一类新型杂环聚芳酰胺的合成与性能研究

采用二氮杂萘类双酚 4 (4 羟基苯基 ) 2 ,3 二氮杂萘 1 酮 (DHPZ)与对氯苯腈反应制得二腈化合物 ,进一步水解为二酸 .以此新型二酸与不同二胺聚合制得的聚芳酰胺均具有较高的耐热性能 ,其Tg 在 2 91～318℃ ,且易溶于极性非质子溶剂中 .聚合物的特性粘数为 1 17～ 1 5 0dL g(2 5℃ ,0 5 %inNMP) ,对所得聚酰胺进行性能研究 ,其拉伸强度为 71～ 86MPa ,断裂伸长率为 8%～ 13% ,拉伸模量为 0 86～ 1 0 2GPa ,电阻系数数量级为 10 1 4～ 10     

含联苯二氮杂萘酮结构聚芳酰胺的合成与表征

用类双酚单体4[4(4羟基苯基)苯基]2H二氮杂萘1酮(DHPZpP)与对氯苯腈进行亲核取代反应后碱性水解合成一种扭曲、非共平面杂环芳香二酸,4{4[4(4羧基苯氧基)苯基]苯基}2(4羧基苯基)二氮杂萘1酮(2).由二酸2和各种芳香二胺进行膦酰化缩聚反应制得了一系列的含联苯二氮杂萘酮结构聚芳酰胺,其特性粘数在0.42～0.72dLg之间.该类聚芳酰胺均可溶解于NMP、DMAc和DMSO等极性有机溶剂中,并且可用DMAc为溶剂制成具有良好机械性能的透明聚合物薄膜,聚合物薄膜的拉伸强度为80～89MPa.该类聚芳酰胺具有优异的耐热性,玻璃化转变温度Tg在298～328℃之间,10%的热失重温度(Td)在470℃以上.     

苯取代杂萘联苯型聚芳酰胺的合成与表征及性能

合成了一种新型苯基取代芳香二胺双 (4 胺基苯基 ) 4 (3 苯基 4 苯氧基 ) 2 ,3 二氮杂萘 1 酮 (2 (4 aminophenyl) 4 (3 pheny 4 phenoxy) 2 ,3 phthalazinone 1) (1,DAPPP) .采用Yamazaki体系 ,二胺单体 1能与各种商品芳香二酸进行溶液亲核缩聚反应 ,制得了一类新型苯基取代聚芳酰胺 ,其特性粘度为 0 .6 3～ 0 .75dL·g- 1 ;以MS、FT IR、1 H NMR等分析手段研究了新型二胺单体及其聚合物的结构 ;利用DSC、TGA研究了聚合物的耐热性能 ,结果表明新型聚芳酰胺具有高的玻璃化温度 (32 0 .9～ 32 9.9℃ ) ,氮气氛中 10 %热失重温度在40 5 .3℃以上 ,聚合物在二甲基乙酰胺、1 甲基吡咯烷酮和间甲酚等极性有机溶剂中可溶解并浇注得到韧性薄膜     

新型氯取代含杂萘联苯结构可溶性聚芳酰胺的合成、表征和性能

以类双酚单体4-(3-氯-4-羟基-苯基)-2H-二氮杂萘-1-酮(DHPZ-OC)和对氯苯腈为原料进行亲核取代反应合成二腈化合物4-[3-氯-4-(4-氰基苯氧基)苯基]-2-(4-氰基苯基)二氮杂萘-1-酮(),然后在碱性(KOH)条件下进行水解制得了一种新型的含氯取代杂萘联苯结构的芳香二酸,4-[3-氯-4-(4-羧基苯氧基)苯基]-2-(4-羧基苯基)二氮杂萘-1-酮().用新二酸与各种芳香二胺进行直接缩合聚合制得了一系列新型氯取代含杂萘联苯结构的聚芳酰胺,特性粘度可达1.23dL/g.用FTIR和¹HNMR研究了新型二酸单体及聚合物的结构.该类聚芳酰胺均可溶解于NMP,DMAc和DMSO等极性有机溶剂中,并且可浇铸成透明韧性膜,其玻璃化转变温度在291～332℃之间,10%的热失重温度在460℃以上.     

