一种新型含能材料s-四嗪钴盐的合成、热分解动力学及热安全性

四嗪类含能化合物因其高能、钝感、高燃速、低压力指数、良好的热安定性等特点被广泛应用于含能材料领域。然而却存在低密度、低热稳定性的问题,为提高四嗪类化合物的这一性能,制备的一系列金属衍生物得到了广泛关注。3,6-双(1-氢-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-1,2,4,5-四嗪(BTATz)作为四嗪类高氮含能化合物一种,具有良好的催化性能及应用前景。本文以BTATz钾与硝酸钴在水溶液中反应合成了1,2,4,5-四嗪(s-四嗪)的钴盐。采用元素分析(EA)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)及电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对其进行了结构表征,推测其化学式为Co(C_4H_2N_(14))·4H_2O。采用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG/DTG)研究了其热分解行为及主放热反应的动力学方程。计算了自加速分解温度(T_(SADT))、热爆炸临界温度(T_b)、热点火温度(T_(TIT))和绝热至爆时间(t_(TIAD)),其值分别为509.69 K、556.31 K、524.93 K和88.40 s,并以此来评价化合物的热安全性。该金属盐的绝热至爆时间大于相应的Ca盐、Mg盐和Sr盐,放热量高于配体BTATz,有望成为良好的燃烧催化剂。     

具有苯烷基侧链的芳香液晶聚酯的合成及性质

以熔融缩聚方法全盛了具有苯烷基侧链取代的全芳香液晶聚酯，用TG，DSC，热台偏光显微镜研究了聚酯的热性能，并讨论了取代基对聚酯热性能的影响，所有合成的聚酯均为热致型液晶，且具有较低的相转变温度。特别是当聚对苯二甲酸对苯二酚酯的两个苯环上分别取代了叔丁基和苯烷基，或取代了两个苯烷基侧链后，聚酯的熔融温度下降到225℃以下，并可在室温下溶于普通的有机溶剂中。     

含不同烷基链四苯基丁二烯衍生物的聚集诱导发光及力致变色性能

设计合成了带有不同长度烷基链、不同极性取代基的四苯基丁二烯(TPB)衍生物TPB-COOCH₃-1~6和TPB-COOH-1~6, 目标化合物均具有显著的聚集诱导发光(AIE)特性及较高的固态荧光量子效率. 烷基链长及取代基极性都会影响目标化合物在聚集时分子排列及分子运动的受限程度, 从而调控其AIE行为. 带有羧酸甲酯的TPB-COOCH₃-1~6中, 丙基取代的TPB-COOCH₃-3在四氢呋喃/水(THF/H₂O)体系中荧光发射增强最为显著; 而羧基取代的TPB-COOH-1~6中, 因亲水性增加, 己基取代的TPB-COOH-6荧光强度增加的倍数最大; 并且, TPB-COOH系列化合物荧光增强的倍数明显低于相同烷基取代的甲酯衍生物TPB-COOCH₃. 此外, 牛血清白蛋白、人血清白蛋白和带有羧基的AIE化合物掺杂时明显影响其固态时的发光及其力致变色性质, 尤其是研磨后会明显提高其荧光强度.     

侧链为长链烷基醚的聚硅氧烷的合成及其药物控制释放性能的研究

通过硅氢加成法合成了侧链为长链烷基醚的聚硅氧烷及共聚物，研究了其相转变性质以及由其组成的共混硅橡胶薄膜对避孕药物（左旋十八甲基炔诺酮）的释放性能．结果表明：聚硅氧烷的熔融温度随侧链烷基的增长而提高；共聚硅氧烷的熔融温度随较长烷基的比例增加而提高；聚硅氧烷的侧链烷基呈侧向有序性排列．药物分子透过薄膜的速率及其温度依赖性与共混膜中侧链烷基的有序状态有关，即由晶态转变为非晶态时，药物的透过速率加快     

