三聚氯氰与脂肪族多胺的反应研究及树枝状多臂引发核的制备

摘要

本文研究了二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)上的伯氨基、仲氨基与三聚氯氰(TCT)第一个氯原子的反应，考察了多乙烯多胺上的伯氨基与三聚氯氰第一个氯原子反应的动力学。通过上述反应制备了一系列可用于合成树枝状大分子的四臂、六臂、八臂、十臂引发核。对所得产物的结构进行了表征，研究了各产物的溶解性能，热稳定性能。具体内容可概括如下： 1、脂肪族多胺的伯氨基与三聚氯氰的第一个氯原子的反应：以二氯甲烷/水(体积比1:1)为溶剂，NaOH为碱，在0～5℃时，二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺的伯氨基可以与三聚氯氰的第一个氯原子发尘反应。利用这些反应制备了一系列四臂引发核：2TDETA、2TTETA、2TTEPA。用红外、核磁、质谱和元素分析对其结构进行了表征。优化了2TDETA、2TTETA、2TTEPA的合成条件。 2、脂肪族多胺的伯氨基与三聚氯氰的第一个氯原子的反应动力学：研究了1当量二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺与2当量三聚氯氰在0～5℃时反应的动力学。该动力学具有二级反应特征。可推知DETA、TETA、TEPA中两个伯胺基的反应是分步进行的。 3、脂肪族多胺的伯氨基和仲氨基与三聚氯氰的第一个氯原子的反应：用无水四氢呋哺为溶剂，N,N-二异丙基乙胺为碱，在氮气保护下，先在0～5℃反应一定时间，再室温反应一定时间，二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺中的伯氨基和仲氨基都可以与三聚氯氰的第一个氯原子发生反应。利用这些反应制备了可用于合成树枝状大分子的六臂，八臂，十臂引发核：3TDETA、4TTETA、5TTEPA。用红外、核磁、质谱和元素分析对其结构进行了表征。优化了3TDETA.4TTETA的合成条件。 4、多臂引发核的性能研究：考察了2TDETA，2TTETA，2TTEPA，3TDETA，4TTETA和5TTEPA的溶解性和热稳定性。2TTETA和2TTEPA的溶解性较差，2TTETA仅在二甲亚砜中微量溶解，而2TTEPA在二甲亚砜中也几乎不溶；其余产物都能溶于二甲亚砜，并在N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1，4-二氧六环中部分溶解；少量溶解于丙酮和乙醇；微溶于乙腈、甲醇和乙酸乙酯；但所有产物都不溶于二氯甲烷。各产物的熔点均超过320℃，热失重数据表明它们都有较好的热稳定性。

目录

文摘

英文文摘

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引 言

一、文献综述

1.1三聚氯氰及其衍生物的特点及应用

1.1.1三聚氯氰及其衍生物的特点

1.1.2三聚氯氰及其衍生物的应用

1.2三聚氯氰同胺类反应

1.2.1三聚氯氰的1个氯原子同胺类的反应

1.2.2三聚氯氰的2个氯原子与胺类的反应

1.2.3三聚氯氰的3个氯原子与胺类的反应

1.3用三聚氯氰构建树枝状大分子

1.3.1树枝状大分子概念

1.3.2树枝状大分子的发展阶段

1.3.3树枝状大分子的结构特点、性能及应用

1.3.4基于三聚氯氰的树枝状大分子

二、论文的目的和意义

三、实验部分

3.1原料与仪器

3.2实验步骤

3.2.1 2TDETA的合成

3.2.2 2TTETA的合成

3.2.3 2TTEPA的合成

3.2.4 3TDETA的合成

3.2.5 4TTETA的合成

3.2.6 5TTEPA的合成

3.3结构表征

3.3.1红外光谱分析

3.3.2 1H-NMR分析

3.3.3质谱分析

3.3.4元素分析

3.4性能测定

3.4.1熔点测定

3.4.2热稳定性测定

3.4.3溶解性的测定

四、结果与讨论

4.1 2TDETA、2TTETA、2TTEPA合成条件优化

4.1.1 2TDETA的合成条件优化

4.1.2 2TTETA的合成条件优化

4.1.3 2TTEPA的合成条件优化

4.2 2TDETA、2TTETA、2TTEPA合成反应动力学研究

4.2.1假设该反应是基元反应

4.2.2假设其反应历程为：

4.3 3TDETA、4TTETA合成条件优化

4.3.1 3TDETA的合成条件优化

4.3.2 4TTETA的合成条件优化

4.4各产物的结构表征

4.4.1 2TDETA的结构表征

4.4.2 2TTETA的结构表征

4.4.3 2TTEPA的结构表征

4.4.4 3TDETA的结构表征

4.4.5 4TTETA的结构表征

4.4.6 5TTEPA的结构表征

4.5各产物的熔点测定

4.6各产物的热稳定性

4.6.1 2TDETA的热重分析

4.6.2 2TTETA的热重分析

4.6.3 2TTEPA的热重分析

4.6.4 3TDETA的热重分析

4.6.5 4TTETA的热重分析

4.6.6 5TTEPA的热重分析

4.7各产物的溶解性

五、结论

参考文献

已经发表的论文

致谢