功能型POSS单体的合成及杂化材料的点击制备

论文摘要

倍半硅氧烷（POSS）是由Si-O组成的纳米大小的有机/无机杂化材料,无机笼型骨架芯即(SiO1.5)n,在其顶点处可连接有机取代基团的特殊结构分子。POSS基高分子材料,由于其热力学性能、机械性能、电学性能以及磁性等优异性能引起人们广泛兴趣,含POSS的交联聚合物由于具有多孔性,在吸附、催化、介电等方面有着广泛的应用前景,因此具有多功能团的POSS单体的研究具有重要意义。论文通过分子设计制备多功能团的POSS单体,主要研究内容如下:1)详细介绍笼型倍半硅氧烷（POSS）的研究进展,综述多功能团POSS单体的合成方法。2)设计多功能团POSS单体（Q8M8）的合成方案,并利用FT-IR、1H NMR、和29Si NMR对目标产物进行表征。3)制备并分析功能型POSS单体特征,考察温度、反应时间、溶剂、反应物摩尔比对端基为CH2Cl2的POSS单体制备的影响,获得了最优实验条件。4)通过“点击化学”将功能型POSS与带端基的炔类光电功能单体反应,制备出两个新型POSS基杂化材料,研究其热稳定性进行测试及分析,讨论了热增长的机理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 功能性POSS单体的研究进展
• 1.1 引言
• 1.2 POSS单体
• 1.2.1 POSS的结构特征
• 1.2.2 POSS的优越性能
• 1.3 多反应性功能团POSS单体的合成
• 1.3.1 含8个末基团为H的POSS的合成
• 1.3.2 含乙烯基POSS的合成
• 1.3.3 含环氧基团POSS分子的合成
• 1.3.4 含胺类基团的POSS分子的合成
• 1.3.5 含异腈酸根类基团POSS分子的合成
• 1.3.6 含烷基卤功能团的POSS分子的合成
• 1.3.7 含甲基丙烯酸酯类功能团的POSS分子的合成
• 1.3.8 含氧氮杂萘功能团的POSS分子的合成
• 1.4 POSS基杂化材料的应用
• 1.4.1 POSS基杂化材料的分类
• 1.4.2 POSS基杂化材料的制备
• 1.4.3 POSS改性的高分子材料
• 1.5 结束语
• 1.6 课题的提出及设计
• 参考文献
• 第二章 Q型POSS单体的合成与表征
• 2.1 前言
• 2.2 设计的目标单体和合成路线
• 2.2.1 设计的目标单体
• 2.2.2 单体化合物的合成路线
• 2.3 单体化合物合成实验及结构分析
• 2.3.1 合成所用主要试剂及原料
• 2.3.2 主要仪器
• 2.3.3 无水试剂的制备
• 2.3.4 合成实验及结构分析
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 杂化材料的制备及光性能
• 3.1 前言
• 3.2 设计的目标单体和合成路线
• 3.2.1 设计的目标单体
• 3.2.2 单体化合物的合成路线
• 3.3 单体化合物合成实验及结构分析
• 3.3.1 合成所用主要试剂及原料
• 2.3.2 主要仪器
• 2.3.3 无水试剂的制备
• 3.3.4 合成实验及结构分析
• 3.4 光学性能的研究
• 3.4.1 紫外-可见吸收光谱
• 3.4.2 紫外吸收光谱
• 3.5 结论
• 参考文献
• 第四章论文总结
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