主链含芳基均三嗪环结构杂萘联苯共聚芳醚腈的结构与性能

以含均三嗪环结构的双氟单体2,4-二(4-氟苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪与商用2,6-二氟苯腈为共聚单体,与具有扭曲、非共平面结构的4-(4-羟基-苯基)-2H-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)经溶液亲核取代逐步聚合,合成了一系列主链含三芳基均三嗪环结构和二氮杂萘酮结构线性共聚芳醚腈(PPENPs),其特性黏数为0.65～1.02 dL/g;采用FTIR和1H-NMR证明了聚合物结构与设计一致.PPENPs的DSC曲线中只有一个玻璃化转变温度,在301～ 337℃之间,且随着分子链中三嗪环结构的增加而升高.N2气氛5％热失重温度在510℃以上,800℃残碳率大于60％.当共聚物中三嗪环含量低于50％时,在室温下可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和氯仿(CHCl3)等极性非质子溶剂中.其薄膜的拉伸强度为72 ～ 84 MPa,断裂伸长率为7.6％ ～11％,且随着分子链中三嗪环结构的增加而降低.     

含二氮杂萘酮结构磺化聚酰亚胺共聚物的合成及其膜性能研究

将磺化二胺单体4,4′-二(4-氨基苯氧基)联苯-3,3′-二磺酸(BAPBDS),含二氮杂萘酮结构的二胺1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮(DHPZDA)和1,4,5,8-萘四甲酸二酐(NTDA)进行缩合聚合反应,通过改变磺化二胺单体BAPBDS的含量,合成了一系列不同磺化度的聚酰亚胺(SPIs).采用FT-IR,1H-NMR表征了聚合物的结构,热重分析仪(TGA)研究了聚合物的耐热稳定性.以间甲酚为溶剂,通过溶液浇铸法成膜研究了该系列聚合物膜的性能.结果表明,与其它磺化聚酰亚胺相比,该系列磺化聚酰亚胺的溶解性以及在高温下(80℃)水解稳定性有较大提高.     

氨基萘磺酸盐无保护流体室温燐光的取代基位置效应

以TINO_3作重原子微扰剂,Na_2SO_3作化学除氧剂,在无需加入任何保护介质条件下,仅需仪器光源适当照射,1-氨基4-萘磺酸盐、1-氨基5-萘磺酸盐、2-氨基1-萘磺酸盐水溶液均能产生强而稳定的室温燐光信号(RTP)。3种氨基萘磺酸盐浓度分别在4.0×10~(-8)～1.2×10~(-5)mol/L;1.2×10~(-6)～1.6×10~(-5)mol/L;1.6×10~(-7)～8.0×10~(-6)和8.0×10~(-6)～2.5×10~(-5)mol/L范围内与RTP信号呈良好线性关系。检出限分别为3.8×10~(-9_、1.4×10~(-7)和2.8×10~(-8) mol/L。1-氨基 7-萘磺酸盐和1-氨基 8-萘磺酸盐在相同条件下则不能产生RIP信号,表明取代基位置对RTP发射有重要影响。     

1,8-萘酰亚胺衍生物的设计、合成及其对半胱氨酸的识别研究

巯基氨基酸水平异常与多种疾病相关,其检测仍存在一定的局限,研究检测巯基氨基酸的荧光探针具有一定的价值.以苊为原料合成了61个1,8-萘酰亚胺衍生物,研究了该类化合物的荧光性能及其作为半胱氨酸含量测定的荧光探针的可能性.紫外光谱分析表明1,8-萘酰亚胺衍生物上N-取代基对最大吸收波长无明显影响;荧光光谱(FL)的性能测试显示硝基萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-硝基-1,8-萘二甲酰亚胺(4a)～4-硝基-N-间氟苯基-1,8-萘二甲酰亚胺(4s)无荧光,氨基萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-氨基-1,8-萘二甲酰亚胺(5a)～4-氨基-N-间氟苯基-1,8-萘二甲酰亚胺(5s)有强烈黄色荧光,而马来酰亚胺萘酰亚胺衍生物N-甲基-4-(1H-吡咯-2,5-二酮-1-基)-1,8-萘二甲酰亚胺(6a)～4-(1H-吡咯-2,5-二酮-1-基)-N-(间氟苯基)-1,8-萘二甲酰亚胺(6s)有微弱蓝色荧光,其中7个马来酰亚胺萘酰亚胺衍生物探针对半胱氨酸(Cys)溶液有荧光点亮效应.对7个探针加入21种其它氨基酸作为干扰项的测试显示探针对半胱氨酸检测有良好的选择性.研究了不同pH值下荧光强度,检测探针与半...     

