基于三蝶烯結(jié)構(gòu)的新型二酐及其聚酰亞胺的設(shè)計(jì)與合成.pdf

1、芳香聚酰亞胺(PI)是一種極好的高性能聚合物，具有優(yōu)良的耐熱性能、介電性能和力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于航空航天和微電子等領(lǐng)域。但大部分全芳香PI既難熔融也難溶解的特性使它們難以加工和成型，從而嚴(yán)重影響了其應(yīng)用價(jià)值。因此，通過(guò)合成具有新穎結(jié)構(gòu)的二酐或二胺單體對(duì)現(xiàn)有PI進(jìn)行改性和合成新型的可溶性PI一直是人們研究的熱點(diǎn)，然而，三維結(jié)構(gòu)很少被作為一個(gè)主導(dǎo)設(shè)計(jì)元素。三蝶烯及其衍生物具有獨(dú)特的三維剛性芳香結(jié)構(gòu)和易官能團(tuán)化的特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于分子機(jī)器、材

2、料化學(xué)以及超分子化學(xué)等許多領(lǐng)域。基于三蝶烯的以上特點(diǎn)，本研究設(shè)計(jì)合成了新型單體三蝶烯-2，3，6，7-四甲酸二酐及其聚酰亞胺，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。主要?jiǎng)?chuàng)新成果如下：
　　 ⑴從分子設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，以三蝶烯的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和易官能團(tuán)化為基點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成了三蝶烯-2，3，6，7-四甲酸二酐。從鄰二甲苯和鄰苯二甲酸酐出發(fā)，經(jīng)Friedel-Crafts反應(yīng)、環(huán)化、還原反應(yīng)合成了2，3-二甲基蒽。從3，4-二甲基苯胺出發(fā)，首先形成3，4-二甲

3、基異亞硝基乙酰苯胺，然后再經(jīng)環(huán)化、水解氧化反應(yīng)得到4，5-二甲基鄰氨基苯甲酸。2，3-二甲基蒽和由4，5-二甲基鄰氨基苯甲酸原位生成的4，5-二甲基苯炔經(jīng)Diels-Alder反應(yīng)生成2，3，6，7-四甲基三蝶烯，再經(jīng)氧化、脫水得到具有獨(dú)特三維剛性芳香結(jié)構(gòu)的化合物——三蝶烯-2，3，6，7-四甲酸二酐。上述幾種化合物已通過(guò)FT-IR，1H-NMR證明了其結(jié)構(gòu)的正確性。
　　 ⑵以三蝶烯-2，3，6，7-四甲酸二酐和商品化的二胺為