基于双锂法的炔基功能化热塑性弹性体的合成

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段聚合物(SIS)是目前广泛使用的一种热塑性弹性体(TPE)材料, 建立高效、 精准、 普适的SIS功能化方法一直是提高TPE材料性能的关键. 首先, 利用双烯单体与单官能度引发剂的反应合成了双官能度的双锂引发剂; 然后采用双锂引发法, 以炔基功能化单体封端, 高效合成了α,ω-端炔基官能化SIS聚合物. 采用叔丁醇锂作为异戊二烯聚合段的调节剂, 叔丁醇钾作为苯乙烯聚合段的调节剂, 合成了低乙烯基结构含量(5.8%)、 窄分子量分布(<1.17)的SIS三嵌段聚合物; 再向SIS三嵌段聚合物中一步加入炔基官能化的1,1-二苯基乙烯(DPE)衍生物进行封端, 以高于90%的收率高效合成了α,ω-端炔基官能化SIS三嵌段模块聚合物, 借助炔基的高效点击反应, 实现了功能化及拓扑化TPE材料的制备.     

高密度柱状聚合物刷的合成

通过铜催化的叠氮-炔偶联反应(CuAAC),利用grafting-onto方法合成每个主链重复单元带有多于一条侧链的高接枝密度的柱状聚合物刷.首先,合成了带有缩酮保护的甲基丙烯酸2,2-双羟甲基丙酯单体(bisMPMA),并通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合得到窄分子量分布的线形聚合物.在酸性条件下脱去缩酮保护后,以羟基与戊炔酸酐的酯化反应,得到了每个重复单元带有2个炔基的聚合物主链.之后,利用高效的CuAAC反应,将末端带有叠氮基团的聚环氧乙烷(PEO)或聚苯乙烯(PS)侧链接枝到主链上,用核磁共振氢谱(1H-NMR)和体积排阻色谱(SEC)等对聚合物刷的结构进行表征.     

三溴化金催化端炔与二芳基二硒醚反应合成炔基硒醚

炔基硒醚是合成一些有机硒化合物的重要起始物。本文研究发现,在三溴化金(Au Br3)催化下,端位炔和二芳基二硒醚在弱碱(如碳酸钾)存在下反应,生成炔基芳基硒醚,产率为69%~98%;在空气参与下,于80℃下进行反应,反应条件简单,且二硒醚的两个硒原子均可以被利用。二甲基亚砜(DMSO)是合适的溶剂,在极性较小的溶剂(如甲苯、四氢呋喃)中,此反应不能进行。芳基炔(如苯乙炔、对甲基苯乙炔、对氯苯乙炔等)、烯基炔(如环己烯乙炔)和烷基炔(如1-壬炔)均能顺利进行此反应。当芳基炔苯环的间位或邻位连有取代基时,反应产率较低(69%~82%),而对位无论是连有吸电子基还是给电子基,该反应均可以得到很高的产率(95%)。     

通过大分子单体的“点击”反应合成超支化聚苯乙烯

用一端带有一个叠氮基,另一端带有两个炔基的聚苯乙烯(PSt)大分子单体,通过"点击"化学反应,成功制备了结构规整的超支化聚苯乙烯。首先,L-天冬氨酸经过溴化和酯化两步反应得到含有两个炔基的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂——2-溴代琥珀酸双炔丙基酯(BPBS),然后引发苯乙烯的ATRP,并通过NaN3的取代反应把末端溴转化为叠氮基,得到AB2型大分子单体(CH≡C)2-PS-N3。这种大分子单体通过"点击"反应聚合得到超支化聚苯乙烯,根据多角度激光光散射(MALLS)测试结果,最终产物重均聚合度DPw可达53,分子量分布Mw/Mn=1.53。     

超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯-超支化聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段聚合物的合成与表征

合成了超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯-超支化聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段聚合物(HPS-b-LPS-b-HPMMA). 首先分别合成了带有炔基和溴的三硫代碳酸酯(ATC和BTC), 然后通过苯乙烯(St)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合, 制得端炔基和端基溴的线型聚苯乙烯大分子RAFT试剂, 然后将大分子RAFT试剂的溴末端转化为叠氮末端. 接着在大分子RAFT试剂存在情况下, 通过自缩合原子转移自由基共聚合(SCATRCP)分别制得端炔基超支化聚苯乙烯-线型聚苯乙烯(HPS-b-LPS)和端叠氮基超支化聚甲基丙烯酸甲酯-线型聚苯乙烯(HPMMA-b-LPS)两嵌段聚合物. 最后将两种两嵌段聚合物通过点击(click)反应偶合, 得到不对称的超支化-线型-超支化三嵌段聚合物HPS-b-LPS-b-HPMMA. 核磁共振氢谱(¹H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)结果表明, 所得产物分子量可控, 得到了预期结构的聚合物.     