二醇及氨基醇类鬼臼毒素衍生物的合成

以天然产物鬼臼毒素(1)为原料，合成了四种二醇及氨基醇类鬼臼毒素衍生物：4-O-乙基表鬼臼苦醇(4)，(1R,2S,3R,4S)-1-3',4',5'-三甲氧基苯基-2-氨甲基-3-羟甲基-4-乙氧基-6,7-亚甲二氧基-1,2,3,4-四氢萘(5)，(1R,2S,3R,4S)-1-3',4',5'-三甲氧基苯基-3-羟甲基-2-氨基-4-乙氧基-6,7-亚甲二氧基-1,2,3,4-四氢萘(6)和4-O-异丙基表鬼臼苦醇(7)。4～7及中间产物8～11都是新化合物。     

氮杂环单体的分子结构对共聚芳醚酮酮性能的影响

合成4,4'-二苯基-7,7'-双(2,2',3,3')二氮杂萘(1,1')酮(7,7-DBD)与4,4'-二苯基-6,7'-双(2,2',3,3')二氮杂萘(1,1')酮(6,7-DBD)2种杂环单体,探究2种单体和4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘酮与1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的共聚行为,得到2种侧苯基位置不同的氮杂环聚芳醚酮酮P-CDs与P-TDs.两者的特性黏度介于0.5～1.1 dL/g,P-CDs的特性黏度更高,制备更容易.P-CDs的玻璃化转变温度介于254～296℃,250℃的储能模量保持率高达67%,均高于相同共聚组成的P-TDs.2种聚合物可溶于N-甲基吡咯烷酮与1,1,2,2-四氯乙烷等有机溶剂中;拉伸模量介于1.56～1.78 GPa,拉伸强度介于50.1～102.9 MPa,断裂伸长率介于11.0%～18.1%,绝缘性基本一致.P-CDs的耐热性、溶解性、机械性能均优于P-TDs.故调整主链上侧基分布方式可以明显改变聚合物的耐热性、机械性能、溶解性和可制备性,为制备耐热等级更高且可溶解的高性能聚合物提供参考.     

一种可溶性聚酰亚胺的合成与性能研究

选用三苯二醚四酸二酐 (HQDPA)和二甲基二苯甲烷二胺 (DMMDA)为单体 ,在NMP中通过低温溶液缩聚 化学亚胺化法合成了高分子量可溶性聚醚酰亚胺PI(HQDPA DMMDA) .通过FT IR、WAXD、TG DTG以及DSC等手段对聚酰亚胺的结构和性能进行了表征 .结果表明 ,合成的PI为无规高分子结构 ,平均分子链间距为 0 5 16 3nm ;易溶于N 甲基吡咯烷酮、N ,N 二甲基乙酰胺和四氢呋喃等极性溶剂中 ;其 10 %的分解温度为5 2 8℃ ,玻璃化转变温度Tg 为 2 5 1℃ ;断裂伸长率为 2 4 % ,断裂强度为 10 7MPa ;2 5℃时 ,PI均质膜的透H2 系数为 3 80 9Barrer ,H2 N2 、H2 CH4 的理想分离系数为 16 6 9、2 14 0 ;其透N2 、O2 、CO2 和CH4 系数均在 0 0 18～0 5 76Barrer之间     

