含偶氮电光生色团的螺旋聚乙炔的合成及性能研究

论文摘要

取代聚炔主链具有交替单双键,使其具有半导体、高气体渗透性、非线性光学、液晶性能、螺旋结构等特殊性质,一些手性侧基取代的聚乙炔因其螺旋构象而具有大的光学螺旋,呈现出强的圆二色谱（CD）信号。含偶氮苯的高分子材料有很多光学应用,如在全息数字存储领域有潜在应用价值,吸引了众多关注。目前已经有很多关于含偶氮聚合物具有光敏、光控开关、光学存储、液晶等特殊性质的报道。因此,将偶氮类生色团引入到聚乙炔中,制备得到新型的偶氮类螺旋聚合物,此类聚乙炔材料将表现出一系列特殊的光学活性、液晶性、分子识别性等。本论文主要分成四章,第一章综述了螺旋聚乙炔及含偶氮生色团高分子材料的结构特性,各种制备方法及其应用前景,如其在非线性光学材料、液晶材料方面的应用研究进展,并简要介绍了本文的研究内容和创新点。第二章合成了七种新颖的Y型含偶氮苯生色团的乙炔衍生物单体（M1-M7）。其合成路线是通过：酯化,重氮化偶联,酰胺化等一系列反应步骤完成的。通过红外、核磁、紫外、质谱、元素分析对单体的结构进行了表征。这七种新颖的单体的结构区别是通过改变Y型分子的两个分支上官能团结构来实现的,希望通过此对比来进一步研究它们的结构对其聚合物性能的影响。在分子的结构方面,我们引入手性分子L-丙氨酸,并利用酰胺基团引入氢键,从而为进一步研究氢键作用、手性结构对于聚乙炔螺旋构象及聚合物性能的影响打下基础。第三章即采用双降冰片烯二氯化二铑和三乙胺的催化体系,将所有制备得到的乙炔衍生物单体进行聚合,制备得到含偶氮电光生色团的聚乙炔,并通过红外,核磁,紫外,凝胶渗透色谱（GPC）,圆二色光谱,热重,差示量热扫描（DSC）,等手段对该系列聚乙炔的结构和性能进行了表征。第四章对论文进行了一个概要的总结,并对该课题今后研究的内容和方向进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 聚乙炔材料
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 螺旋聚乙炔材料
• 1.2 含偶氮生色团聚合物
• 1.3 本课题的研究内容及意义
• 参考文献
• 第二章 含偶氮聚乙炔单体的合成和表征
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 单体合成
• 2.3.2 单体结构和性能表征
• 2.3.2.1 红外表征
• 2.3.2.2 单体及中间体核磁表征
• 2.3.2.3 单体旋光测试
• 2.3.2.4 单体紫外表征
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 聚合物的合成及表征
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂和仪器
• 3.2.2 聚合物的合成
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 聚合反应
• 3.3.2 聚合物结构和性能的表征
• 参考文献
• 第四章 本课题总结及展望
• 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文、专利
• 致谢