含全碳和多炔阴离子配体的银簇化合物的超分子组装及其结构研究

总结了我们在新型炔银簇化合物研究方面的最新进展. 这些化合物分为以下几种类型: (a)1,3,5-己三炔基和1,3,5,7-辛四炔基; (b)1,5-己二炔基; (c)经膦酸配体组装的乙炔基和烷基乙炔基; (d)苯乙炔基、 环烷基乙炔基和含氮杂环基乙炔基结构单元的银簇化合物; (e)经不同类型的银-碳配位键连接, 并进一步通过分子内/分子间作用力稳固其配位网络的炔银化合物. 我们还进一步讨论了溶剂、 配体的位阻大小和辅助配体类型对于多维配位网络结构的影响.     

基于点击反应合成双生物活性分子的研究

基于点击反应,以叠氮化四乙酰基葡萄糖(TAGP-N3)及齐多夫定(AZT)为叠氮化物,以2,6-二乙炔基吡啶(DEP)为端炔基原料,设计并合成了A-A型(TAGP-bitapy-TAGP)及A-B型(TAGP-bitapy-AZT)两种新型含生物活性分子.通过核磁氢谱(1H NMR)、质谱(ESI-MS)及核磁碳谱(1...     

有机硅合成新方法

有机硅材料作为一类具有独特优异性能的新材料,已成为化学和材料领域的重点研究方向之一。本文综述了近年来国内外有机硅合成的新方法,主要包括炔基-叠氮环加成反应、巯基-双键反应和胺-烯迈克尔加成反应等,重点介绍各种合成方法的优势及在制备新型功能化的有机硅化合物、有机硅聚合物及有机硅弹性体等中的应用,并对未来有机硅合成方法的发展方向进行了展望。     

1,3,5-三[(4’-乙炔基苯基)乙炔基]苯的合成

设计了多种合成路线制备芳香炔基树枝状化合物中间体1,3,5-三[(4’-乙炔基苯基)乙炔基]苯,通过一系列的合成路线和反应条件的对比,发现多官能团的端基炔化合物与芳基溴化合物之间发生多重Sonogashira反应时,常会生成不同取代程度的极性相似化合物,因而难以分离.采用多官能团的端基炔化合物与芳基碘化合物反应可以避免这种情况.最终确定以1,3,5-三溴苯和2-甲基-3-丁炔-2-醇为原料,制得中间产物1,3,5-三乙炔基苯;再以对碘苯胺和三甲基硅乙炔为原料,经重氮化化、卤代反应制得4-三甲基硅乙炔基碘苯;后者与1,3,5-三乙炔苯经Sonogashira反应、裂解去保护反应,制得化合物1,3,5-三[(4’-乙炔基苯基)乙炔基]苯.用1H NMR,13C NMR,元素分析等表征手段确认了中间体及最终产物的结构.     

取代基结构对螺旋聚乙炔高效液相色谱手性固定相对映选择性分离性能的影响

基于(S)-2-乙炔基吡咯烷、炔丙胺和炔丙醇合成了5种乙炔基单体——(S)-N-对氯苯基氨基甲酰基-2-乙炔基吡咯烷(I)、(S)-N-对氯苯甲酰基-2-乙炔基吡咯烷(Ⅱ)、N-对氯苯基-N’-炔丙基脲(Ⅲ)、N-炔丙基氨基甲酸对氯苯酯(Ⅳ)和N-对氯苯基氨基甲酸炔丙酯(V);通过Rh(nbd)BPh₄催化的配位共聚合反应制备了单体Ⅰ分别与单体Ⅱ～Ⅴ构成的光学活性螺旋共聚物——Ⅰ₅₀-ran-Ⅱ₅₀、Ⅰ₈₀-ran-Ⅱ₂₀、Ⅰ₉₅-ran-Ⅲ₅、Ⅰ₉₅-ran-Ⅳ₅和Ⅰ₉₅-ran-Ⅴ₅.研究了共聚物的结构和组成对旋光性质的影响,并用高效液相色谱评估了其作为涂敷型手性固定相对9种标准底物的对映选择性分离性能.研究结果表明,Ⅰ₈₀-ran-Ⅱ₂₀的光学活性最佳,表现出优于其他共聚物的手性识别性能,对安息香(...     