胺烷基侧链取代三苯胺类红光聚合物的合成及性能研究

通过Suzuki偶合反应合成了一系列胺烷基侧链取代的基于三苯胺和芴的共轭聚合物聚[4-(N,N-二甲基胺丙氧基)苯-4,4′-二苯胺-9,9-二辛基芴-4,7-二噻吩-2-基-2,1,3-苯并噻二唑](PFTD), 并对其化学结构和光电性能进行了表征. 末端胺基的存在提高了此类聚合物作为发光层应用于聚合物电致发光器件的性能(采用高功函数的金属铝作为阴极时). 结构为ITO/PVK/PFTD-5(DBT摩尔分数为5%时的聚合物)/Al的器件最大电致发射峰位于647 nm, 最大外量子效率达到了1.24%.     

四嗪衍生物的合成及其抗癌性能研究

标题化合物是一类结构新颖,具有一定生物活性的新化合物(Ⅰ_1-7)。它由3,6-二甲基-1,6-二氢-1,2,4,5-四嗪(Ⅱ)在对二甲胺基吡啶(DMAP)催化下,与取代苯异氰酸酯(Ⅲ)反应生成。     

梳状高分子烷基侧链构象和堆积结构的红外光谱研究

以正十九烷和两种接枝烷基链的梳状高分子N-十八烷基聚乙烯亚胺(PEI18C)、N-十八烷基聚对苯甲酰胺(PBA18C)为研究对象,利用红外光谱对处于受限和自由状态的烷基链的构象和堆积结构随温度的变化进行了对比研究.结果表明,处于受限和自由状态的烷基链的构象排列和堆积结构及其转变行为不同,且受限于柔性PEI主链和刚性PBA主链的烷基链也不相同.从主链刚性的角度,探讨了影响烷基侧链构象和堆积结构的原因.     

具有氟烷基边链和手性中心液晶化合物的合成及液晶性研究

本文设计合成了十个含氟烷基边链和手性中心的液晶化合物，并通过DSC和偏光显微镜对它们的液晶性进行了研究。其中二环系液晶化合物不显示液晶相或仅显示单边近晶A相。三环系液晶化合物中较长的氟烷基边链有利于近晶相的形成，且当液晶核另一端的烷氧基链的长度适中时，在氟烷基边链和液晶核之间具有手性中心的液晶分子显示了手性近晶C相和其它液晶相。     

聚丙烯酸酯侧链液晶聚合物的合成与表征

以对羟基苯甲酸、氯乙醇和丙烯酸为主要原料,经醚化、酯化和酰氯化反应合成了中间体和含液晶基元的丙烯酸酯单体,后者经自由基聚合合成了聚丙烯酸酯侧链液晶聚合物。用偏光显微镜观察了单体和聚合物的织态结构,用DSC和IR对聚合物进行了表征。结果表明,单体和聚合物均呈现向列型液晶织态结构,聚合物在较宽的温度范围内有很好的液晶性。     

侧链上带有C60基团的聚苯乙烯的光电导性能

近几年来,可溶性高分子C60衍生物的合成已取得明显的进展.Weis等[1]报道了以C60封端的聚苯乙烯大分子衍生物,Hawker等[2]合成出聚苯乙烯C60的共聚物.这些单取代的C60衍生物很好地保持了C60原有的性质,加工性能和机械性能均较好.唐本忠等[3]用紫外光照射聚碳酸酯和C60溶液或在AIBN存在的条件下加热以上溶液,得到可溶的聚碳酸酯C60衍生物,该法产率很高(可达99%),且简单易行.Patil等[5]也用类似的方法通过自由基聚合将C60接枝到聚烯烃的高分子链上.我们已报道了将C60接枝到聚烯烃上所得到的共聚物的性能[5,6],但C60高分子衍生物的用途尚不清楚.     