萘乙炔基封端的含硅聚酰亚胺的制备与性能

为了获得兼具良好热性能和加工性能的聚酰亚胺树脂,设计合成了不对称二胺(3-氨基-苯基)-(4’-氨基-苯基)-乙炔(AMPA),含萘环的封端剂3-(萘-1-乙炔基)苯胺(NAA)以及含硅二酐双(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷二酐.为研究结构与性能的关系,引入4,4’-双邻苯二甲酸酐(ODPA)和间氨基苯乙炔(APA)为对照二酐和封端剂,制备了一系列分子链中含硅和内炔基团的聚酰亚胺树脂PI-Si-Ⅰ(以APA为封端剂)和PI-Si-Ⅱ(以NAA为封端剂),以及与之相对照的树脂PI-O-Ⅰ和PI-O-Ⅱ(二酐单体为ODPA). PI-Si树脂在常见溶剂如四氢呋喃中具有很好的溶解度,而PI-Si-Ⅱ树脂更是具有低的熔体黏度和100℃宽的加工窗口.热失重的结果显示固化树脂具有良好的耐热性能,5 wt%热失重温度(T_d5)在547℃左右,质量残留率在79%左右;热裂解分析结果表明在聚酰亚胺主链中引入的硅和内炔基团在高温环境中形成硅氧硅结构和苯环等刚性结构,从而提高树脂的耐热性.     

离子型交联磺化聚酰亚胺质子交换膜的制备及高温燃料电池性能

以2,2′-双(4-磺基苯氧基)联苯二胺、 2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑和1,4,5,8-萘四甲酸二酐为单体, 通过逐步聚合和溶液成膜法制备了离子型交联磺化聚酰亚胺质子交换膜(SPI PEMs). SPI PEMs具有优异的机械性能和耐水解稳定性, 在高离子交换容量和高湿度下具有和NR212相当的质子传导性能. 电池工作温度为90 ℃时, 高加湿条件下, n(BSPOB)/n(DABI)为5/2的离子型交联SPI PEM(M1)的最大输出功率密度(W_max)为 0.93 W/cm², 高于NR212的0.86 W/cm². 当电池温度提高到110 ℃时, 所有PEMs的电池性能显著下降, M1的W_max为0.54 W/cm², 明显高于共价型交联的SPI PEM. 离子型交联的SPI PEM在110 ℃下300 h的开路电压(OCV)耐久性降低了约10%, 远高于NR212.     

含二苯甲烷结构四元共缩聚杂萘聚芳酰胺的合成与性能

采用自制二胺1,2-二氢-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮杂萘-1-酮、商品二胺4,4′-二氨基二苯甲烷和对苯二胺与对苯二甲酰氯进行低温溶液缩聚反应,改变三种二胺的比例,得到了一系列共聚酰胺树脂,其特性粘数为1·24~2·32dL/g,用FT-IR、1H-NMR手段研究了聚合物的结构;利用DSC和TGA研究了聚合物的耐热性能,结果表明,该类聚合物具有较高玻璃转化温度(301℃以上);氮气气氛中5%热失重温度在438℃以上;用一定比例的二胺制得的聚合物分别能溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺等非质子极性溶剂中并浇注得到韧性薄膜.     

N-芳基马来海枞酸单甲酯二酰亚胺位阻异构化反应及其动力学特性

在合成松香基手性试剂(4a~4f)的过程中,首次发现N-(1-萘基)-马来海枞酸二酰亚胺(4f)的位阻异构现象,而与其结构类似的N-苯基-马来海枞酸二酰亚胺(4a)、N-(2-羧基苯基)-甲酯化马来海松酸二酰亚胺(4b)、N-(2-硝基苯基)-甲酯化马来海松酸二酰亚胺(4c)、N-(2-氯苯基)-甲酯化马来海松酸二酰亚胺(4d)和N-[1-(2-氨基)-苯基]-甲酯化马来海松酸二酰亚胺(4e)则没有该位阻异构现象.化合物4a~4f的结构通过核磁共振、质谱和红外光谱等方法进行了表征.采用变温条件下的1H NMR谱图研究了化合物4f的位阻异构化动力学特性.     

含五元杂环的聚酰亚胺的合成与性能研究

以多聚磷酸为溶剂,4-氨基苯甲酸与硫代氨基脲反应制得一种含噻二唑环的二胺单体4-(5-对氨基苯基)-1,3,4-噻二唑苯胺(2); 2与均苯四酸二酐反应合成了含五元杂环的聚酰亚胺(3),其结构和性能经¹H NMR, FT-IR和TGA表征,并研究了3的溶解性能。结果表明：3的热稳定性较好,T_5%为402 ℃。 3在二甲基亚砜、DMF和N-甲基吡咯烷酮等溶剂中溶解性较好。     