3-炔基咪唑并[1,2-b]哒嗪的简便合成

以咪唑并[1,2-b]哒嗪为原料,与N-碘代丁二酰亚胺在三氟乙酸/二氯甲烷中于室温进行碘代反应制得3-碘咪唑并[1,2-b]哒嗪(3);3与三甲基硅基乙炔在Pd(OAc)_2催化下经Sonogashira偶联反应制得3-三甲基硅基乙炔基咪唑并[1,2-b]哒嗪(4);4在碳酸钾作用下脱除三甲基硅基合成了3-炔基咪唑并[1,2-b]哒嗪,总收率61.2%,其结构经~1H NMR和HR-MS确证。     

聚苯乙炔衍生物对碳纳米管的溶解作用与表面巯基官能化

设计合成了带巯基的聚苯乙炔衍生物,在产物的红外光谱上,3312和776 cm-1处炔氢特征吸收与2106 cm-1处碳碳三键的特征红外吸收消失;在产物的1H-NMR谱上,对应单体上炔氢的化学位移(δ=3.0)消失而对应共轭烯烃的化学位移(δ=6.4)出现;这些谱学特征变化证明了聚合反应的发生.巯基官能化的聚苯乙炔不仅能够发挥聚苯乙炔衍生物对碳纳米管的增溶作用,而且具有将碳纳米管表面巯基功能化的特殊性能.通过巯基与ZnO之间的强相互作用,ZnO纳米粒子被组装到巯基官能化的聚苯乙炔/碳纳米管杂化结构的外壳.本研究提供了制备新的多元复合纳米结构材料的方法.     

含二乙炔类共轭聚合物的合成及性能研究

在以CuCl和四甲基乙二胺(TMEDA)作为催化剂和邻二氯苯作溶剂条件下,以二-(4-乙炔苯基)-4-辛氧基苯胺(M1)和3, 6-双(乙炔基)-N-辛基咔唑(M2)作为单体,通过Glaser-Hay氧化偶联反应合成了含有咔唑和三苯胺结构单元的聚芳烃二乙炔共轭聚合物.采用红外光谱、核磁共振谱、热失重分析、紫外吸收光谱和荧光光谱等方法对聚合物进行结构表征与性能测试.所得到的聚合物都溶于普通的有机溶剂(如四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲苯等).结果表明,聚合物具有优异的热稳定性,热失重5 %时,分解温度在400℃以上;在光激发的条件下,聚合物在二氯甲烷溶液中发射蓝光.     

通过点击化学策略合成双取代功能性聚炔

我们报道利用叠氮基团与乙炔中间体（P2）的侧链端炔的1,3-偶极环加成反应实现双取代聚乙炔的后功能化（P3）的合成路线的设计和实验探索.其中聚乙炔前驱物（P2）由侧链带有三甲基硅乙炔的初级聚乙炔（P1）通过去硅化反应得到.P1由特殊设计的乙炔单体在WCl6-Ph4Sn催化作用下聚合得到.该单体有两个乙炔键,其中之一由三甲基硅封端.本文探索了两种合成路线,即＂两步法＂（目标聚合物P3从初级聚合物P1经由中间体P2得到）与＂一锅法＂（由P1一锅反应直接得到P3,中间体P2未经分离与纯化）.实验结果表明＂一锅法＂更简便,且目标产物P3-1比两步法得到的产物P3-2具有更高的纯度与分子量.聚合反应与聚合物结构通过凝胶色谱（GPC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）与核磁共振氢谱（1HNMR）进行表征.     

利用自由基引发的1,2-炔基迁移实现非活性烯烃的炔膦酰化

研究了1,4-烯炔衍生物与二芳基膦氧化物在银介导下发生的炔酰化反应.该反应利用自由基引发的1,2-炔基迁移策略合成了一系列γ-酮膦氧化物,产率适中.该反应机理可能涉及膦中心自由基与乙烯基的加成、3-exo-dig环化和1,2-炔基迁移等连续的过程,一步形成了C-P、C-C键等化学键,实现了非活性烯烃的双官能化.     

