星形間苯二酚杯[4]芳烴超結(jié)構(gòu)分子的合成與表征.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterSynthesisandCharacterizationofCalix【4】resorcinarene—basedStarshapedHyperstructureMoleculesByJunxiaLiuSupervisor：ProfShengangXuProfShaokuiCaoPolymerChemistryandPhys

2、icsSchoolofMaterialsScienceandEngineeringApril，2014摘要摘要光折變(PR)材料是通過光電導(dǎo)性和非線性光學(xué)(NL0)共同作用來實(shí)現(xiàn)折射率空間調(diào)制的材料。光折變超結(jié)構(gòu)分子(HSM)是將非線性生色團(tuán)、空穴傳輸基團(tuán)等必要功能組分通過共價鍵鍵接成的復(fù)雜的分子。與有機(jī)小分子玻璃相比，由于HSM具有較高的分子量和三維(3D)結(jié)構(gòu)，HSM有更好的成膜性，較高的機(jī)械強(qiáng)度和較低的結(jié)晶性。此外，HSM的3D結(jié)

3、構(gòu)可以為生色團(tuán)再取向提供必要的自由體積，這是與PR材料的期望是一致的。間苯二酚杯芳烴(CRA)的合成比較簡單，且衍生物在一些常見的溶劑中具有很好的溶解性。以CRA衍生物為核、咔唑基團(tuán)為電荷輸運(yùn)體和對硝基偶氮苯為非線性生色團(tuán)，合成幾種星形超結(jié)構(gòu)分子。通過NMR、FtIR、EA、GPC、UVvis、TG、DSC等分析方法對合成過程中得到的中間產(chǎn)物及最終目標(biāo)產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量分布、光學(xué)性能和熱性能等進(jìn)行了表征。第一部分為了探究以CRA衍生

4、物為核的星形超結(jié)構(gòu)分子，首先合成了兩種簡單的模型化合物RCz和RCzAzo。先從間苯二酚出發(fā)，合成了帶有醇羥基的乙烯苯衍生物ROH，然后ROH分別和含功能基團(tuán)咔唑的Cz3、咔唑基對硝基偶氮苯Cz4的進(jìn)行醚化反應(yīng)制備出相應(yīng)的模型小分子。RCz—Azo在430500nlTl處出現(xiàn)偶氮基團(tuán)的紫外特征吸收峰，紅外光譜中1519cm‘1處出現(xiàn)偶氮苯上對位上N02的不對稱伸縮振動吸收峰。第二部分合成基于CRA的四種超結(jié)構(gòu)分子CRAHCzxAzo，其

5、中x代表非線性生色團(tuán)在整個分子的理論接入個數(shù)。首先CRA通過兩步合成帶有8個以乙烯骨架的末端醇羥基的CRAOH，然后分別通過CRAOH與Cz3、Cz4的醚化反應(yīng)，制備出相應(yīng)的星形超結(jié)構(gòu)分子CRAHCz、CRAHCz8Azo、CRAHCz2Azo和CRAHCz4Azo。其化學(xué)結(jié)構(gòu)經(jīng)NMR、FtIR、UVvis和EA得到驗(yàn)證。、目標(biāo)產(chǎn)物具有很好的溶解性能，且具有較高的熱分解溫度，依次為268℃、242℃、238℃和245℃，符合光折變材料工