新型高性能材料-聚亚胺酮(PIK-Ⅲ)的合成与性能

以1,4-双-(4′-溴苯酰基)苯和芳香二胺为单体,通过钯催化的胺化反应缩聚合成了高性能聚合物-聚亚胺酮(PIK-Ⅲ)。其结构由红外和核磁氢谱表征,结果与理论产物吻合良好。对PIK-Ⅲ的主要性能进行了测定,结果表明,该聚合物具有一定的耐热性能(Tg=233.09℃,TD>500℃)和优良的溶解性能。     

溴化芳香酮的合成与表征

采用改进后的傅-克(Friedel-Crafts)酰基化反应,分别用4-溴苯甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯和1,3,5-三-苯甲酰氯与溴苯反应,成功制备了4,4′-二溴二苯甲酮、1,4-双-(4′-溴苯酰基)苯、1,3-双-(4′-溴苯酰基)苯和1,3,5-三-(4′-溴苯酰基)苯4种溴化芳香酮。其化学结构通过FT-IR1、H MNR、MS和元素分析进行表征,表征结果与目标产物相一致。通过DSC对化合物的熔点进行了测定。     

聚亚胺醇(醌)前驱体的合成、表征与机理分析

由傅-克酰基化反应合成了1,4-双-(4′-溴苯酰基)苯(1)。以(1)和苯胺为单体,通过钯催化的胺化反应合成了1,4-双-(4′-氨基苯酰基)苯(2),其中叔丁醇钠(NaOt-Bu)为基体,1.1′-联萘-2.2′-二苯膦(BINAP)为配体。以(2)和锂化苯为底物,通过亲核加成反应得到1,4-双-[苯基-(4′-苯氨基)醇基]苯(3),此反应通过锂化苯对(2)中羰基的攻击实现。对(3)进行消除反应得到1,4-双-[(4-苄叉基-环己基-2,5-二烯苄基)苯(4)的粗产物,由氯仿萃取得到紫色溶液,通过水洗,蒸发,真空干燥制得紫色粉末精制品(4)。     

液晶聚氨酯的合成及性能研究

以1,4-双(三甲基硅氧基)苯、对羟基苯甲酰氯为原料合成1,4-双(对羟基苯甲酸)苯酯(I),将(I)分别与3-溴丙醇、4-溴丁醇等反应合成一系列的1,4-双(对羟基烷氧基苯甲酸)苯酯(Ⅱ),(Ⅱ)再分别与2,4-TDI、MDI反应制得液晶聚氨酯。并用差热扫描量热分析仪(DSC)、红外光谱(IR)、偏光显微镜(POM)对液晶聚氨酯进行了表征。结果表明,所得聚氨酯产物在144~260℃均为热致性向列型液晶,其熔点(Tm)和清亮点(Ti)随着分子链柔顺性的增加而下降。     

耐高温含硫型聚苯腈树脂的合成及性能研究

以4种芳香二酚(4,4′-二羟基二苯硫醚、4,4′-二羟基二苯砜、4,4′-二羟基二苯醚、双酚A)和4-硝基邻苯二甲腈为主要原料制备了2种主链含硫原子的苯腈单体,并与2种结构类似但主链不含硫的单体进行对比,并以4,4′-二氨基二苯砜引发聚合.采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、动态机械分析(DMA)表征了单体和聚合物的结构和性能.结果证明,所合成的苯腈单体产物纯净,其聚合物的结构均以三嗪环和异吲哚啉为主;含有硫醚键的单体链段柔顺性较好,熔点较低(182℃),加工窗口宽(102℃),热稳定性较好Td5%为468℃.本文中所制备的聚苯腈均具有较高的耐高温性,可应用于航空、航天、国防等领域.     

聚N-亚苯基吲哚醚酮的合成与性能研究

用4-羟基吲哚与4,4′-二氟二苯酮作为单体经亲核取代反应合成了聚N-亚苯基吲哚醚酮(PEIN)。其结构通过红外、核磁、GPC以及热分析进行表征。通过分子模拟方法对目标聚合物的分子链结构进行了分析。基于该聚合物具有较为刚性的分子骨架结构,其表现出优异的热性能和较高的玻璃化转变温度(T5%=503℃,Tg=208℃)。由于该聚合物具有锯齿状的分子结构,使得聚合物具有良好的溶解性,可溶于NMP(N-甲基吡咯烷酮)、氯仿等溶剂。     

聚氨酯弹性体的合成及表征

以1,4-丁二醇分别与对羟基苯甲酸甲酯、对苯二甲酰氯为原料通过熔融酯交换反应合成1,4-二(对羟基苯甲酸)丁二醇酯(I)、α,ω-双(苯甲酰氯)聚对苯二甲酸丁二醇酯(BCPBT);将(I)与对苯二甲酰氯反应制得α,ω-双(酚基)聚对苯二甲酸-(1,4-对羟基苯甲酸丁二醇酯)二酯(PPBT),BCPBT和PPBT采用溶液缩合法合成共聚酯(II);PPBTI、I分别与2,4-TDI反应制得聚氨酯弹性体;并表征了弹性体结构及聚合物的热稳定性,熔融温度分别达到288.4℃和307.8℃。     

