含螺噁嗪类基团聚合物的合成及光致变色性能研究

合成了3种新型螺噁嗪类化合物(SP1~SP3),其分子结构中分别带有不同碳链长度的同类型取代基—(CH2)nBr;利用其活性基团C-Br与部分水解的聚甲基丙烯酸甲酯(h PMMA)反应制备了含SP1~SP3官能基的PMMA光致变色功能高分子材料(SP1~SP3-h PMMA).采用1H-NMR和IR对SP1~SP3结构进行了表征.研究了SP1~SP3及SP1~SP3-h PMMA的光致变色性能及其影响因素;研究了酸的加入和PMMA的水解率对SP1~SP3-h PMMA光致变色性能及热稳定性的影响.研究结果表明,与SP1、SP2比较,含最长碳链的SP3表现出优良的光敏感性和热稳定性;SP1~SP3-h PMMA的热稳定性均明显高于相应的SP1~SP3;盐酸的加入有利于提高SP-h PMMA的热稳定性;以水解率为9%的PMMA制备的SP3-9%h PMMA具有优异的光致变色性能和热稳定性.     

新型生物基苯并嗪的合成及性能

以生物基糠胺、 酚酞和多聚甲醛为原料, 制备了一种新型生物基苯并噁嗪树脂——酚酞糠胺型苯并噁嗪树脂(PPTL-F-BOZ), 采用FTIR, ¹H NMR和 ¹³C NMR等手段对其单体PTL-F-BOZ的结构进行了表征, 并对其固化反应、 耐热和阻燃性能进行分析. 结果表明, 与传统的化石基双酚型苯并噁嗪——双酚A苯胺型苯并噁嗪(BPA-A-BOZ)相比, PTL-F-BOZ显示出较低的固化反应温度, 且糠胺中呋喃环的存在会增加聚合物的交联密度, 并减缓苯氧结构向苯酚结构的重排反应, 致使其在DSC曲线中出现了2个固化峰. PPTL-F-BOZ树脂具有较高的T_5%(质量损失5%的温度)和800 ℃的残炭率, 其极限氧指数(LOI)高达36.2%, 在垂直燃烧中达到V-0等级, 表现出优异的热稳定性和阻燃性能.     

含苯并环丁烯基团的热固性聚碳酸酯的合成及性能研究

报道了一种新型的含有苯并环丁烯基团的热固性芳香族聚碳酸酯的合成方法.该聚合物具有良好的溶解性,可用溶液法进行加工.该聚合物在高温固化后表现出优异的热稳定性,在氮气中5%的热重损失温度高达451℃,在1000℃下的残炭率为33%.该聚合物还具有良好疏水性,在沸水中浸泡24 h后的吸水率低至0.21%.为了进一步研究苯并环丁烯基团的引入对芳香族聚碳酸酯性能的影响,利用双酚A单体合成了部分侧链带有苯并环丁烯基团的共聚物以及线性双酚A型聚碳酸酯.通过性能对比研究可知,苯并环丁烯基团的引入能有效提高芳香族聚碳酸酯的耐热性和疏水性.     

苯并氮杂环类荧光探针的设计、合成与应用研究进展

苯并五元、六元氮杂环化合物具有刚性平面和大共轭结构,能在多种有机溶剂、混合溶液中发出特征荧光,且结构中的N、O、S杂原子可作为荧光探针的结合位点.因此,近年来苯并氮杂环化合物成为荧光探针领域研究焦点之一.从所用原料、合成方式、分子结构、作用机理等角度,重点介绍了苯并噁唑、苯并噻唑、苯并咪唑、吲哚及咔唑等苯并五元氮杂环,喹啉、苯并吡嗪、吩嗪等苯并六元氮杂环,以及两者共同构建的苯并多元氮杂环荧光探针的设计、合成,并综述了它们对小分子、金属阳离子、阴离子、pH等多种分析物的检测应用.     

含不同基团偶氮苯化合物的合成及其光致异构化性质

以苯胺或对硝基苯胺为起始原料,通过重氮偶合法合成了4种分别含有硝基、氨基和不同数目偶氮基的偶氮苯化合物(1~4),其结构经¹H NMR和FT-IR确证。研究了1~4在紫外灯(12 W)照射下随时间变化的UV-Vis谱图。结果表明：含有给电子基团(NH₂)偶氮苯的光致异构化速率较含有吸电子基团（NO₂）时更快,NO₂对分子的异构化有一定抑制作用;分子中偶氮基的数目增加时,顺反异构化过程也受到影响。     

