第一代不对称共轭树状聚合物的合成与光学性能研究

论文摘要

树状聚合物是近年来发展起来的一种新型聚合物，由三部分构成，即核心、支化单元和外围官能团，拥有从中心核发散出多分枝的核－壳结构，随着代数的增加，官能团数目呈指数增长，与传统聚合物相比，它可以在分子的水平上精确地对任一部分进行改性，近年来已经成功应用于光电材料，催化剂，生物医学等方面。本论文的主要研究内容具体如下：合成4,5-双（3′,5′-二叔丁基苯基乙炔基）-2-甲氧基苯基三氟甲基磺酸酯（π-共轭不对称单分子枝G1），采用溶液收敛法与一系列不同种发色团（联苯，偶氮苯，蒽，芘）偶联得到含不同核心的第一代不对称共轭树状聚合物（PAD－联苯，PAD－偶氮苯，PAD－蒽，PAD－芘）。研究单分子枝和第一代不对称共轭树状聚合物的光学性能，结果表明：相对于单分子枝，聚合物体系的紫外吸收光谱和荧光发射光谱都发生了红移，因此能作为光捕获和光发射材料，这是由于通过与核偶联，体系内共轭程度增大的缘故。荧光猝灭实验证明，这类聚合物能与缺电子化合物，富电子化合物形成离子对，说明其既是电子供体也能做为电子受体；同时，发色团的引入，使得体系空间位阻增大，有利于防止小分子因形成激基缔合物而出现浓度猝灭。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 树状聚合物的概念、结构与分类
• 1.2 树状聚合物的合成方法
• 1.2.1 发散法
• 1.2.2 收敛法
• 1.2.3 点击化学
• 1.3 树状聚合物的应用
• 1.3.1 树状聚合物在光电领域的应用
• 1.3.2 树状聚合物在生物方面的应用
• 1.3.3 树状聚合物在催化剂方面的应用
• 1.4 本论文研究的意义和价值
• 1.5 本论文的主要研究内容
• 1.6 本论文创新点
• 第2章 π-共轭不对称共轭单分子枝的合成与表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 合成路线
• 2.2.3 4,5-二碘-1,2-二甲氧基苯的合成
• 2.2.4 4,5-二碘-2-甲氧基苯酚的合成
• 2.2.5 4,5-二乙炔基-2-甲氧基苯酚的合成
• 2.2.6 3,5-二叔丁基苯基三氟甲基磺酸酯的合成
• 2.2.7 （3,5-二叔丁基苯基）乙炔基三甲基硅烷的合成
• 2.2.8 3,5-二叔丁基苯基乙炔的合成
• 2.2.9 4,5-双（3′,5′-二叔丁基苯基乙炔基）-2-甲氧基苯酚的合成
• 2.2.10 4,5-双（3′,5′-二叔丁基苯基乙炔基）-2-甲氧基苯基三氟甲基磺酸酯的合成
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 结构表征
• 2.3.2 4,5-二碘-2-甲氧基苯酚合成条件的探讨
• 2.3.3 光学性能分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 联苯核心第一代不对称共轭树状聚合物的合成与光学性能
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 3.2.2 合成路线
• 3.2.3 4,4′-二三甲基硅乙炔基联苯的合成
• 3.2.4 4,4′-二乙炔基联苯的合成
• 3.2.5 联苯核心第一代不对称共轭树状聚合物的合成
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 结构表征
• 3.3.2 光学性能分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 偶氮苯核心第一代不对称共轭树状聚合物的合成与光学性能
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂与仪器
• 4.2.2 合成路线
• 4.2.3 对碘苯胺的合成
• 4.2.4 4,4′-二碘偶氮苯的合成
• 4.2.5 4,4′-二三甲基硅乙炔基偶氮苯的合成
• 4.2.6 4,4′-二乙炔基偶氮苯的合成
• 4.2.7 偶氮苯为核心第一代不对称共轭树状聚合物的合成
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 结构表征
• 4.3.2 光学性能分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 蒽核心第一代不对称共轭树状聚合物的合成与光学性能
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 试剂与仪器
• 5.2.2 合成路线
• 5.2.3 9,10-二三甲基硅乙炔基蒽的合成
• 5.2.4 9,10-二乙炔基蒽的合成
• 5.2.5 蒽核心第一代不对称共轭树状聚合物的合成
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 结构表征
• 5.3.2 光学性能分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 芘核心第一代不对称共轭树状聚合物的合成与光学性能
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 试剂与仪器
• 6.2.2 合成路线
• 6.2.3 1,6-二碘芘的合成
• 6.2.4 1,6-二三甲基硅乙炔基芘的合成
• 6.2.5 1,6-二乙炔基芘
• 6.2.6 含芘核心第一代不对称共轭树状物的合成
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 结构表征
• 6.3.2 产物光学性能分析
• 6.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果