偶氮聚合物的偶联剂--对二乙烯偶氮苯的合成与表征

为了合成药用三元无规偶氮共聚物,提出了一种新的偶联剂4,4′-对二乙烯基偶氮苯(DVAB)的合成新方法。先以溴化硝基苄为原料,通过Wittig反应,合成对硝基苯乙烯,再用金属Zn还原,得到对二乙烯基偶氮苯(DVAB)产物,经色谱柱分离纯化后用紫外、红外、棱磁共振谱及元素分析、熔点测定等手段进行表征。     

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。     

侧链含偶氮苯发色团的聚噻吩衍生物的制备及性能

以4-(4′-硝基偶氮苯)-1-萘酚、4-氯正丁醇和3-噻吩乙酸为原料,通过脱氯化氢反应、酯化反应和化学氧化聚合反应,制备了具有推拉电子结构的侧链含偶氮苯发色团的聚噻吩衍生物(PATh4)。采用红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-Vis)、凝胶渗透色谱和核磁共振(1H-NMR)对PATh4的结构进行了表征。研究表明,PATh4的热稳定性较好,起始分解温度约为204℃,玻璃化转变温度约为75℃;其X射线衍射(XRD)曲线呈现宽的漫反射峰,说明PATh4是非晶态结构;PATh4具有良好的光致发光性能,在二甲基亚砜中其荧光光谱呈现两个明显的发射峰,分别位于540 nm和698 nm,对应的荧光寿命分别为9.5×10-10s和5.7×10-9s。     

基于芴和噻吩的共轭聚合物的固相合成及其表征

通过Stille偶合反应合成了2,7位二噻吩基取代的新型芴类衍生物并首次应用固相聚合法合成出聚-2,7-二噻吩基芴.在25℃测得聚合物的特性粘度为0.68dl/g.通过核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(FTIR)对单体和聚合物的结构进行了表征确认,同时研究了聚合物的光学、结晶态形貌及热学性能.研究发现,2,7-二噻吩基芴在研磨过程中发生了聚合反应且其偶合发生在e,e′位置.     

主链含苯并二噻吩的D-A结构甲壳型共轭聚合物的合成与表征

以给电子的苯并二噻吩(Donor)作为聚合物的主链、吸电子氰基为端基的三联苯液晶基元(Acceptor)作为侧链,并在苯并二噻吩苯环空位上引入不同的基团,通过Suzuki和Stille偶联反应,聚合得到2种甲壳型共轭聚合物P1(PBDTTTP-CN)和P2(PBDTDTTTP-CN)。2种聚合物溶解性良好,热重测试表明2种聚合物有较好热稳定性,热降解温度高于300℃。紫外可见吸收光谱表明2种聚合物在280～570 nm范围有较宽的吸收,电化学测试2种聚合物的带隙分别为2.10 eV和2.15 eV,表明新型聚合物是一种性能良好的潜在电致发光材料。     

4,4′-二硝基二苯醚及其还原产物4,4′-二氨基二苯醚制备的研究进展

介绍了国内外各种制备4,4′-二硝基二苯醚和4,4′-二氨基二苯醚的方法,对各方法的优缺点进行对比,指出对硝基氯苯一步缩合制备4,4′-二硝基二苯醚,再催化加氢制备4,4′-二氨基二苯醚是较佳的合成路线,目前研究重点为开发新型高效、廉价的催化剂。     

新型窄带隙聚合物太阳能电池材料的合成及性能研究

为了寻找更优异的太阳能电池材料,通过stille偶联反应以2,2′-联噻吩作为给体单元,以4,7-二(3-己基噻吩-2-基)-5,6-二氟-[2,1,3]苯并噻二唑作为受体单元,合成了一种新型聚合物。通过引入支链和氟原子提高了聚合物的性质。利用傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振氢谱仪表征了聚合物的结构,采用热重差热综合热分析仪表征了聚合物的热稳定性,并通过紫外-可见吸收光谱和循环伏安法研究了其光电性能。结果表明,聚合物的热分解温度为366℃,带隙为2.16eV,理论开路电压为1.02V,在聚合物太阳能电池的制备中可将其作为给体材料。     

含有偶氮键和芳香胺基双官能团引发剂的合成及表征

4,4′-偶氮二[4-氰基戊酸]和对二乙氨基苯胺反应合成了4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二乙氨基)苯胺](ACPEA)双官能团偶氮引发剂,利用红外光谱、元素分析和核磁共振对其结构进行了表征,并研究了其在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合行为,考察了聚合反应温度、单体浓度和引发剂浓度对聚合物分子量的影响。结果表明,在一定条件下,ACPEA能引发单体聚合得到聚合物,聚合物分子量随单体浓度的增大而增加,随ACPEA浓度的增大和反应温度的升高而降低。     

主链型偶氮苯改性聚芳酰胺的合成及表征

在以N,N二甲基乙酰胺为溶剂,三乙胺为酸吸收剂的条件下,将自制的反式-4,4'-偶氮苯二甲酰氯与对苯二胺进行低温缩聚反应,合成了1种新型的反式偶氮苯聚芳酰胺.用红外光谱、示差热扫描量热分析,热重分析,偏光显微镜,紫外光谱对其结构及性能进行了表征.合成的聚合物表现出了一定的结晶性能,聚合物的稀溶液呈现出溶致液晶行为.     

