含螺吡喃光致變色單元的有機(jī)硅材料研究.pdf

1、光致變色材料現(xiàn)在具有廣泛的應(yīng)用前景，光致變色材料在光開關(guān)，信息存儲(chǔ)，變色眼鏡等方面具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。螺吡喃類化合物是典型的光致變色化合物，它作為光致變色材料，變色性以及光致變色速率非常好；由于種種優(yōu)點(diǎn)使螺吡喃類化合物成為了光致變色材料研究的熱點(diǎn)。螺吡喃光致變色材料具有較好的褪色速率引起人們的廣泛關(guān)注，但是有關(guān)螺吡喃接枝含氫硅油的研究報(bào)道卻不是很多。螺吡喃與含氫硅油聚合可以極大地提高光致變色材料的熱穩(wěn)定性，能夠使光致變色材料應(yīng)用于多種

2、表面或其他方面。本文設(shè)計(jì)合成了一種含有螺吡喃光致變色單元的含氫硅油聚合物。研究?jī)?nèi)容分為兩部分：
　　第一部分是新型螺吡喃化合物的合成與表征，并把帶有雙鍵的螺吡喃化合物與含氫硅油通過(guò)硅氫加成反應(yīng)接枝成為聚合物。應(yīng)用1-烯丙基-2,3,3-三甲基吲哚啉和5-氯水楊醛合成了一種未見文獻(xiàn)報(bào)道的新型的螺吡喃化合物：1-烯丙基-6-氯螺[2H-1-苯并吡喃-2,2’-吲哚啉]。該合成產(chǎn)物的產(chǎn)率為57％。該合成產(chǎn)物合成過(guò)程的反應(yīng)條件溫和又易于控

3、制。并將這種含有雙鍵的螺吡喃化合物通過(guò)硅氫加成反應(yīng)，使化合物中的雙鍵和聚甲基氫硅氧烷中活潑的硅氫鍵進(jìn)行反應(yīng)，生成了新型的螺吡喃接枝聚合物。通過(guò)凝膠滲透色譜對(duì)聚合物的分子量做了測(cè)定：Mw：59094，Mn：41482，Mw/Mn：1.425。本文主要采用1H NMR,13C NMR和IR，GPC等分析手段對(duì)合成的新化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的確證。
　　第二部分主要對(duì)合成的聚合物的性能進(jìn)行了研究，并對(duì)其進(jìn)行了紫外吸收光譜檢測(cè)。首先對(duì)聚合物的熱

4、穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)驗(yàn)測(cè)得聚合物從245.3℃到552.4℃質(zhì)量損失78.72%，由此可以看出聚合物具有較好的熱穩(wěn)定性。在聚合物的光譜性質(zhì)測(cè)試中，首先測(cè)得了摩爾消光系數(shù)，得到聚合物的摩爾消光系數(shù)為0.224×106 L/(mol·cm)。聚合物隨著光照時(shí)間的增加，肉眼可觀測(cè)到溶液由淡黃色變?yōu)榱藷o(wú)色，紫外吸收光譜也發(fā)生變化。光照停止后，溶液顏色可逆性的回復(fù)為淡黃色。并對(duì)聚合物做了金屬離子的選擇性實(shí)驗(yàn)，在加入 C e3+，F(xiàn) e3+， F

5、e2+后聚合物溶液由無(wú)色變成黃色，在可見光區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了新的吸收峰，發(fā)現(xiàn)聚合物對(duì) C e3+，F(xiàn) e3+，F(xiàn) e2+具有選擇性識(shí)別的性質(zhì)。同時(shí)做了聚合物在檢測(cè)F e3+濃度時(shí)的檢測(cè)下限，得到聚合物檢測(cè)F e3+溶液的檢測(cè)下限為2×10-5mol/L。本文測(cè)試了聚合物在檢測(cè)金屬離子 Ce3+， Fe3+，F(xiàn)e2+時(shí)其他金屬離子的干擾性，研究發(fā)現(xiàn)在同時(shí)加入其他金屬離子時(shí)，吸收光譜的最大吸收波長(zhǎng)并沒(méi)有發(fā)生變化，可以得出聚合物具有很好的抗干擾性。