含芳环侧基的聚硅烷的合成及手性组装

摘要

聚硅烷具备高分子的基本加工性质，且聚硅烷的主链形成δ电子共轭，具有非常独特的光化学和光物理性质，这使得它成为极有前途的功能高分子材料。本论文以含有芳环类化合物和直链烷基类化合物为两种主要反应物，设计合成了三种含有芳环侧基的聚硅烷的单体化合物（包括苯基体系单体化合物、苯甲基体系单体化合物和苯乙基体系单体化合物）。首先，通过格氏反应和Wurtz缩合反应合成了单体化合物及聚合物。其次，用核磁对这些单体化合物进行了基本表征，并用凝胶色谱测出所得聚合物的分子量和分子量分布。最后，用紫外-可见吸收分光光度计研究了这三个体系聚合物的紫外光谱情况，并用圆二色谱研究了这三个体系聚合物在不同手性小分子中的螺旋情况。从紫外光谱得到的结果可以看出，在光照过程中，苯环侧基的引入，可以有效地降低光降解速率，提高聚硅烷的光学稳定性。从圆二色谱分析可知，对于均聚物，在 L-2-甲基丁醇诱导下，均形成左手螺旋堆积。对于共聚物，相对来说可以比较容易地对其进行手性诱导，有的手性保持，有的手性翻转。同时发现，手性介孔二氧化硅纳米管能在吸附的条件下诱导聚硅烷分子堆积呈手性方式排列，且手性与纳米管孔道的手性相一致。对这三个体系化合物在不同手性小分子中组装行为的研究，有利于我们深入理解聚硅烷的手性传递机理，并且为手性聚硅烷的实际应用奠定理论和实验基础。

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第一章 绪论

1.1 聚硅烷的研究历史

1.2 聚硅烷简介

1.3 聚硅烷的研究进展

1.4 本文主旨

第二章 分子的设计

2.1 苯基体系单体化合物的设计

2.2 苯甲基体系化合物的设计

2.3 苯乙基单体化合物的设计

第三章 实验部分

3.1 实验主要试剂

3.2 实验主要设备

第四章 目标分子的合成

4.1 苯基体系化合物的合成

4.2 苯甲基体系化合物的合成

4.3 苯乙基体系化合物的合成

第五章 目标聚合物紫外光谱的研究

5.1 苯基体系聚合物紫外光谱的研究

5.2 苯甲基体系聚合物紫外光谱的研究

5.3苯乙基体系聚合物紫外光谱的研究

5.4 本章小结

第六章 目标聚合物手性组装行为的研究

6.1 苯基体系聚合物手性组装行为的研究

6.2 苯甲基体系聚合物手性组装行为的研究

6.3 苯乙基体系聚合物手性组装行为的研究

6.4 纳米管吸附目标聚合物手性组装行为的研究

6.5 本章小结

全文总结

参考文献

攻读学位期间发表的文章

致谢