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1、π-π相互作用廣泛存在于生物、化學(xué)、材料等眾多的學(xué)科領(lǐng)域中,其作為一種特別重要的非共價(jià)鍵作用力,使得人們對(duì)這種相互作用進(jìn)行了不同方向的研究。例如:生物大分子的構(gòu)象、藥物設(shè)計(jì)、主客體有機(jī)化學(xué)、分子識(shí)別以及晶體工程等。本課題采用四步有機(jī)化學(xué)反應(yīng)合成目標(biāo)單體2,5-二苯基苯乙烯(DPS),并通過(guò)核磁共振氫譜(1H NMR)、核磁共振碳譜(13C NMR)以及紅外光譜(IR)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過(guò)傳統(tǒng)自由基聚合法(FRP)與原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法
2、(ATRP)合成不同反應(yīng)條件下的2,5-二苯基苯乙烯與2,3,4,5,6-五氟苯乙烯(PFS)共聚物,并采用三種不同的方法計(jì)算單體競(jìng)聚率,分析得知共聚物傾向于交替結(jié)構(gòu),這種交替結(jié)構(gòu)是由共聚物中DPS與PFS兩者之間存在的π-π相互作用引起的。
通過(guò)傳統(tǒng)自由基聚合法,在0℃下甲苯中合成DPS與PFS的共聚物。采用三種不同方法求算 DPS與 PFS的競(jìng)聚率分別如下:Fineman-Ross方程(rDPS×rPFS=0.02), K
3、elen-Tüdos方程(rDPS×rPFS=0.07),非線性最小二乘法(rDPS×rPFS=0.07)。與25℃、70℃下甲苯中進(jìn)行傳統(tǒng)自由共聚的競(jìng)聚率進(jìn)行對(duì)比,分析獲知溫度越低,競(jìng)聚率數(shù)值越小,表明隨著溫度的降低,DPS與PFS兩者之間存在的π-π相互作用越強(qiáng)。采用1H-13C HSQC與1H-1H NOESY二維核磁以及熱性能的測(cè)試手段對(duì)DPS與PFS的共聚物進(jìn)行表征,分析結(jié)果表明共聚物趨向于交替結(jié)構(gòu),并且分析這種交替結(jié)構(gòu)的原因
4、是DPS與PFS兩者之間存在著π-π相互作用。
通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法,在70℃下反應(yīng)溶劑分別為甲苯與正庚烷中合成 DPS與 PFS的共聚物。采用非線性最小二乘法(NLLS)計(jì)算 DPS與 PFS競(jìng)聚率分別為rDPS×rPFS=0.29與 rDPS×rPFS=0.19。對(duì)比甲苯與正庚烷兩種不同反應(yīng)溶劑中采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法算得的競(jìng)聚率,分析得到兩者的共聚物中DPS與PFS兩單體趨向于交替共聚,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是DPS與
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