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用含二茂铁或芘的聚(1-烷基)炔合成可溶性碳纳米管

作品编号:SWHX0453 开发环境: WORD全文:29页 论文字数:11000
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如图解1所示,二茂铁或含1-乙炔侧基 1和2用酯化作用合成。,每一步反应平滑且获得期望的单体达到(~80-85%)的高产率。把单体转化成聚合物,我们试图使用3种基于Rhodium (I)的催化剂,这是已知能有效在单取代乙炔的聚合中发挥作用的催化剂。
[Rh(diene)Cl]2是有名的在空气中稳定和化学极性平稳的催化剂,主要应用于单取代乙炔的合成。对于聚合M1,我们首先在THF中试用[Rh(nbd)Cl]2 催化剂,然而,只有齐聚物 ((Mw = 2 600),获得一个比较低产率(5.7%)。期望得到高产量的高分子聚合物,于是我们尝试用[Rh(cod)Cl]2结果更差。加工后1700分子量齐聚物的产率为5.6%。看起来[Rh(diene)Cl]2催化剂在THF溶液中是不适合M1聚合的。这是由于快速终止反应引起的,它的反应速率比的上链增长反应。因此只有加工过的齐聚物是低产率。
图 3 说明了P2的13C NMR光谱和它的单体2. 尽管M2的炔键碳原子在69.9 和 80.1共振,这些峰完全不出现在P2的光谱里。证明了那些主链上从120到140范围连同侧基碳一起的值经过聚合后单体被完全消耗形成聚合物。而且在聚合时,直接插入到HC≡C上的碳,它的在低磁场从19.0 转移到 36.9。然而那些另外的碳仍然没有本质变化,就如同在其他系统里观察到的一样。
在我们先前的研究中发现,CNTs能在有机溶液里以它们配位作用高度溶解于二茂铁或含PPAs侧基溶解。9b,9c  这论证了2者PPA主干骨架和大体积侧基拥有有效的
键交互作用和平面CNTs一致,这对聚合物溶解能力的“协作效应”是个很好的例证9c,显然通过合理的分子设计将可以合成不同的把CNTs分散到有机或水介质中的聚炔烃,因此这结果让我们比较振奋。在这个概念基础上,我们有兴趣探索聚炔烃结构差异如何影响CNTs的溶解。为了解决这个基本难点并且为创造可溶解、高性能的共轭聚合物/ CNTs 混合物 铺平道路,一些聚(1-乙烷)炔合成出来。它们的溶解能力如同在实验的部分描述的一样,并且和它们1-苯基取代配对物有对比。(见 图解1).
如图5所示,PAA-Cl几乎不能使CNTs在THF中分散。在同样的条件下(详见试验部分)包含二茂铁的P1有着比PAA-Cl更好的溶解能


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