巯基化P3HT衍生物的合成与表征

用GRIM(Grignard Metathesis Method)合成了聚(3-溴己基噻吩),并在硫代乙酸钾和氢化铝锂的作用下合成了巯基化的P3HT衍生物聚(3-(6-巯基己基)噻吩)。通过红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱、紫外-可见光谱、荧光光谱以及电化学分析对中间产物和最终产物的结构和光电性能进行了表征。结果表明,所合成聚合物与目标产物的结构一致,聚合物的数均相对分子质量为5621,多分散系数为1.39,在氯仿溶液中最大吸收波长为408 nm,最大发射波长为545 nm,电化学能隙为1.81 eV。     

NA封端的异构聚酰亚胺树脂及其复合材料

以2,3,3′,4′-联苯四甲酸二酐(3,4′-BPDA)、4,4′-二氨基二苯甲烷(MDA)或4,4′-二氨基二苯氧醚、5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐(NA)为原料,采用改性的单体反应物聚合法(MPMR),合成了两种NA封端的异构聚酰亚胺树脂(ABPR1,ABPR2).该树脂具有较好的加工性能和耐热性能,亚胺化后树脂...     

低带隙共轭聚合物的合成及光学性质

在钯催化剂的作用下,通过4,7-二溴[2,1,3]苯并噻二唑与2,5-二乙炔基-3-辛基噻吩的偶联反应,合成了一种新的共轭高分子PTE-BT.采用紫外可见吸收光谱及荧光光谱对其光学性质进行了研究.紫外可见吸收谱结果表明,PTE-BT的固体膜光学带隙为1.86 ev;TiO2/PTE-BT共混固体膜的荧光发射谱结果表明,电子供体PTE-BT分子与电子受体TiO2分子间存在有效的电子转移.     

偶氮苯聚膦腈微球的制备与表征

以六氯环三膦腈(HCCP)和自制4,4’-二羟基偶氮苯(p-Azo)为共缩聚单体,丙酮为溶剂,三乙胺(TEA)为傅酸剂,在室温下,采用沉淀聚合的方法,成功合成了聚膦腈偶氮颜料微球。通过红外光谱和X射线能谱分析(EDX)表征说明,该聚膦腈微球具有高度交联的化学结构;通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征说明,合成的微球具有光洁表面和实心结构;热重分析(TGA)表征说明,该聚膦腈微球的热分解温度为473℃。并对该聚膦腈微球的形成机理进行了推测。     

4-羧酸正辛酯基-4′-正辛氧基偶氮苯液晶的性能研究

以4-羧基-4′-羟基偶氮苯为母体,与正溴辛烷同时发生酯化和醚化反应,合成了一种新型偶氮苯液晶化合物——4-羧酸正辛酯基-4′-正辛氧基偶氮苯,其结构采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H NMR)进行表征。采用360nm和440nm的紫外-可见光交替照射,该偶氮苯液晶在乙醇溶液中能够发生顺反光异构化反应,经重复照射10次,其紫外吸收峰均能回复至最初状态。通过差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究发现,该偶氮苯液晶为热致互变液晶,显示扇形织构的近晶相,并且易于汇集形成马尔他十字液晶相。     

基于表面增强拉曼光谱技术测定聚亚苯基砜奶瓶中4,4′-联苯二酚的迁移量

目的 基于Ag纳米粒子(Ag nanoparticles,AgNPs)的表面增强拉曼光谱(Surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)技术,建立测定聚亚苯基砜奶瓶中4,4′-联苯二酚迁移量的方法。方法 参照GB 31604.1—2015、GB 5009.156—2016,对聚亚苯基砜奶瓶中4,4′-联苯二酚的迁移行为进行研究,将获得的迁移液经0.22 μm滤膜过滤后,与AgNPs混合,然后进行SERS测试,并采用高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC)进行验证。结果 所制备的AgNPs分布均匀、重现性好,针对4,4′-联苯二酚的最低检测质量浓度可达1 mg/L。在质量浓度范围1~50 mg/L内,1 278 cm⁻¹处的峰强度与4,4′-联苯二酚的浓度具有良好的线性关系,相关系数为0.990 4。在聚亚苯基砜奶瓶中4,4′-联苯二酚的回收率为88.6%~92.8%,相对偏差为4.02%~6.50%,且与HPLC方法的结果基本一致。结论 该方法具有快速、准确、操作简单等优点,可为食品接触材料及制品中的4,4′-联苯二酚检测提供技术参考。     