含甲基三苯胺基团苯并噁唑共聚物的合成和性能

以4,4′-二羰基氯-4″-甲基三苯胺(MeTPADC)、对苯二酰氯(TPC)和硅氧烷化的1,5-二氨基-2,4-二羟基苯二盐酸盐(TBS-DAR)为原料,通过缩合共聚法合成聚酰胺结构预聚体(MeTPA-PrePBO),该预聚物通过高温闭环的方法合成了含甲基三苯胺基团的苯并噁唑共聚物(MeTPA-PBO)。利用核磁共振氢谱(~1 H-NMR)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对各预聚体和苯并噁唑共聚物进行了结构表征,利用热重(TG)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱等测试方法对改性苯并噁唑共聚物进行了热性能和光物理性能分析。结果表明:预聚体在常规溶剂中具有极好的溶解性,高温热关环处理后的MeTPA-PBO在高沸点溶剂(如二甲基亚砜)中也具有一定的溶解性;在氮气气氛和空气气氛中,高温环境下(500℃以上)均表现出优异的热稳定性;MeTPAPBO具有很窄的能带间隙(2.0eV左右),并可以提供强而稳定的荧光强度。     

4H-1,2-苯并噁嗪类衍生物的合成

本文探索并发现了4H-1,2-噁嗪类化合物合成的新方法,在中性环境下,以溴代丙酮酸肟与Zn/Cu(OAc)2体系作用产生亚硝基乙烯类化合物,再进一步与带有给电子基团的乙烯类化合物进行杂DA环加成反应来合成4H-1,2-噁嗪类化合物,突破了4H-1,2-噁嗪类化合物的合成必须使用碱性环境下这一传统限制条件。首次合成了乙基4,4a,5,6,8a-五氢-苯[e]-1,2-噁嗪-3-羧酸酯(4a),并通过了1HNMR,13C-NMR,IR和元素分析等光谱学的结构表证,另外研究发现乙基4,4a,5,6,7,8a-六氢-1,2-噁嗪吡喃-3-羧酸酯(4c)的合成,采用Zn/Cu(OAc)2体系作为缚酸剂收率(60%)高于使用无水Na2CO3的传统方法(收率50%)。     

新型含苯并唑类铱配合物的合成及其发光性能

以2-溴-9-乙基-9H-咔唑为原料,首先与联硼酸频那醇酯经宫浦硼基化反应制得相应的有机硼产物,再与溴代物发生传统的铃木偶联反应合成了3种新型的环金属配体(3a~3c);3a~3c依次与三氯化铱及传统辅助配体乙酰丙酮反应合成了3个新型含苯并唑类(苯并恶唑、苯并噻唑和苯并吡唑)环金属铱配合物(4a~4c),其结构经~1H NMR和MS(ESI或FAB)表征。并对其紫外和荧光光谱进行了研究。结果表明:4a~4c由于主配体的结构微调,可实现发光颜色由黄绿色到橙色的调控。     

苯并噁嗪单体的分子设计及其合成研究进展

聚苯并噁嗪是近二三十年发展起来的一类新型热固性树脂.其重复单元是含氮、氧杂环结构的化合物,高温下可在无催化剂的情况下发生开环反应形成聚合物.聚苯并噁嗪具备熔体黏度低、易加工、成型收缩率接近零以及固化过程无挥发性物质产生等独特的优点,同时还保持了传统酚醛树脂优良的热稳定性、电绝缘性和机械性能.苯并噁嗪单体最大的优点在于其分子设计的灵活性,通过设计反应底物或者控制固化工艺可合成各种具有特定结构和性质的苯并噁嗪单体和树脂.主要从单官能度、双官能度、多官能度三方面概述了几种苯并噁嗪单体的类型及其合成方法.     

一种含三苯胺基团的席夫碱的合成及其光学性能

以4-吡啶甲醛和4-(N,N-二苯胺基)苯胺为原料,合成了一种含三苯胺基团的席夫碱4-吡啶甲醛-N-(4-苯）二苯胺(III),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR, MS（ESI）和元素分析确证。采用UV-Vis研究了III的光学性能。结果表明:III 在二氯甲烷,乙酸乙酯,乙醇,乙腈和DMF中的λ_max均位于293 nm 和400 nm 附近。     

