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功能型POSS单体的合成及杂化材料的点击制备

作　者: 李建利
导　师: 徐洪耀
学　校: 东华大学
专　业: 材料学
关键词: 倍半硅氧烷合成点击化学
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

倍半硅氧烷（POSS）是由Si-O组成的纳米大小的有机/无机杂化材料,无机笼型骨架芯即(SiO_1.5)n,在其顶点处可连接有机取代基团的特殊结构分子。POSS基高分子材料,由于其热力学性能、机械性能、电学性能以及磁性等优异性能引起人们广泛兴趣,含POSS的交联聚合物由于具有多孔性,在吸附、催化、介电等方面有着广泛的应用前景,因此具有多功能团的POSS单体的研究具有重要意义。论文通过分子设计制备多功能团的POSS单体,主要研究内容如下:1)详细介绍笼型倍半硅氧烷（POSS）的研究进展,综述多功能团POSS单体的合成方法。2)设计多功能团POSS单体（Q8M8）的合成方案,并利用FT-IR、¹H NMR、和²⁹Si NMR对目标产物进行表征。3)制备并分析功能型POSS单体特征,考察温度、反应时间、溶剂、反应物摩尔比对端基为CH₂Cl₂的POSS单体制备的影响,获得了最优实验条件。4)通过“点击化学”将功能型POSS与带端基的炔类光电功能单体反应,制备出两个新型POSS基杂化材料,研究其热稳定性进行测试及分析,讨论了热增长的机理。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章功能性POSS单体的研究进展  10-46
  1.1 引言  10
  1.2 POSS单体  10-14
    1.2.1 POSS的结构特征  11-12
    1.2.2 POSS的优越性能  12-14
  1.3 多反应性功能团POSS单体的合成  14-23
    1.3.1 含8个末基团为H的POSS的合成  16-17
    1.3.2 含乙烯基POSS的合成  17-18
    1.3.3 含环氧基团POSS分子的合成  18-19
    1.3.4 含胺类基团的POSS分子的合成  19-20
    1.3.5 含异腈酸根类基团POSS分子的合成  20
    1.3.6 含烷基卤功能团的POSS分子的合成  20-21
    1.3.7 含甲基丙烯酸酯类功能团的POSS分子的合成  21-22
    1.3.8 含氧氮杂萘功能团的POSS分子的合成  22-23
  1.4 POSS基杂化材料的应用  23-30
    1.4.1 POSS基杂化材料的分类  23-24
    1.4.2 POSS基杂化材料的制备  24-27
    1.4.3 POSS改性的高分子材料  27-30
  1.5 结束语  30
  1.6 课题的提出及设计  30-36
  参考文献  36-46
第二章 Q型POSS单体的合成与表征  46-69
  2.1 前言  46-47
  2.2 设计的目标单体和合成路线  47-48
    2.2.1 设计的目标单体  47-48
    2.2.2 单体化合物的合成路线  48
  2.3 单体化合物合成实验及结构分析  48-64
    2.3.1 合成所用主要试剂及原料  48-49
    2.3.2 主要仪器  49
    2.3.3 无水试剂的制备  49-50
    2.3.4 合成实验及结构分析  50-64
  2.4 结论  64-65
  参考文献  65-69
第三章杂化材料的制备及光性能  69-95
  3.1 前言  69-70
  3.2 设计的目标单体和合成路线  70-73
    3.2.1 设计的目标单体  70-71
    3.2.2 单体化合物的合成路线  71-73
  3.3 单体化合物合成实验及结构分析  73-87
    3.3.1 合成所用主要试剂及原料  73-74
    2.3.2 主要仪器  74-75
    2.3.3 无水试剂的制备  75-76
    3.3.4 合成实验及结构分析  76-87
  3.4 光学性能的研究  87-90
    3.4.1 紫外-可见吸收光谱  88-89
    3.4.2 紫外吸收光谱  89-90
  3.5 结论  90-91
  参考文献  91-95
第四章论文总结  95-96
攻读学位期间发表的学术论文目录  96-97
致谢  97

功能型POSS单体的合成及杂化材料的点击制备

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