新型1H-1，2，3三氮唑類化學的合成研究.pdf

1、質子交換膜是PEM燃料電池的核心部件之一。目前常見的全氟磺酸膜具有較高的質子傳導率，但其質子傳導機理決定了全氟磺酸膜在低溫度、高相對濕度下才顯示出功能化。從而帶來催化劑易CO中毒、系統(tǒng)水和熱的管理等一系列問題，此外價格高、燃料滲透性高等問題限制了其進一步推廣使用。氮唑類分子由于原生質子的存在擁有良好的質子傳導率，且其環(huán)內的共軛結構，可以形成一類化學及電化學性質比較穩(wěn)定的化合物。為此，作為鄭州大學研究生科學研究基金項目(A192)，本文以

2、1H-1，2，3-三氮唑為代表，采用4-甲氧基芐醇為原料，經氯代、疊氮取代和環(huán)加成反應制備獲得一種質子導體1-(4-甲氧芐基)-4-羥甲基-1，2，3-三氮唑，可用于制備新型聚合物電解質膜。該研究具有重要的學術理論意義和工程應用前景。
　　 首先合成了一種新型含三氮唑官能團的單體以作為制備質子交換膜的前驅體。以對甲氧基苯甲醇為原料經氯代合成對甲氧基芐氯(Ⅰ，收率90.1％)，再經疊氮取代合成了有機疊氮物1-(疊氮甲基)-4-苯甲

3、醚(AMOB)(Ⅱ，收率93％)，并用FTIR與NMR對其結構進行了鑒定。
　　 其次，以有機疊氮物(AMOB)和炔丙醇為原料，以抗壞血酸與硫酸銅產生的Cu+作為催化劑，經“點擊法”環(huán)加成合成了含三氮唑官能團的化合物1-(4-甲氧芐基)-4-羥甲基-1，2，3-三氮唑(Ⅲ，HTZMOB)，并通過正交試驗優(yōu)化獲得了較佳的工藝條件：反應時間41h；反應溫度70℃；物料配比為甩(炔丙醇)：n(AMOB)=1.1:1，硫酸銅與抗壞血酸的