基本信息
- 项目名称：
- 含偶氮苯和1,3,4-噻二唑结构聚合物的合成及表征
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本论文设计合成5-[4-（正十六烷氧基）苯基偶氮]-1,3-苯二甲酰肼，与己二甲酰氯通过两步法得到了一种新型含有偶氮苯和1,3,4-噻二唑结构的聚合物，利用IR、UV-vis对聚合物结构进行表征。紫外测试结果表明，聚合物在紫外光的照射下发生光致反-顺异构化。该聚合物具有良好的光响应性，有望在光学领域、电子传输材料和电致发光材料中得到应用。
- 详细介绍：
- 本论文设计合成5-[4-（正十六烷氧基）苯基偶氮]-1,3-苯二甲酰肼，与己二甲酰氯通过两步法得到了一种新型含有偶氮苯和1,3,4-噻二唑结构的聚合物，并利用IR、UV-vis对聚合物结构进行表征。在IR谱图中，3427 cm-1处为聚酰肼的N-H伸缩振动吸收峰，1656 cm-1处为聚酰肼中C=O伸缩振动吸收峰，预聚物经Lawesson试剂脱水关环后，酰肼N-H伸缩振动吸收峰和聚酰肼宽的羰基吸收峰消失。UV-vis图中，聚合物在271 nm处吸收峰为噻二唑结构的π-π*跃迁吸收峰，359 nm吸收峰为偶氮苯的π-π*跃迁吸收峰。紫外测试结果表明，聚合物在紫外光的照射下发生光致反-顺异构化。该聚合物具有良好的光响应性，有望在光学领域、电子传输材料和电致发光材料中得到应用。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 随着科学技术的发展，功能高分子材料越来越受到广大科学家们的关注。功能高分子材料研究领域面临的主要挑战之一就是功能性高分子材料的设计和获得，特别是具有磁、电、光性质的功能高分子材料越来越受到化学家和材料科学家的重视。主链含有1,3,4-噻二唑结构的聚合物是一类典型的电子传输材料，具有良好的光响应性，有望在光学领域、电子传输材料和电致发光材料中得到应用。
科学性、先进性及独特之处
- 在不同的高分子体系中引入噻二唑体系，设计合成光功能高分子材料将是一个很有价值的研究课题。本文设计合成5-[4-(正十六烷氧基)苯基偶氮]-1,3-苯二甲酰肼，与己二甲酰氯通过两步法合成了新型含有偶氮苯和1,3,4-噻二唑结构的聚合物，期望得到同时具有荧光性能和高电子亲和势的光电功能高分子材料。
应用价值和现实意义
- 偶氮苯化合物中偶氮基团存在反式和顺式两种异构体，从而产生分子构型转变导致颜色变化。在可逆光反应过程中，还可伴随物理和化学性质变化，如吸收光谱、偶极距、折射率、介电常数等。因此，此类物质可用作数据存贮、全光开关、全光息记录以及光刻衍射光栅等方面的功能高分子材料。由于含偶氮苯高分子材料具有良好的稳定性、光学活性以及成膜性能等优点，近几年来，己成为目前国际上研究十分活跃的课题。
学术论文摘要
- 本论文设计合成5-[4-（正十六烷氧基）苯基偶氮]-1,3-苯二甲酰肼，与己二甲酰氯通过两步法得到了一种新型含有偶氮苯和1,3,4-噻二唑结构的聚合物，并利用IR、UV-vis对聚合物结构进行表征。在IR谱图中，3427 cm-1处为聚酰肼的N-H伸缩振动吸收峰，1656 cm-1处为聚酰肼中C=O伸缩振动吸收峰，预聚物经Lawesson试剂脱水关环后，酰肼N-H伸缩振动吸收峰和聚酰肼宽的羰基吸收峰消失。UV-vis图中，聚合物在271 nm处吸收峰为噻二唑结构的π-π*跃迁吸收峰，359 nm吸收峰为偶氮苯的π-π*跃迁吸收峰。紫外测试结果表明，聚合物在紫外光的照射下发生光致反-顺异构化。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 王艺军, 汪小伟, 李平等. 偶氮苯聚合物的光学性能及其应用. [J].河南科技大学学报(自然科学). 2007, 28(4): 90.
同类课题研究水平概述
- 随着科学技术的发展，功能高分子材料越来越受到广大科学家们的关注。功能高分子材料研究领域面临的主要挑战之一就是功能性高分子材料的设计和获得，特别是具有磁、电、光性质的功能高分子材料越来越受到化学家和材料科学家的重视。 有机染料中，偶氮苯聚合物是品种最多的一类。偶氮苯化合物中偶氮基团存在反式（trans）和顺式（cis）两种异构体，其光致变色性能取决于N＝N双键的顺反异构化，从而产生分子构型转变导致颜色变化。在可逆光反应过程中，还可伴随物理和化学性质变化，如吸收光谱、偶极距、折射率、介电常数等。因此，此类物质可用作数据存贮、全光开关、全光息记录以及光刻衍射光栅等方面的功能高分子材料。由于含偶氮苯高分子材料具有良好的稳定性、光学活性以及成膜性能等优点，近几年来，己成为目前国际上研究十分活跃的课题。 2002年，Wang等人首次报道过含有偶氮苯发色团的聚合物，其主要是对聚合物的光学性能进行了深入的研究。利用AB2型单体在130 ℃下进行熔融聚合，结果得到：含偶氮苯基团聚酯。2009年，尚永辉等人在单晶硅片和k9玻璃上，利用旋涂法(Spin-Coating)制备了五种杂环偶氮染料。1,3,4-噻二唑含有S、N杂原子的五元杂环结构，主要是以2,5位上的氢被取代以后的衍生物的形式存在。1,3,4-噻二唑及其衍生物具有重要的生物活性，广泛应用于工业、农业及医药等领域。其良好的光敏性能，广泛地应用于生产荧光剂、闪烁剂等，特别是在感光高分子领域可作为电致发光仪器。在不同的高分子体系中引入噻二唑环系，制成发光、电子传输、空穴传输一体化的功能高分子发光材料将是一个十分有意义的研究课题。 1999年，Moriyuki Sato合成了一种含有噻二唑的新型半刚性聚酯。该聚合物不仅具有热致液晶性，而且具有很好的荧光性。在有机荧光设备的蓝光发射材料有潜在的应用。2001年，Moriyuki Sato合成了一种侧链含偶氮苯的噻二唑聚合物。对该聚合物用UV-vis、IR、DSC进行表征，这类聚合物具有很好的热致近晶性，但没有很好的荧光性能。
