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偶氮苯功能化超支化聚酯的合成及光致变色性能

曹元  
【摘要】: 偶氮苯化合物在光或热学的作用下可以发生顺-反异构化,有望作为新型高密度、可擦写的光盘记录介质。 本文通过重氮偶合法和Williamson反应合成了带有活性官能团的偶氮苯化合物:以对硝基苯胺、对氰基苯胺等为主要原料合成了对硝基偶氮苯酚(Ⅰ)和对氰基偶氮苯酚(Ⅲ);以(Ⅰ)和(Ⅲ)、环氧氯丙烷等经过Williamson反应合成了对硝基偶氮苯缩水甘油醚(Ⅱ)和对氰基偶氮苯缩水甘油醚(Ⅳ)。用熔点分析、红外分析、核磁共振、元素分析等表征了化合物的结构;通过酸酐和环氧化合物的交替开环聚合制备了两种超支化聚酯;以摩尔比为2:1的丁二酸酐、环氧丙醇为原料,四乙基溴化铵为催化剂,合成了分子链末端为羧基的超支化聚酯(HBP-1),以摩尔比为1:1的偏苯三酸酐(TMA)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,四乙基溴化铵为催化剂,合成了分子链末端为羧基的超支化聚酯(HBP-2)。用FT-IR、~1H-NMR、~(13)C-NMR、GPC等对超支化聚酯进行了表征;HBP-1GPC其相对PS的分子量为2213,分子量分布指数为1.69;HBP-2相对PS的分子量为1413,分子量分布指数为1.77;利用对硝基偶氮苯缩水甘油醚(Ⅱ)的环氧基团分别与两种全羧基型的超支化聚酯HBP-1、HBP-2的羧基的开环反应制备了对硝基偶氮苯功能化的超支化聚酯f-HBP-1、f-HBP-2,用了FT-IR、UV/Vis、~1H-NMR、DSC、GPC等表征了化学结构。 研究了对硝基偶氮苯缩水甘油醚(Ⅱ)、偶氮苯功能化的超支化聚酯f-HBP-1和f-HBP-2在紫外光诱导下的顺反异构化,结果表明:它们在紫外光诱导下均能发生光致变色,超支化聚酯f-HBP-1与f-HBP-2中的偶氮苯功能单元的活动性被超支化大分子结构限制了,光致变色速率都要比偶氮苯小分子的小;在溶液中f-HBP-2超支化结构对偶氮苯功能基团光致变色性能影响不大,光异构化比例和偶氮苯小分子的接近。


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