含芴侧基的螺旋聚乙炔的合成及性能研究.pdf

含芴侧基的螺旋聚乙炔的合成及性能研究.pdf华东师范大学硕士学位论文含芴侧基的螺旋聚乙炔的合成及性能研究姓名:杜春苹申请学位级别:硕士专业:高分子化学与物理指导教师:黄炜201105华东师范大学硕士学位论文摘要螺旋聚合物不仅具有独特的光、电、磁性能,还在手性分离、手性合成、分子识别、不对称催化和光学材料领域具有潜在的应用前景,吸引了众多研究者的目光。取代聚乙炔作为一种重要的螺旋聚合物,由于具有半导体、非线性光学等特殊性质,近几年更成为研究的热点。在各种有机发光材料中,芴类材料是一类很有发展前景的新型发光材料。芴及其衍生物由于含有刚性的平面联苯单元,其热稳定性和化学稳定性都比较高,还可通过共聚、共混等方法进行改性使之发出不同波长的光,因此在平板显示、化学传感、非线性光学及太阳能电池等领域有潜在的应用前景。可以预见的是侧链含芴发光基团的螺旋聚乙炔将整合以上的这些特性开发出一种新型功能材料。本文合成了一类新型的单取代聚乙炔衍生物单体,以双降冰片烯二氯化二铑为催化剂催化聚合得到新型的单取代螺旋聚乙炔的均聚物:聚4一().【Pl】,聚4一(2-芴基)一3-氧代丁酸丙炔酯[P2I,-L-丙氨酸4一()一3一氧代丁酰胺【P3】,聚4一(2一芴基)-3一氧代丁酸一L·丙氨酸一丙炔酯[P4】,此外,还将不同摩尔配比的单体M2和M3进行共聚得到聚乙炔的共聚物:聚{4.(2一芴基).).(.().,ME:M3=3:7,摩尔比}[PsI和聚{4一(2一芴基)一3-氧代丁酸丙炔酯)-丙氨酸一4一(),M2:M3=7:3,摩尔比)[P6】,通过红外和核磁对聚合物的结构进行了表征,并利用紫外、荧光、圆二色谱、差热和热重分析等手段对聚合物性能进行了分析研究,结果表明这些聚合物都具有较好的发光性能和热稳定性,而且具有稳定的螺旋结构,是一类新型的具有螺旋结构的光学活性聚合物材料,在很多领域都将有它的潜在应用价值。我们对本论文合成的单取代聚乙炔衍生物进行了紫外和荧光光谱表征,发现尽管聚合物的结构不同,但在较稀溶液(1x10。5mol/L)中具有相似的吸收和发光波长,且最大发射峰均发出蓝光;我们还考察了溶液浓度对聚合物荧光光谱的影响,发现随着浓度的逐渐增大,发光波长发生红移,发光颜色和荧光强度也发生变化。圆二色光谱实验表明本论文合成的聚乙炔衍生物都具有螺旋结构,我们研究了溶剂极性和温度对聚乙炔衍生物螺旋构象的影响,发现完全不同于文献所报道的聚乙炔衍生物的螺旋构象随溶剂极性增大和温度升高而消失的现象,本论文合成的聚乙炔衍生物具有极其稳定的螺旋结构,在极性溶剂(CH30H)含量达90%及华东师范大学硕士学位论文较高的温度(60℃)条件下其螺旋构象仍然存在。对本论文的工作进行了简单总结,并对本论文合成的单取代螺旋聚乙炔衍生物的应用前景及今后的研究工作进行了展望。关键词:芴,螺旋,聚乙炔,氨基酸,手性,发光华东师范大学硕士学位论文ABSTRACTHelicalpolymersnotonlyshowuniqueelectronic,icandopticalpropertiesbutalsopossesssignificantpotentialapplicationsinmanyfieldduetothemolecularrecognitionability,catalyticabilityforasymmetricsynthesis,,suchassemiconductor,nonlinearoptical,—,andtheycallemitdifferentwavelengthsoflightbycopolymerization,,theyhavepotentialapplicationsinthefieldofflatpaneldisplays,chemicalsensors,nonlinearopticsandsolarce