聚乳酸链端烷基链长度对聚乳酸结晶性及水蒸气透过性的影响

分别以十二醇、十八醇、二十四醇和二十八醇为引发剂引发左旋丙交酯(L-LA)开环聚合,合成了链端键接不同长度烷基链的聚乳酸,利用红外吸收光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析产物结构并计算产物的相对分子质量,通过示差扫描量热技术(DSC)对产物的结晶性能进行了分析,进一步通过薄膜水蒸气透过性实验分析了薄膜试样对水蒸气的透过性能.~1H-NMR和GPC分析结果表明,已将烷基链键接到聚乳酸链端,且固定L-LA与脂肪醇的摩尔比,不同脂肪醇引发合成的试样的相对分子质量基本一致,与理论值相差不大. DSC分析结果表明,在80℃时,聚乳酸的结晶速率随链端烷基链长度的增加而增加,链端为二十四烷基时,可促进聚乳酸在高温下成核,进而促进聚乳酸结晶.随相对分子质量增加,聚乳酸完全结晶时的结晶度略有降低.水蒸气透过性实验结果表明,非晶聚乳酸薄膜对水蒸气的透过能力强于结晶聚乳酸薄膜,聚乳酸的相对分子质量对薄膜的水气透过性影响不大,因此可通过调控聚乳酸的聚集态结构实现对水蒸气透过性的调节,进而将聚乳酸包装材料更好地应用于市场.     

3,6-二叠氮基-1,2,4,5-四嗪的合成及理论研究

以3,6-双(3,5-二甲基吡唑基)-1,2,4,5-四嗪为原料, 经过肼解反应和重氮化反应, 制得了3,6-二叠氮基-1,2,4,5-四嗪(DAT). 在DFT-B3LYP/6-31G*水平下求得了DAT的分子几何、IR光谱和热力学性质. 计算模拟IR光谱和实测IR光谱的对比表明DAT在固态下不发生叠氮-四唑互变异构反应. 根据IR光谱计算了DAT的热容、焓、熵等热力学参数, 也给出了这些参数和温度T之间的函数关系. 在不破坏四嗪环和叠氮基的原则下通过构建等键反应求得了DAT的精确生成热为1088 kJ•mol^—1. 爆轰性能计算表明DAT爆速D＝8.45 km•s^－1, 爆压P＝31.3 GPa, 高于TNT和HMX.     

萘(苯)双十四烷基双磺酸钠Gemini表面活性剂合成及性能研究

Gemini表面活性剂因其特殊的分子结构,使它在降低表面张力的效率与效能,以及起泡性、乳化力、润湿性等方面的性能大大优于传统表面活性剂。由此,Gemini表面活性剂成为近年日用化工及胶体与界面化学领域研究的热点课题之一。目前,Gemini表面活性剂优良的表化性能已被广泛认识,相应的理论研究趋于成熟,但Gemini表面活性剂在实际生产中的应用却不多见,究其原因主要是Gemini表面活性剂大都合成路线长,产品价格高,从而限制了它们的使用。本文拟以α-十四烯烃磺酸为原料,采用“一步法”合成萘（苯）双十四烷基双磺酸钠Gemini表面活性剂,其合成路线和反应条件均与现在生产α-烯烃磺酸钠相似,但成本却低于后者,有望实现高的性能价格比。     

N-烷基化聚对苯二甲酰对苯二胺梳状高分子中烷基侧链对刚性主链堆积行为的影响

基于聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA), 采用N-烷基化方法制备了系列PPTACns(烷基侧链碳原子数n=8, 10, 12, 14, 16, 18)刚性主链梳状高分子, 利用DSC, XRD和FTIR等方法研究了其主链堆积行为、 分子链构象及热性能等与烷基侧链长度及结晶特性之间的关系. XRD和DSC结果表明, 当烷基侧链碳原子数达到14时, 烷基侧链发生结晶. XRD结果显示, PPTACns具有层状结构, 烷基侧链长度对主链层间距影响显著. FTIR研究发现, 烷基侧链的聚集状态对PPTACns分子链的构象产生较大影响, 伴随着烷基侧链结晶的熔融, PPTACns的分子链构象发生显著改变. 烷基侧链处于熔融状态的PPTACns的ν_C=O和γ_C-H谱带峰位与烷基侧链不结晶的PPTACn接近.     