液晶中间体对溴正戊苯的合成

以溴苯、正戊酰氯和水合肼为原料 ,经Friedel Crafts酰基化反应和Wolff Kishn er 黄鸣龙还原反应合成对溴正戊苯。研究表明 ,酰基化反应较佳的条件是 ,n(正戊酰氯 )∶n(溴苯 )∶n(三氯化铝 ) =1∶2∶1 4,反应温度 30～ 35℃ ,反应时间 5h ;还原反应较佳的条件是 :n(对溴苯戊酮 )∶n(水合肼 )∶n(氢氧化钾 ) =1∶1 1∶0 2 ,反应温度 1 80～ 1 90℃ ,反应时间 3h。产品总产率约为 40 % ,纯度为 99 3%     

主链含间位砜酮结构聚芳醚的合成与表征

以苄川氯和氯磺酸制备间磺酰氯基苯甲酰氯,再以间磺酰氯基苯甲酰氯和氯苯在无水三氯化铝催化剂下反应制备1-(对氯苯甲酰基)-3-(对氯苯磺酰基)苯,以DMAc为溶剂,1-(对氯苯甲酰基)-3-(对氯苯磺酰基)苯和双酚A为单体合成新型聚芳醚砜酮,通过FT-IR和1H-MNR对聚合物的结构进行了表征并通过TG、DSC进行了性能测试。结果表明,含有间位砜酮结构的新型聚芳醚砜酮具有良好的热稳定性和可溶性。     

主链含间位砜酮结构聚芳醚的合成与表征

以苄川氯和氯磺酸制备间磺酰氯基苯甲酰氯,再以间磺酰氯基苯甲酰氯和氯苯在无水三氯化铝催化剂下反应制备1-(对氯苯甲酰基)-3-(对氯苯磺酰基)苯,以DMAc为溶剂,1-(对氯苯甲酰基)-3-(对氯苯磺酰基)苯和双酚A为单体合成新型聚芳醚砜酮,通过FT-IR和1H-MNR对聚合物的结构进行了表征并通过TG、DSC进行了性能测试。结果表明,含有间位砜酮结构的新型聚芳醚砜酮具有良好的热稳定性和可溶性。     

新型偶氮聚氨酯的制备及其薄膜的热光性能

以对硝基苯胺、亚硝酸钠和苄胺为原料,采用重氮-偶合反应方法,合成含偶氮基团的生色分子4-(4′-硝基苯基偶氮)苄胺(NPAB)。将NPAB与手性试剂L(-)-酒石酸、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备含手性单元的偶氮苯聚氨酯(ABPU)。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和核磁共振(1H NMR)等对所合成的NPAB和ABPU进行了结构表征。采用差式扫描量热分析仪(DSC)对ABPU进行了热稳定性表征,其玻璃化转变温度为159.6℃。采用衰减全反射(ATR)原理测量聚合物波导薄膜的热光特性,结果表明,聚合物材料在650 nm波长具有较大的热光系数,其值高达-4.030 7×10-4℃-1。这种测量方法是直接在波导的环境中研究聚合物的热光特性,实验结果更具有实用参考价值。     

基于1,4-二((3-羧基-苯基)甲基)哌嗪与4,4′-联吡啶Ni(Ⅱ)的配合物的合成、结构及性质

选取1,4-二((3-羧基-苯基)甲基)哌嗪(H2L)和辅助配体4,4′-联吡啶(4,4′-bipy),与过渡金属离子Ni 2+在水热120℃的条件下合成了配合物{[Ni(L)(bipy)1/2]·2H2O}n.通过X-射线单晶衍射、FTIR、PXRD、TGA、荧光光谱仪等对该配合物的结构及性能进行了表征.结构分析表明该配合物为三维网状结构.TGA和荧光光谱分析表明该配合物显示出高达360℃的热稳定性且在372nm处具有浅蓝色的荧光发射.     

新型耐热材料聚亚胺酮(PIK-Ⅰ)的合成与性能

以芳香二卤化合物和芳香二胺为原料,加入钯催化剂及其配体缩聚合成了新型高性能材料聚亚胺酮(PIK-Ⅰ),并进行了表征。通过DSC、TG、及溶解性能测试结果表明,该聚合物表现出较高的玻璃化转变温度、良好的热稳定性(高的热分解温度)及溶解性能。     

一种钴(Co)配位聚合物的合成条件和性能初探

采用水热法,在170℃下合成配位聚合物[Co(1,10-phen)(1,4-tpht)(H2O)2]n(1,10-phen =1,10-菲啰啉;1,4-H2tpht=1,4-对苯二甲酸).通过元素分析和红外光谱推测该晶体的组成与结构,光吸收特性显示了晶体的能隙值是1.8 eV,属于半导体.对水热反应的影响因素如反应物浓度、pH值以及反应温度进行了系统研究.     

