基于三蝶烯結(jié)構(gòu)的新型二酐及其聚酰亞胺的設(shè)計與合成.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，從而嚴重影響了其應(yīng)用價值。因此，通過合成具有新穎結(jié)構(gòu)的二酐或二胺單體對現(xiàn)有PI進行改性和合成新型的可溶性PI一直是人們研究的熱點，然而，三維結(jié)構(gòu)很少被作為一個主導(dǎo)設(shè)計元素。三蝶烯及其衍生物具有獨特的三維剛性芳香結(jié)構(gòu)和易官能團化的特點，已廣泛應(yīng)用于分子機器、材

2、料化學(xué)以及超分子化學(xué)等許多領(lǐng)域?；谌┑囊陨咸攸c，本研究設(shè)計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，并對其性能進行了研究。主要創(chuàng)新成果如下：
　　 ⑴從分子設(shè)計的角度出發(fā)，以三蝶烯的獨特結(jié)構(gòu)和易官能團化為基點，設(shè)計合成了三蝶烯-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