本文關(guān)鍵詞：無(wú)催化的炔烴多組分聚合

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【摘要】：多組分反應(yīng)是指三種或三種以上單體通過(guò)一鍋法得到單一產(chǎn)物的一類(lèi)反應(yīng),科學(xué)家們嘗試把多組分反應(yīng)與高分子化學(xué)相結(jié)合,用于高效地合成出結(jié)構(gòu)明確、單元序列規(guī)整、功能多樣、有應(yīng)用價(jià)值的功能高分子。目前,多組分聚合是高分子科學(xué)前沿的一個(gè)新興領(lǐng)域,主要包括異腈基參與的多組分聚合和炔烴參與的多組分聚合兩類(lèi)反應(yīng)。其中,炔烴擁有豐富的化學(xué)性質(zhì)和高反應(yīng)活性,利用炔烴聚合可制備具有不飽和結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)的功能高分子材料,但目前報(bào)道的炔烴聚合反應(yīng)大多需要金屬催化劑的參與,金屬催化劑的殘留會(huì)對(duì)功能高分子材料的力學(xué)性能及光電性能造成影響。為了解決金屬催化劑的殘留問(wèn)題,本論文提出無(wú)催化的炔烴多組分聚合的策略,通過(guò)尋找一些適于開(kāi)發(fā)為聚合反應(yīng)的高效小分子反應(yīng),設(shè)計(jì)合適的單體,并對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行細(xì)致的優(yōu)化,將其發(fā)展為多組分聚合反應(yīng)。首先,我們以芳基炔烴、硫單質(zhì)、烷基胺為單體,利用硫單質(zhì)與烷基胺反應(yīng)生成的活性多硫化銨中間體能夠與炔烴發(fā)生親核反應(yīng)這一機(jī)理,在無(wú)催化劑的情況下一步合成聚硫代酰胺,產(chǎn)率高達(dá)97%,重均分子量可達(dá)127 900 g/mol。這是一個(gè)硫單質(zhì)直接作為單體參與的多組分聚合反應(yīng),所得到的聚合物結(jié)構(gòu)明確、溶解性好、折光率高。雖然該聚合物不具有共軛結(jié)構(gòu)和任何典型生色團(tuán),但在DMF的稀溶液和固體粉末中可觀測(cè)到其熒光發(fā)射現(xiàn)象,我們推測(cè)硫代酰胺官能團(tuán)之間存在分子內(nèi)或分子間氫鍵以及n→?*相互作用,所形成的“雜原子簇”可作為一類(lèi)新的發(fā)光基元。接著,我們把Petasis與A3偶聯(lián)兩個(gè)多組分反應(yīng)結(jié)合起來(lái),嘗試開(kāi)發(fā)更多組分同時(shí)參與的聚合反應(yīng)。我們以脂肪胺、甲醛、芳基硼酸和苯炔酸為單體,首先脂肪胺、甲醛和芳基硼酸通過(guò)Petasis反應(yīng)生成活潑的仲胺中間體,該中間體能夠與苯炔酸以及另一分子的甲醛進(jìn)行下一步A3偶聯(lián)反應(yīng),在無(wú)催化劑下一鍋法合成聚二炔丙基胺,產(chǎn)率高達(dá)85%,重均分子量可達(dá)13 900 g/mol,其折光指數(shù)高于一些常見(jiàn)的商業(yè)化聚合物材料。本論文報(bào)道的無(wú)催化的炔烴三組分聚合反應(yīng)以及炔烴四組分聚合反應(yīng),不僅為設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單高效的多組分聚合反應(yīng)提供了新思路,還為制備結(jié)構(gòu)多樣的功能高分子材料提供了新方法。
【關(guān)鍵詞】：炔烴 無(wú)催化劑 多組分反應(yīng) 多組分聚合 非典型生色團(tuán)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O631.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 概述10-14
• 1.1.1 從多組分反應(yīng)到多組分聚合10-12
• 1.1.2 多組分聚合的概況12-14
• 1.2 炔烴參與的多組分聚合14-26
• 1.2.1 基于炔烴的多組分聚合14-19
• 1.2.2 基于炔烴的多組分串聯(lián)聚合19-24
• 1.2.3 基于炔烴的無(wú)金屬催化/無(wú)催化劑多組分聚合24-26
• 1.3 本工作的目的和內(nèi)容26-27
• 第二章 芳基炔烴、硫單質(zhì)、烷基胺一鍋法制備聚硫代酰胺的多組分聚合27-54
• 2.1 引言27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分28-36
• 2.2.1 化學(xué)試劑28-29
• 2.2.2 測(cè)試儀器29
• 2.2.3 單體及模型分子合成29-35
• 2.2.4 聚合物合成35
• 2.2.5 聚合物的表征35-36
• 2.3 結(jié)果與討論36-53
• 2.3.1 聚合反應(yīng)條件的優(yōu)化36-40
• 2.3.2 聚合物的結(jié)構(gòu)表征40-44
• 2.3.3 聚合物的折光指數(shù)44-45
• 2.3.4 聚合物的光物理性質(zhì)45-52
• 2.3.5 聚合物的溶解性及熱穩(wěn)定性52-53
• 2.4 本章小結(jié)53-54
• 第三章 炔酸、硼酸、胺、甲醛一鍋法制備聚二炔丙基胺的多組分聚合54-68
• 3.1 引言54-55
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分55-59
• 3.2.1 化學(xué)試劑55
• 3.2.2 測(cè)試儀器55-56
• 3.2.3 模型分子合成56-58
• 3.2.4 聚合物合成58-59
• 3.2.5 聚合物的表征59
• 3.3 結(jié)果與討論59-67
• 3.3.1 聚合反應(yīng)條件的優(yōu)化59-62
• 3.3.2 聚合物的結(jié)構(gòu)表征62-66
• 3.3.3 聚合物的折光指數(shù)66
• 3.3.4 聚合物的溶解性及熱穩(wěn)定性66-67
• 3.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果80-81
• 致謝81-83
• 附件83

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李偉章;無(wú)催化的炔烴多組分聚合[D];華南理工大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：583604