含1，3，4-噁二唑或1，3，4-噻二唑结构聚酯的合成及性能

论文摘要

以间苯二甲酸和2,6-吡啶二甲酸为原料，经酯化、氨解、关环和取代四步反应合成了三种未见文献报道的化合物1,3-二（2-乙酸甲酯基硫醚-1,3,4-噁二唑）-苯（4a）、1,3-二（2-乙酸甲酯基硫醚-1,3,4-噻二唑）-苯（4b）和2,6-二（2-乙酸甲酯基硫醚-1,3,4-噁二唑）-吡啶（4c），进一步与乙二醇、1,3-丙二醇和1,6-己二醇通过酯交换反应合成了九种含有1,3,4-噁二唑或1,3,4-噻二唑结构的聚酯（P1-P9），利用聚酯P8与六水合二氯化镍进行配位合成了配位聚合物P8-Ni，采用FT-IR、UV-vis、1H NMR、13C NMR和MS对中间体和聚酯的结构进行了表征。聚酯（P1-P9）均溶解于DMF、DMSO和NMP等非质子性溶剂，聚酯P1、P4和P7部分溶解于DMAc中，其它聚酯溶解于DMAc中，表明聚酯（P1-P9）具有良好的溶解性。通过凝胶排阻色谱（GPC）测试，聚酯（P1-P9）的数均分子量Mn为3435-5359g/mol，重均分子量Mw为5608-14951g/mol，Z均分子量Mz为9564-40659g/mol，分子量分布指数（PDI）在1.63-2.79范围内，分散度（Mz/Mw）在1.32-3.58范围内。通过TG-DTA测试，聚酯（P1-P9）的5%失重温度为255.32-269.15℃，最大失重温度为532.28-638.87℃，残炭率为31-40%，表明聚酯（P1-P9）具有较好的热稳定性。通过荧光光谱考察了单体（4a、4b、4c）、聚酯（P1-P9）和P8-Ni的荧光性能，单体（4a、4b、4c）、聚酯（P1-P9）和P8-Ni的荧光最大发射峰位于354-369nm的波长范围内，单体（4a、4b、4c）、聚酯（P1-P9）和P8-Ni均发射紫色荧光。含有1,3,4-噁二唑或1,3,4-噻二唑结构聚酯（P1-P9）具有良好的溶解性、热稳定性和荧光性能，将是一类具有潜在应用价值的光电功能高分子材料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 1,3,4-噁二唑类化合物
• 1.1.1 1,3,4-噁二唑类化合物传统的合成方法
• 1.1.1.1 双酰肼环合法
• 1.1.1.2 酰基四唑重排法
• 1.1.1.3 N-羰基腙氧化法
• 1.1.1.4 单酰肼合成法
• 1.1.2 1,3,4-噁二唑类化合物新的合成方法
• 1.1.3 1,3,4-噁二唑类化合物在光电功能材料领域的应用
• 1.1.3.1 1,3,4-噁二唑类化合物的荧光性能
• 1.1.3.2 1,3,4-噁二唑类化合物在有机电致发光材料领域的应用
• 1.1.3.2.1 含 1,3,4-噁二唑基团的有机小分子化合物
• 1.1.3.2.2 含 1,3,4-噁二唑基团的超支化聚合物
• 1.1.3.2.3 主链含 1,3,4-噁二唑基团的聚合物
• 1.1.3.2.4 侧链含 1,3,4-噁二唑基团的聚合物
• 1.2 1,3,4-噻二唑类化合物
• 1.2.1 1,3,4-噻二唑类化合物传统的合成方法
• 1.2.1.1 氨基硫脲合成法
• 1.2.1.2 硫脲类衍生物合成法
• 1.2.1.3 双酰肼环合法
• 1.2.1.4 单酰肼合成法
• 1.2.2 1,3,4-噻二唑类化合物在光电功能材料领域的应用
• 1.2.2.1 含 1,3,4-噻二唑基团的有机小分子化合物
• 1.2.2.2 含 1,3,4-噻二唑基团的聚合物
• 1.3 聚酯
• 1.3.1 聚酯的合成方法
• 1.3.1.1 直接酯化法
• 1.3.1.2 酯交换法
• 1.3.1.3 酰氯与羟基聚合法
• 1.3.2 含杂环结构聚酯的研究进展
• 2 实验部分
• 2.1 仪器
• 2.2 原料与试剂
• 2.3 合成路线
• 2.3.1 合成路线 1
• 2.3.2 合成路线 2
• 2.4 中间体和聚酯的合成
• 2.4.1 间苯二甲酸二甲酯（1a）的合成[90]
• 2.4.2 间苯二甲酸二酰肼（2a）的合成[91]
• 2.4.3 1,3-二（2-巯基-1,3,4-噁二唑）-苯（3a）的合成
• 2.4.4 1,3-二（2-巯基-1,3,4-噻二唑）-苯（3b）的合成
• 2.4.5 1,3-二（2-乙酸甲酯基硫醚-1,3,4-噁二唑）-苯（4a）的合成
• 2.4.6 1,3-二（2-乙酸甲酯基硫醚-1,3,4-噻二唑）-苯（4b）的合成
• 2.4.7 聚酯（P1-P6）的合成
• 2.4.8 2,6-吡啶二甲酸二甲酯（1c）的合成[92]
• 2.4.9 2,6-吡啶二甲酸二酰肼（2c）的合成[93]
• 2.4.10 2,6-二（2-巯基-1,3,4-噁二唑）-吡啶（3c）的合成
• 2.4.11 2,6-二（2-乙酸甲酯基硫醚-1,3,4-噁二唑）-吡啶（4c）的合成
• 2.4.12 聚酯（P7-P9）的合成
• 2.4.13 配位聚合物 P8-Ni 的合成[94]
• 3 结果与讨论
• 3.1 合成方法
• 3.1.1 中间体 3a 和 3c 的合成
• 3.1.2 中间体 3b 的合成
• 3.1.3 中间体 4a、4b 和 4c 的合成
• 3.1.4 聚酯的合成
• 3.2 结构表征
• 3.2.1 单体的结构表征
• 3.2.2 聚酯的结构表征
• 3.3 聚酯的物理性能
• 3.4 聚酯的热力学性能
• 3.5 单体和聚酯的光学性能
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