含二苯并-14-冠-4冠醚环主链型液晶共聚酯的设计与合成

以4,4-′(α,ω-亚烷基二酰氧)二联苯甲酰氯(M1)、顺(反)式-4,4′-双(4-羟基苯基偶氮)二苯并-14-冠-4(M2、M3)和1,10-癸二醇(M4)为单体,通过溶液共缩聚反应,合成了两个系列新的含冠醚环的主链型液晶共聚酯。共聚酯的分子量不高。单体的化学结构通过IR、UV-Vis1、H-NMR和元素分析等方法确证。共聚酯的性质采用[η]、DSC、TG、WAXD和POM等方法进行了研究。发现所有的共聚酯加热到各自的熔融温度以上都能形成液晶态,在液晶态可以观察到向列相的丝状织构或纹影织构。共聚酯的熔融温度(Tm)和各向同性温度(Ti)随共聚酯分子中柔性间隔基的改变呈规律性变化。     

新型空穴传输材料N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二苯基-4,4′-联萘胺的合成与光电性质

以4,4′-联萘胺为母体,以最常用的空穴传输材料N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二苯基-4,4′-联苯胺(α-NPD)为样板,合成了新型空穴传输材料N,N′-二(α-萘基)-N,N′-二苯基-4,4′-联萘胺(α-NPN)。通过核磁共振氢谱和元素分析进行了结构表征。差热分析测定其玻璃化温度(Tg)达到128℃。相对于α-NPD,α-NPN的吸收光谱和光致发光光谱都发生了红移。循环伏安法测定其氧化电势为1.20V,比α-NPD的1.02V稍高。该化合物可发明亮的蓝色荧光(461 nm),积分球测定其薄膜荧光量子效率为8.5%,比α-NPD的5.5%高。初步确定α-NPN可作为有机电致发光空穴传输材料。     

聚3-己基噻吩的光电性能研究

利用光电化学方法研究了聚3-己基噻吩的光电化学性质,其禁带宽度为1.89eV,同时确定了它的价带位置(-3.6eV)、导带位置(-5.4eV).研究发现聚3-己基噻吩属于直接跃迁型半导体,在本文条件下得到的最高IPCE值达5.2%     

基于咔唑供体的敏化染料的合成及其光电性质

以咔唑为供体,设计并合成了具有D-A-π-A或D-π-A结构的有机敏化染料2-氰基-3-{5-[7-(9-己基咔唑-3-基)-苯并[1,2,5]噻二唑-4-基]-2-噻吩基}-丙烯酸(CVBTC)和2-氰基-3-{5-[7-(9-己基咔唑-3-基)]-2-噻吩基}-丙烯酸(CVHTC)。研究了结构变化对敏化染料的光物理性质、电化学性质和光伏性能的影响。研究表明,在染料CVHTC的D-π-A结构链上插入受体苯并噻二唑单元,得到的具有D-A-π-A结构的染料CVBTC的共轭体系变大,带隙变小,光吸收性能得到明显提升。CVBTC和CVHTC的HOMO能级分别为-5.24和-5.52eV,LUMO能级分别为-3.20和-2.88eV,均能与常见电解质I~-/I_3~-(-4.60eV vs vacuum)以及TiO_2导带能级(-4.40eV vs vacuum)相匹配,都可用作DSSCs的敏化染料。并且与CVHTC相比,具有D-A-π-A结构CVBTC,因苯并噻二唑单元的引入,其光电池的短路电流和光电转换效率均得到明显提升。     

ODPA/异构ODA共聚酰亚胺的合成及其性能研究

采用3,3′,4,4′-二苯醚四甲酸二酐(3,3′,4,4′-ODPA),4,4′-二氨基二苯醚(4,4′-ODA)和3,4’-二氨基二苯醚(3,4′-ODA)为原料合成了共聚酰亚胺,实验中还以邻苯二甲酸酐(PA)为分子量调节剂,制备了理论分子量为10000的共聚酰亚胺,主要研究了其热性能和结晶性能。结果表明,与均聚型聚酰亚胺(ODPA/4,4′-ODA为原料合成)比较,间位异构体3,4′-ODA的加入使聚酰亚胺的玻璃化转变温度降低。经过等温结晶处理后,能够在DSC测试中出现较明显的熔融峰,而且延长结晶时间或者升高结晶温度有利于晶体的进一步完善。但是当共聚单体3,4′-ODA的加入量增加到10%(摩尔比)时,即使经过较长时间的等温处理,该共聚酰亚胺依然为无定形结构。