含烯丙基的三元酚型苯并噁嗪的合成及性能

以合成的1,3,5-三(p-羟基苯基)苯(TP)、烯丙基胺和甲醛为原料,合成了一种新型的含烯丙基的三元酚型苯并噁嗪单体——1,3,5-三(3-烯丙基-3,4-二氢-2H-1,3-苯并噁嗪基)苯(tp-ala).采用核磁共振谱、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱和差示扫描量热表征了tp-ala的结构和固化行为,用热失重分析、动态热机械分析和荧光光谱测试了固化物P-tp-ala的热性能及光学性能.结果表明,烯丙基的引入使P-tp-ala玻璃化转变温度高达322℃,5%的热失重温度为351℃,800℃残炭率达到61.4%,与不含烯丙基的三元酚型苯并噁嗪相比具有较好的耐热性.在233 nm激发波长下,P-tp-ala的荧光发射波长为350 nm,具有荧光性能.由于P-tp-ala中的芳香含量高,使其折射率高达1.6325,在防折射涂层方面有很好的应用潜力.     

一种苯并吲哚类荧光探针的合成及其对CN~-的裸眼识别

合成了一种新型基于苯并吲哚结构的,双反应位点识别氰根离子的荧光探针(缩写为TBI-CN)。在纯水体系中,利用紫外可见吸收光谱和荧光光谱探究了荧光探针TBI-CN对CN~-的响应,发现斯托克斯位移值达到235 nm。当体系中加入CN~-后,TBI-CN溶液显示出明显的颜色变化,裸眼观察到溶液的颜色由黄色变为无色,在紫外灯下(365 nm)观察由红色变为蓝色,而加入其它离子并没有明显的颜色变化。这表明,TBI-CN不仅是对CN~-识别具有高度的选择性和荧光猝灭的特点,而且能够作为比色型荧光探针裸眼识别纯水体系中的CN~-。另外,低检测限探针TBI-CN表明其在检测环境中的氰根离子的含量具有潜在的应用价值。     

含亚甲基链段苯并二(口恶)唑类聚合物的合成、表征及性能

通过溶液缩聚的方法合成了一系列含有不同长度亚甲基链段的聚苯并羟基酰胺(PHACx),然后在200～300 ℃下环化脱水制备了相应的聚多亚甲基苯并二唑(PBOCx),并对其结构进行了表征,探讨了聚合物的溶解性、热性能和光物理性能.研究表明:在主链上引入亚甲基提高了苯并二唑类聚合物在有机溶剂中的溶解性,其中PBOC3 和PBOC4具有较好的溶解性能,但随着亚甲基数量的进一步增加,溶解性有下降趋势.此外,所有的PBOCx聚合物均表现出良好的耐热性,在空气中的热分解温度可达到450 ℃以上.对聚合物光物理性能的初步研究表明:随着柔性链段的增加,电子共轭作用逐渐减弱,紫外吸收发生了蓝移.     

含荧光基团的烯类单体的合成、聚合及其荧光行为

本论文合成了三个新型功能单体,即N-(4-N’,N’-二甲氨基苯基)马来酰亚胺(DMAPMI)、N-(4-N’,N’-二甲氨基苯基)衣糠酰亚胺(DMAPII)和N-(2-乙烯氧乙基)-1,8-萘二甲酰亚胺(VOENI),研究了它们的聚合、引发、光敏化作用及荧光行为。     

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.     

含苯并异硒唑酮β-环糊精衍生物的合成及其SOD类酶研究

环糊精独特的疏水空腔可以作为底物结合部位包结多种有机、无机以及生物分子形成主客体或超分子配合物 ,因此成为构筑人工酶的首选模型 .目前利用环糊精构筑的酶模型有水解酶、核糖核酸酶和转氨酶等 ,都取得了良好的结果 [1～ 3] .然而关于超氧化物歧化酶 ( SOD)的环糊精酶模型尚未见报道 .Ebselen( 2 -苯基 - 1 ,2 -苯并异硒唑 - 3( 2 H) -酮 )由于具有优良的广谱抗菌性、低毒性和低刺激性 ,作为一种药物在国外已进入临床试验阶段 [4 ] .但由于其水溶性很差 ,使它的应用受到一定限制 .文献 [5]报道 ,Ebselen具有类似 GSH- Px的抗氧化活…     

含巴比妥结构荧光探针的合成及其应用研究

汞离子污染已经严重危害生态环境和人类健康,发展具有高选择性、高灵敏度且能应用于水性环境中汞离子的检测探针具有重要的研究意义.以水杨醛为原料,设计、合成一种含有巴比妥结构单元的激发态分子内质子转移(ESIPT)型荧光探针;机理研究预测汞离子与探针形成了一种类似于"(胸腺嘧啶)T-Hg-T"的结构,从而可以高选择性地识别汞离子,并且在4～20μmol·L~(-1)之间,探针的荧光强度与汞离子浓度呈现非常好的线性关系.