含烷基侧链聚芴基苯并二噁唑聚合物的合成及性能研究

通过溶液缩聚的方法合成了一种含烷基侧链聚芴基苯并二噁唑聚合物(PBOPFx),讨论了聚合物的光物理性能、热性能和溶解性能.结果表明,在甲基磺酸(MSA)溶液中,PBOPFx紫外吸收显示出最大吸收峰为466 nm左右的蓝光发射,与PBO相比,最大紫外吸收峰和最大荧光发射峰均发生了明显红移,这是由于芴单元的引入,提高了聚合物的共轭程度,加强了对电子的束缚能力.此外,比较了PBOPFx在320 nm处和430 nm处激发得到的荧光发射光谱,预测聚合物中存在两种共轭单元,通过测定氧化还原曲线以及讨论stokes位移,验证了这个假设,但是由于两种共轭单元并没有出现明显的分离现象,同时还伴有电子传输杂化,致使PBOPFx主要显示出共轭长度大的单元的吸收和发射.另外由于芴单元中烷基侧链的存在,聚合物(PBOPFx)的热稳定性远低于聚亚苯基苯并二噁唑聚合物(PBO),起始分解温度在350℃左右,溶解性方面,PBOPFx有了很大的改善,在大多数有机溶剂中能较好溶解.     

对称S-四嗪衍生物的合成及生物活性

用S粉作催化剂，以腈和水合肼为原料，用乙醇做溶剂在回流条件下直接合成了1，2-二氢-S-四嗪的衍生物，进而通过氧化得到对应的S-四嗪的衍生物，同时发现这些化合物具有一定的生物活性。     

含硝基偶氮苯侧基的丙烯酸酯类液晶聚合物的合成、结构与性能研究Ⅰ.含硝基偶氮苯侧基的丙烯酸酯液晶聚合物的合成

设计合成了溴烷基(对硝基偶氮苯基)醚■和含硝基偶氮苯的丙烯酸酯■两组化合物;用自由基聚合和化学改性两种方法合成了含硝基偶氮苯侧基的丙烯酸酯液晶聚合物,用DSC,偏光显微镜和x-射线衍射等方法表征了聚合物的相行为。     

新型侧链含氟苯并噁嗪的合成及其性能的研究

采用简洁的方法,合成了一种新型侧链含长氟碳链的苯并噁嗪单体(M1),并研究了其热固化反应和固化产物的性能.结果表明,M1的起始固化温度为257℃,但当加入5 wt%的咪唑催化剂后,其固化起始温度降低至183℃.M1聚合物具有优异的热稳定性,在氮气氛中其5%和10%热重损失温度分别为337和382℃,800℃碳残余率为45.9%.该固化树脂亦具有良好的介电性能,在1 MHz频率下其介电常数为3.78.常温下固化树脂的吸水率小于1%,表面自由能为6.98 mN/m.以上结果表明侧链含氟的苯并噁嗪有望成为一种性能优异的新型绝缘材料.     

不同接枝度的十八硫醇化聚氯乙烯梳状聚合物的结构和性能

通过亲核取代反应,制备了一系列不同接枝率的十八硫醇(C_(18)H_(37)SH)接枝改性聚氯乙烯(PVC)(记作PVCS18).通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、示差扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)和X射线衍射(XRD)对PVCS18的结构、相变行为、热稳定性和热能行为进行了研究.结果表明,随十八硫醇钠(C_(18)H_(37)SNa)投料的增加,PVCS18接枝率增加,最高达到50.2%.PVCS18相转变的出现,主要是接枝的十八烷基链段贡献的.随接枝率由8.5%增加到50.2%,相转变温度由61.7℃升高到66.3℃,热焓值由5.3 k J/mol提高到50.9 k J/mol,结晶碳原子数从1.4增加到13.8.主侧链间连接键的极性和基团大小明显影响侧链烷基的结晶能力及可结晶碳原子数目.PVCS18的热稳定性较PVC的没有明显热损失行为出现,该材料可在较高的温度下加工使用.