the improvement of the dispersion of fullerenol in water. ESR study indicates that 2-4 have the ability to produce stable radicals, and the intensity of the ESR signal decreases evidently with the increase of the number of functional groups from 3 to 2 to 4.     

含1-(萘-1-磺酰基)萘结构聚芳醚的合成及表征

以氯苯、α-氯代萘、氯磺酸、二氯亚砜为原料,合成了4-氯-1-萘磺酰氯,经Frield-Craft磺酰基化反应,合成了含两个1,4-萘结构的4-氯-1-(4′-氯-1-萘磺酰基)萘(CCNSN)。CCNSN分别与双酚A、酚酞、对苯二酚及4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮经溶液亲核取代逐步聚合反应,合成了4种含1-(萘-1-磺酰基)萘结构的聚芳醚(Pa~Pd)。用NMR、FT-IR对单体和聚合物进行了表征,证明其结构正确;用DSC、TGA和WAXD等方法对聚合物的热性能及结晶性进行了表征,结果表明,聚合物的玻璃化转变温度在226℃~318℃之间,氮气环境下,5%热失重的起始温度均在450℃以上,说明具有良好的热稳定性;考察了聚合物的溶解性能,除Pc不溶于常见的有机溶剂外,Pa、Pb、Pd皆可溶于氯仿(CHCl3)、1,1,2,2-四氯乙烷(TCE)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等非质子极性溶剂。     

双酚A型聚芳醚酮的合成与表征

以双酚A和4,4'-二氟二苯酮为原料,采用新的合成工艺合成双酚A型聚芳醚嗣,通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(<'1>H-NMR)及差示扫描量热(DSC)等分析手段对聚合物的结构和性能进行了表征和研究.结果表明,含成的双酚A型聚芳醚酮具有良好的耐热性能,其玻璃化转变温度为152.8℃,氮气中5%热失重温度为509....     

Synthesis and properties of novel photosensitive poly(arylene ether sulfone) containing chalcone moiety in the main chain

A new series of photosensitive poly(arylene ether sulfone)s containing chalcone moiety in the main chain were synthesized from 4,4′-dihydroxychalcone (4DHC), 4,4′-difluorodiphenylsulfone (DFDPS) and bisphenol A (BPA). This series of polymers were characterized by ¹H NMR, FT-IR, UV spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The polymers were stable up to 400 °C, which indicates that the polymers possess good thermal properties. The polymers were found to be soluble in polar solvents and chlorinated solvents. However, the polymers were insoluble in hydrocarbons and in hydroxyl group-containing solvents. After the irradiation of UV light, the thin polymer film was crosslinked to give an insoluble film in the absence of a photoinitiator or sensitizers. The rate of photocrosslinking was also examined and discussed.