基于巯基点击反应与RAFT聚合的功能性聚合物合成

可逆加成-裂解链转移聚合(RAFT)由于单体适用面广、聚合条件温和、不受聚合方法的限制等特性, 已经成为活性合成聚合物的有效手段之一。点击化学(click chemistry)由于具有良好的选择性、模块性以及官能团耐受性等特点迅速成为许多研究领域,如药物、聚合物、功能材料等合成的有力工具,同时涌现出了多种基于巯基的点击反应。本文综述了近年来基于巯基的点击反应, 如巯基-烯、巯基-炔、巯基-异氰酸酯、巯基-环氧化物以及巯基-卤代烃等新型点击反应与RAFT聚合相结合在功能性聚合物的制备和修饰中的应用, 相信这两种手段的结合将在其中发挥积极的作用。     

超临界二氧化碳介质中端炔C—H键与CO_2的羧化反应研究

建立了一个不使用有机溶剂的端炔C—H键羧化新体系:在Ag(I)/DBU(1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯)催化体系中,通过超临界二氧化碳与端基炔的羧化反应,以较高产率得到了相应丙炔酸产物.在反应体系中,超临界二氧化碳既是反应物又是反应溶剂;助剂DBU起到了碱、亲核体和共催化剂的作用,并能够明显加快反应速率.筛选出的催化体系具有良好的催化反应活性和底物适应能力,能够实现液态、固态端基炔与超临界二氧化碳的直接羧化反应,为制备功能化丙炔酸类化合物提供了一个环境友好、简单、经济的合成路线.     

基于炔类单体的点击聚合制备超支化聚合物

超支化聚合物由于其独特的树枝状结构和物理化学性质,已经得到了广泛关注及应用.而基于炔类单体的点击聚合作为一类简单、高效的聚合反应已被广泛用于超支化聚合物的制备.本文对近5年利用叠氮-炔和巯基-炔点击聚合制备超支化聚合物的工作进行了简要综述.其中,Cu(I)催化的叠氮-炔点击聚合可制备1?4-立构规整的超支化聚三唑;Ru(II)催化的叠氮-炔点击聚合可制备1?5-立构规整的超支化聚三唑;活化的炔类单体和叠氮单体的无金属催化点击聚合可得到1?4-异构体含量高(高达91.7%)的超支化聚合物;而光引发?热引发及自发的巯基-炔点击聚合可制备含硫的超支化聚合物.此外,对所制备的超支化聚合物的功能和应用进行了简单介绍,最后还简单讨论了点击聚合制备超支化聚合物方面的可能发展方向.     

蓖麻油基巯烯基紫外光固化胶粘剂的研制与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、蓖麻油(CO)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,采用熔融缩聚法合成出端丙烯酸酯基预聚体;同时以CO和3-巯基丙酸(3-MPA)为原料采用酯化反应合成出端巯基光引发单体。将端不饱和双键聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所制备巯基丙酸酯按一定比例复合,加入光引发剂,在紫外光照射下,预聚体中双键与光引发单体中巯基发生巯基-烯点击反应,制得聚氨酯丙烯酸酯固化膜。采用核磁共振氢谱(1 HNMR)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和光量热系统(Photo-DSC)等手段对合成预聚体、巯基丙酸酯及固化膜结构和性能进行了分析表征。结果表明:在紫外光辐照下,预聚体中不饱和双键与巯基化合物中巯基间发生了自由基加成反应,固化时间在60s以内,且所制备UV固化膜具有良好的机械性能和热稳定性。     

通过自由基加成环化反应制备香豆素衍生物的研究进展

香豆素衍生物是一类重要的杂环内酯化合物,广泛应用于有机合成、生物医药及荧光材料等领域。开发新型简单高效的功能化香豆素合成策略一直受到人们的关注,通过苯丙炔酸酯与各类自由基前驱体的直接自由基加成环化反应为香豆素衍生物的功能化修饰提供了一条简单、清洁、高效的合成路线。本文综述了近年来基于自由基加成环化历程制备各类功能化香豆素衍生物的新进展。