拉胀线形芳酰胺聚合物用单体中间体的制备

摘要

拉胀材料，即具有负泊松比的材料，是近十几年来出现的新型功能材料。现有的人造拉胀材料多是普通材料经由特殊的加工方法转变而来，普遍存在多孔度高、模量低、强度低等缺点。为了克服这一弱点，设计和合成在分子水平上具有负泊松比的材料显得尤为必要。现有的分子水平上的拉胀材料的研究大都是基于对具有特殊几何形状和（或）排布的网络结构的设计。本课题组的前期研究结果表明，由线形芳酰胺聚合物通过分子链与分子链之间的氢键作用连接形成的类倒插蜂窝结构可以获得拉胀性，这类化合物的制备是以新单体的成功合成作为前提条件的。
　　本文的主要目标是合成一种全新的化合物4'-乙酯基四联苯-2,6-二羧酸，该化合物的合成对于新单体的合成至关重要。设计了该化合物的三种合成路线，并在经过筛选和比较的基础上选定其中一种作为研究重点。该路线以三联苯作为起始原料，分别经过酰化反应、氧化反应、酯化反应、溴代反应制得4''-溴三联苯甲酸乙酯，再和2-溴间苯二甲酸发生交叉偶联反应，制备了一系列中间产物，主要包括：4-乙酰基三联苯、4-羧基三联苯、三联苯甲酸乙酯、4''-溴三联苯甲酸乙酯、2-溴间苯二甲酸和4'''-乙酯基四联苯-2,6-二羧酸。各步反应的收率分别为74.6％、82.4%、77.3%、59%、88.7%和28.7%。通过熔点测定、红外光谱、高效液相、核磁共振和薄层层析等手段对所获得的产物进行了表征和确认。此外，对各步反应的反应条件进行了详细的讨论，尤其是三联苯甲酸乙酯、2-溴间苯二甲酸和4'''-乙酯基四联苯-2,6-二羧酸的合成步骤进行了改良和优化，能有效地提高收率和产品纯度。提出了一些关于合成4'''-乙酯基四联苯-2,6-二羧酸的反应条件的改进措施和设想。

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第一章 绪论

1.1 拉胀高分子的种类

1.2 拉胀机理

1.3 应用前景

1.4 拉胀高分子的热点问题

1.5 本课题的研究目的和意义

1.6 本课题的创新之处

第二章 实验部分

2.1 实验仪器和试剂

2.2 4-乙酰基三联苯的制备

2.3 4-羧基三联苯的制备

2.4 三联苯甲酸乙酯的制备

2.5 4''-溴三联苯甲酸乙酯的制备

2.6 2-溴间苯二甲酸的制备

2.7 4'''-乙酯基四联苯-2,6-二羧酸的制备

第三章 结果与讨论

3.1 4-乙酰基三联苯制备的影响因素

3.2 4-羧基三联苯制备的影响因素

3.3 三联苯甲酸乙酯制备的影响因素

3.4 4''-溴三联苯甲酸乙酯制备的影响因素

3.5 2-溴间苯二甲酸制备的影响因素

3.6 4'''-乙酯基四联苯-2,6-二羧酸制备的影响因素

第四章 结论

参考文献

成果目录

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