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含1，8-萘酰亚胺类单体的ATRP及聚合物荧光性能研究

作　者: 叶德
导　师: 路建美
学　校: 苏州大学
专　业: 应用化学
关键词: 原子转移自由基聚合(ATRP) 1,8-萘酰亚胺 荧光化学传感器
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


聚合物荧光材料既含有小分子材料优良的光学品质,又具有高分子材料优越的可加工性,因此成为荧光材料的研究重点之一。1,8-萘酰亚胺基团是一类具有优异光学性能的发色团,通过结构设计将1,8-萘酰亚胺基团键接到聚合物中,使得到的高分子材料既保持了1,8-萘酰亚胺基团的光学性能,又具有高分子材料的优点,因此,在荧光材料方面可能具有潜在的应用价值。原子转移自由基聚合(ATRP)对各种官能团具有广泛的适应性,可以通过功能性单体的聚合得到侧链功能化的聚合物。这种活性聚合方法为合成多种具有特殊结构和性能的聚合物提供了有效的途径。本论文以研究含1,8-萘酰亚胺基团聚合物材料的荧光性能为出发点,设计、合成并表征了侧链含1,8-萘酰亚胺官能团的聚合物材料。这些材料都通过ATRP得到荧光聚合物材料。对得到的聚合物进行荧光性能的测试,较系统的研究了聚合物的结构与性能的关系。论文主要进行了以下几个方面的工作:1.合成了三种新的萘酰亚胺的单体NAPa,NAPb和NAP,通过原子转移自由基聚合(ATRP)的方法制备单体NAPa,NAPb和NAP的均聚物。数均分子量随转化率线性增加以及相对较窄的分子量分布证明了聚合反应的可控性,详细考察了单体和其均聚物的荧光性能。2.以α-溴代异丁酸乙二酯,α-溴代异丁酸丙三酯和α-溴代异丁酸季戊四酯为引发剂,引发单体NAPa和单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm),通过原子转移自由基聚合(ATRP)的方法制备星型两亲性嵌段聚合物。详细考察了嵌段聚合物的荧光性能。3.利用普通自由基聚合得到单体NAP和苯乙烯的共聚物poly(NAP-co-St),运用荧光发射光谱研究了poly(NAP-co-St)溶液对Zn2+, Ni2+, Cu2+, Co2+, Fe3+, Mg2+, Hg2+和Pb2+的选择性。讨论了金属离子掺入后聚合物荧光发射光谱的影响。聚合物对Ni2+, Cu2+, Co2+,和Mg2+有比较好的选择性

全文目录


中文摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 文献综述  8-19
  1.1 原子转移自由基聚合（ATRP）  8-11
    1.1.1 引言  8
    1.1.2 ATRP 合成功能聚合物材料研究进展  8-11
  1.2 荧光聚合物材料  11-14
    1.2.1 荧光聚合物材料研究进展  11-14
  1.3 1,8-萘酰亚胺聚合物材料的研究进展  14-19
    1.3.1 含 1,8-萘酰亚胺基团聚合物的结构类型  16
    1.3.2 1,8-萘酰亚胺聚合物的应用  16-19
第二章 本论文研究的目的,意义及内容  19-21
  2.1 本论文研究的目的和意义  19-20
    2.1.1 侧链含有萘酰亚胺衍生物基团的荧光聚合物的设计及合成  19
    2.1.2 用作金属离子荧光传感器材料的聚合物的设计及合成  19-20
  2.2 本论文研究的内容  20-21
第三章 含不同取代基的萘酰亚胺聚合物 的合成及其荧光性能研究  21-47
  3.1 实验和分析方法  21-22
    3.1.1 主要试剂  21-22
    3.1.2 分析方法  22
  3.2 单体a (NAPa)和b(NAPb)的合成与表征  22-26
    3.2.1 单体a（NAPa）的合成与表征  23-25
    3.2.2 单体b（NAPb）的合成与表征  25-26
  3.3 单体a(NAPa)和b(NAPb)的均聚物的合成及其荧光性能研究  26-34
    3.3.1 均聚物的合成与表征  26-29
    3.3.2 单体和聚合物荧光性能  29-34
  3.4 单体NAPa 和单体NIPAAm 嵌段聚合物的合成及其荧光性能研究  34-46
    3.4.1 多臂引发剂的合成与表征  34-36
    3.4.2 嵌段聚合物的合成与表征  36-40
    3.4.3 粒径分析  40-41
    3.4.4 溶解性的比较  41-42
    3.4.5 嵌段聚合物Poly(NAPa-b-NIPAAm)的荧光性能  42-46
  3.5 本章小结  46-47
第四章 含 1,8-萘酰亚胺和喹啉基团的聚合物 的合成及荧光性能研究  47-68
  4.1 实验和分析方法  47-48
    4.1.1 主要试剂  47-48
    4.1.2 分析方法  48
  4.2 含1,8-萘酰亚胺和喹啉衍生物的单体(NAP)的合成与表征  48-54
  4.3 单体NAP的均聚物的合成及其荧光性能的研究  54-60
    4.3.1 均聚物(PNAP)的合成与表征  54-57
    4.3.2 NAP 和 PNAP 的荧光性能研究  57-60
  4.4 金属阳离子存在下共聚物 poly(NAP-co-St)溶液荧光性能的研究  60-67
    4.4.1 poly(NAP-co-St)的合成及表征结果  60-62
    4.4.2 单体NAP 和共聚物Poly（NAP-co-St）的荧光发射光谱  62
    4.4.3 Poly（NAP-co-St）对金属阳离子荧光传感性能研究  62-67
      4.4.3.1 掺有金属阳离子的聚合物溶液的配制  62
      4.4.3.2 金属阳离子对共聚物Poly（NAP-co-St）溶液荧光的增强  62-63
      4.4.3.3 C0~2+,Ni~2+,Cu~2+和Hg~2+等阳离子浓度对聚合物溶液荧光光谱的影响  63-66
      4.4.3.4 Mg~2+的掺入对共聚物溶液荧光的影响  66-67
  4.5 本章小结  67-68
第五章 结论与展望  68-70
  5.1 结论  68-69
  5.2 工作的展望  69-70
参考文献  70-75
文章发表，录用及提交  75-76
致谢  76

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物的化学性质
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