多相钯催化羰基化缩聚、Heck偶联缩聚合成聚芳酰胺的研究

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本学位论文主要研究了磁性纳米粒子负载的多相钯催化羰基化缩聚以及Heck偶联缩聚反应合成聚芳酰胺,论文工作主要包括以下三个部分:1.采用一步法合成了两个具有醚砜基的新型芳香二碘化合物。以含醚砜基的芳二碘化合物、各种芳香二胺和一氧化碳为原料,经多相钯催化缩聚合成了一系列聚芳醚砜酰胺。聚合反应在磁性纳米粒子负载钯催化剂(Fe3O4@SiO2-2P-PdCl2)和DBU的存在下,以DMAc为溶剂,在120oC进行,制备了一系列对数比浓粘度高达0.77 dL/g左右的聚芳醚砜酰胺。获得的聚合物易溶于极性非质子溶剂,在氮气氛围下测定其玻璃化转变温度在204-265oC之间、10%热失重温度在456-492oC之间。大多数合成的聚合物可通过溶液浇铸法获得透明并有韧性的膜,其拉伸强度达到71.8-82.2 MPa,拉伸模量为1.77-2.35 GPa,断裂伸长率为9.3-13.4%。更重要的是,这种多相钯催化剂只需使用外部磁体就可以轻易地从反应产物中分离出来,且重复使用至少7次,其催化活性基本保持不变。2.通过多相钯催化含酰亚胺结构的芳香二碘化合物,含cardo基团的芳香二胺化合物和CO的缩聚合成了一系列含cardo结构的芳香聚酰亚胺酰胺。聚合反应在磁性纳米粒子负载钯催化剂[Fe3O4@SiO2-2P-PdCl2]和DBU的存在下,以DMAc为溶剂,在100oC进行,可得到一系列对数比浓粘度高达0.65 dL/g左右的聚酰亚胺酰胺。获得的聚合物易溶于极性非质子溶剂,在氮气氛围下测定其玻璃化转变温度在237-268°C之间。该类聚合物薄膜的拉伸强度为71.5-88.3 MPa,拉伸模量为1.51-1.81 GPa,断裂伸长率为8.5-13.2%。此外,这种多相钯催化剂可以循环使用至少8次其催化活性几乎保持不变。3.合成了两种含有酰胺结构的二烯化合物,通过多相钯催化二烯单体与芳香二碘化物的Heck偶联缩聚合成了一系列聚肉桂酰胺。聚合反应在磁性纳米粒子负载钯催化剂[Fe3O4@SiO2-2P-Pd(OAc)2]和三丁胺的存在下,以DMF溶剂,在100oC进行,可得到一系列对数比浓粘度高达0.84 dL/g的聚合物。在氮气氛围下,测得聚合物玻璃化转变温度为222-269°C,10%热失重温度为437-458°C。其聚合物薄膜拉伸强度达到53.6-82.8 MPa,拉伸模量为1.78-2.01 GPa,断裂伸长率为7.5-11.1%。此外,这种多相钯催化剂可以循环使用至少8次仍保持高催化活性。
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