含偶氮苯（喹啉）和1，3，4-噁二唑结构聚合物的合成及性能

论文摘要

第一部分设计合成了一种新型化合物——5-[8-羟基喹啉偶氮]-1,3-苯二甲酸二乙酯，进一步烷基化和氨解，得到聚合物单体——5-[8-（十六烷氧基）喹啉偶氮]-1,3-苯二甲酰肼，分别与四种不同二酰氯反应得到预聚物（pre-P1pre-P4），经POCl3脱水关环得到四种含偶氮苯（喹啉）和1,3,4-噁二唑结构的新型共轭线性聚合物（P1P4）。采用IR、UV-vis和1H NMR对中间体和聚合物进行了结构表征，并利用ESI-MS对中间体4和5的分子量进行了测试。第二部分研究了中间体和聚合物的溶解性、热力学性能和光学性能。凝胶渗透色谱（GPC）分别测得聚合物的数均分子量（Mn）为2789-12457g/mol，重均分子量（Mw）为5021-29174g/mol，分子量分布指数（PDI）为1.80-2.34；TG-DTA测得pre-P1pre-P4和P1P4的5%失重温度分别为186-271℃和241-302℃，表明预聚物和聚合物都具有良好的热稳定性；引入长烷氧基偶氮苯基团的聚合物（P1P4）部分溶解于THF，易溶于DMF、DMAc、DMSO和NMP等常用有机溶剂，弥补了主链含有1,3,4-噁二唑结构聚合物溶解性差的缺点；在365nm紫外光照射下，分别对中间体4、pre-P1和pre-P2进行了反-顺异构化测试，结果表明由于喹啉环空间位阻较大，反-顺异构化现象不明显；测试中间体、预聚物和聚合物荧光发射光谱，中间体46的DMF(4×10-5g/mL)溶液在434-464nm发射荧光宽峰，预聚物和聚合物的NMP(3×10-5g/mL)溶液，分别在462-467nm和453-466nm发射荧光宽峰，结果表明中间体、预聚物和聚合物均发射蓝色荧光。本文所合成的含偶氮苯（喹啉）和1,3,4-噁二唑结构的聚合物具有良好的溶解性、热稳定性和荧光性能，在光电功能高分子领域具有潜在应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 偶氮苯化合物
• 1.1.1 偶氮苯小分子
• 1.1.1.1 光学性能
• 1.1.1.2 表面起伏光栅
• 1.1.1.3 光电开关
• 1.1.1.4 光信息存储
• 1.1.2 偶氮苯聚合物
• 1.1.2.1 侧链含偶氮苯聚合物
• 1.1.2.2 主链含偶氮苯聚合物
• 1.2 8-羟基喹啉及其衍生物
• 1.2.1 光学性能
• 1.2.2 抗菌活性
• 1.2.3 金属配位性能
• 1.3 1,3,4-噁二唑类化合物
• 1.3.1 1,3,4-噁二唑小分子
• 1.3.1.1 抗菌性能
• 1.3.1.2 荧光性能
• 1.3.2 1,3,4-噁二唑聚合物
• 1.3.2.1 主链含 1,3,4-噁二唑聚合物
• 1.3.2.2 侧链含 1,3,4-噁二唑聚合物
• 1.4 论文的选题思想
• 第二章 中间体和聚合物的合成与结构表征
• 2.1 仪器
• 2.2 原料与试剂
• 2.3 合成路线
• 2.4 单体及聚合物的合成
• 2.4.1 5-硝基-1,3 苯二甲酸（1）的合成
• 2.4.2 5-硝基-1,3-苯二甲酸二乙酯（2）的合成
• 2.4.3 5-氨基-1,3-苯二甲酸二乙酯（3）的合成
• 2.4.4 5-（8-羟基喹啉偶氮）-1,3-苯二甲酸二乙酯（4）的合成
• 2.4.5 5-[8-（十六烷氧基）喹啉偶氮]-1,3-苯二甲酸二乙酯（5）的合成
• 2.4.6 5-[8-（十六烷氧基）喹啉偶氮]-1,3-苯二甲酰肼（6）的合成
• 2.4.7 酰氯（7）的合成
• 2.4.8 聚合物的合成
• 2.4.8.1 预聚物（pre-Polymers）的合成
• 2.4.8.2 聚合物（Polymers）的合成
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 合成方法讨论
• 2.5.1.1 5-（8-羟基喹啉偶氮）-1,3-苯二甲酸二乙酯（4）的合成
• 2.5.1.2 5-[8-（十六烷氧基）喹啉偶氮]-1,3-苯二甲酸二乙酯（5）的合成
• 2.5.2 结构表征
• 2.5.2.1 单体的结构表征
• 2.5.2.2 预聚物和聚合物的结构表征
• 2.6 小结
• 第三章 中间体和聚合物的性能测试
• 3.1 仪器
• 3.2 聚合物的物理性质
• 3.3 预聚物和聚合物的热力学性能
• 3.4 光学性能
• 3.5 荧光性能
• 3.5.1 中间体的荧光发射光谱
• 3.5.2 预聚物和聚合物的荧光发射光谱
• 3.6 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