一种含三氟甲基和呫吨结构聚酰胺的合成与性能

在浓硫酸和3-巯基丙酸催化下,3′-三氟甲基苯基-2,2,2-三氟苯乙酮(1)和甲苯于40～50℃下缩合反应8 h,制得中间体-1,1-二(4-甲基苯基)-1-(3′-三氟甲基苯基)-2,2,2-三氟甲基乙烷(2),继而在光照和N-溴代丁二酰亚胺促进下,将中间体氧化得到二羧酸-1,1-二(4-羧基苯基)-1-(3′-三氟甲基苯基)-2,2,2-三氟甲基乙烷(3),二步反应总收率为77.4%.采用Yamazaki体系,3和9,9-二[(4-氨基苯氧基)苯基]呫吨进行溶液亲核缩聚反应,制得了一种高分子量的(数均分子量为43000,分子量分布为1.8)新型含三氟甲基和呫吨结构的聚酰胺.该聚酰胺为非晶态结构并具有良好的透光率(λcutoff=330 nm),其玻璃化转变温度(Tg)为242℃,在氮气气氛中5%的热失重温度(Td5)为465℃,800℃时的残炭率为50%.聚合物易溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、间甲酚、吡啶(Py)和四氢呋喃(THF)等有机溶剂中,并可浇注得到韧性好和透明的薄膜,其拉伸强度为85 MPa,拉伸模量为2.0 GPa,断裂伸长率为10%.同时,该聚合物的体积电阻、表面电阻和介电常数分别为2.85×1015Ωcm,4.23×1014Ω和3.55(100 Hz),呈现了良好的电绝缘性能.     

9, 9-二(3-氨基-4-羟基苯基)呫吨的合成

以醋酸酐为溶剂, 将9, 9-二(4-羟基苯基)呫吨与浓硝酸在15 ℃左右发生硝化反应1.5 h, 形成中间体-9, 9-二(3-硝基-4-羟基苯基)呫吨, 产率为88.5%;继而以Pd/C 为催化剂, 80%的水合肼为还原剂, 在乙醇和1, 4-二氧六环混合溶剂中, 于70 ℃将中间体进行还原反应10 h, 得到目标产物9, 9-二(3-氨基-4-羟基苯基)呫吨, 产率为90.8%, 两步反应总收率为80.4%。 中间体与目标化合物经NMR、FTIR和元素分析等确定了它们的结构。     

含苯并咪唑单元可溶性聚酰亚胺的合成和性能

合成了一种刚性芳香二胺单体3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二胺基苯基甲苯(BDAP),与6-氨基苯基-2-氨基苯并咪唑(BIA)组成混合二胺,分别与4种商品化的二酐单体(均苯四酸二酐(PMDA)、联苯四酸二酐(BPDA)、二苯酮四酸二酐(BTDA)和二苯醚四酸二酐(ODPA))一步法缩聚合成了一系列可溶性聚酰亚胺.采用FTIR,1H-NMR,UV-Vis,DMA和TGA等测试方法对所制备的聚酰亚胺进行了表征.结果表明,所制备的聚酰亚胺具有良好的溶解性能,能够在NMP和DMAc等常规溶剂中溶解;耐热性及力学性能优良,玻璃化转变温度超过410℃,分解温度在500℃以上.     

氧化偶联反应和酸催化反应制备活性买麻藤醇二聚体衍生物

以天然得到的买麻藤醇为原料,以FeCl3 6H2O为氧化剂进行氧化偶联反应和酸催化二聚反应,获得了2个新的买麻藤醇二聚体及一个新的苯基萘衍生物:4-[1-(2,6-二羟基苯基)-2-(3,5-二羟基苯基)乙基]-2-[(1E)-2-(3,5-二羟基苯基)乙烯基]-1,3-苯二醇(1),2-[1-(2,6-二羟基苯基)-2-(3,5-二羟基苯基)乙基]-5-[(1E)-2-(2,6-二羟基苯基)乙烯基]-1,3-苯二醇(2)和4-(6,8-二甲氧基-2-萘基)-1,3-苯二醇(3).应用波谱分析的方法确定了它们的结构,并分别讨论了它们可能的形成机理.其中,化合物1和2首次为人工合成的二苯乙烯链状二聚体.活性测试结果表明,化合物1,2和3显示有较强的抗氧化活性,其IC50值分别为6.29×10-9,4.19×10-6和2.96×10-5mol L-1;化合物2还显示有较强的抗炎活性.