可溶性聚酰亚胺的合成和性能研究

采用低温两步法对1,4-双(1,4-二氨基)苯氧基苯(TPEQ)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)(含醚二胺)与4,4′-六氟亚异丙基-邻苯二甲酸酐(6FDA)(含氟二酐)分别进行了二元共聚和三元共聚,而且对共聚物分别进行了高温环化和化学环化,考察了其物性并采用FT-IR、1H-NMR、DSC、TGA对其进行了表征。结果表明,所有产品都具有良好地溶解性、耐热性和加工性能;不仅溶于DMF,还能很好的溶于低沸点溶剂三氯甲烷、四氢呋喃;Tg在220.9℃以上,Td在429℃以上,5%热损失的温度多在462℃以上,Tm在550℃以上。其中经高温环化的的三元共聚物(n(TPEQ)∶n(ODA)=3∶1)具有最好的综合性能:粘度1.065,Tg241.7℃,Td506℃,T5%488℃,拉伸强度108.81 MPa,可适用于激光约束聚变(ICF)实验用靶的自支撑膜材料。     

相转移催化合成1,4-二(1-咪唑甲基甲酰胺基)苯

利用相转移催化法,以对苯二胺和咪唑为原料,经两步反应合成了一种双咪唑化合物1,4-二(1-咪唑甲基甲酰胺基)苯,通过元素分析、1 H NMR及13 C NMR对化合物进行了表征。考察了催化剂种类、催化剂用量及反应时间等因素对反应收率的影响。得到最佳反应条件:n(咪唑)∶n(氢氧化钠)∶n(1,4-二(氯甲基甲酰氨基)苯)=2.2∶2.2∶1.0,反应温度60℃,反应时间3h,三乙基苄基溴化铵为催化剂,摩尔分数为1%。在最佳反应条件下,1,4-二(1-咪唑甲基甲酰胺基)苯的收率可达97%。     

一种镍(Ⅱ)刚性特征氮配位聚合物的结构及其细胞毒性研究

150℃下配体1,4-bis(1-imidazoly)benzen(1,4-二咪唑基苯,用L示之)与金属镍盐反应获得配位聚合物[Ni(L)_2(CO_2)_2]_n.经元素分析、单晶X-射线衍射等手段对配位聚合物的结构进行表征.用荧光光谱手段测定配位聚合物与鱼精DNA的结合能力,用凝胶电泳技术测定配位聚合物对PBR322质粒DNA的切割能力.用显微成像技术测定配位聚合物对He La细胞的抑制毒性,并对形态学进行了分析.研究结果表明:该配位聚合物对靶向DNA有极强的结合能力,并对肿瘤细胞有极强的抑制活性,是一种潜在的无机抗肿瘤聚合物.     

Gemini表面活性剂中间体的合成与分析

采用乙二胺和乙烯磺酸钠为主要原料,经过加成反应合成了乙二胺双乙基磺酸钠。它是一种易降解的新型Gemini(双子)表面活性剂——N,N′-双癸酰基乙二胺二乙磺酸钠的中间体。通过测定溴值和重氮化反应,考察了原料的物料比,反应温度,反应时间等工艺条件。确定最佳合成条件为乙二胺/乙烯磺酸钠摩尔比为1∶2.2,反应温度为50℃,反应时间为5 h。并通过红外光谱IR对产物进行了结构表征。该合成路线和分析方法简单易行,适用于工业化生产。     

CuCl催化对甲基溴苯和苯酚的C-O偶联反应

研究了一种合成1⁃甲基⁃4⁃苯氧基苯的方法,在碱为K3PO4、反应溶剂为1,4⁃二氧六环、反应温度为110 ℃、反应时间为12.0 h的条件下,CuCl催化对甲基溴苯和苯酚,构建新的C－O,实现偶联反应。反应有较强的选择性,在最佳的反应条件下可以获得1⁃甲基⁃4⁃苯氧基苯的收率为72%。进一步利用核磁共振（NMR）对其产物1⁃甲基⁃4⁃苯氧基苯进行表征,确认目标产物结构。     

N-乙基吡啶酮的抗紫外线化学修饰

为了增强以N-乙基吡啶酮为中间体的分散染料的抗紫外线性能,向染料中引入安全、高效的二苯甲酮类紫外吸收剂,以间硝基苯甲酰氯、间苯二酚为主要原料,经过付-克酰基化反应生成了2,4-二羟基-3′-硝基二苯甲酮;以过硫化钠为还原剂进行硝基还原反应,生成了2,4-二羟基-3′-氨基二苯甲酮;其后进行重氮化反应、偶合反应合成了一支黄色新型分散染料。采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)、质谱(MS)及核磁共振(1H-NMR)对中间体和目标化合物的结构进行了表征,并测试了合成染料的抗紫外线性能,其结构正确,抗紫外线性能达到国家标准的要求。