含单个1173树枝状紫外光引发剂合成及性能研究【字数：8298】
本文采用发散法，以乙二胺(EDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、一乙醇胺(ETA)为原料，通过迈克尔加成反应，在分子外围连接8个羟基，合成得到PAE(OH)8，再用丁二酸酐与合成的树枝状大分子进行加成反应，合成得到树枝状大分子PAE(COOH)8，最后用小分子紫外光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（1173）修饰PAE(COOH)8，合成含单个1173树枝状大分子PAE(1173)1。用红外光谱、1H-NMR和13C-NMR对合成的PAE(1173)1进行结构表征，测定了它的结构。在固定原料配比和反应温度下，研究反应时间对产物产率的影响。同时，对合成的PAE(1173)1进行紫外光引发丙烯酸类单体性能的研究。实验结果表明，在反应温度90℃下，反应6h，合成PAE(1173)1的产率最高，产率为78.26%。对PAE-(1173)1进行紫外引发性能测定，分别引发丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯聚合，发现PAE(1173)1未能引发丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯聚合。
目 录
1.前言 1
1.1 树枝状大分子的简介 1
1.2发展方向 2
1.3合成方法 2
1.3.1发散合成法 2
1.3.2收敛合成法 3
1.3.3发散收敛结合法 3
1.3.4固相合成法 3
1.4应用 4
1.4.1 在催化剂这一方面的应用 4
1.4.2 在医药方面的应用 4
1.4.3 纳米材料 4
1.4.4光电材料 4
1.4.5 表面活性剂 4
1.5紫外光引发 5
1.6研究目的与意义 6
2. 实验部分 7
2.1实验主要试剂与设备 7
2.1.1 实验主要试剂 7
2.1.2 实验设备 7
2.2实验内容 8
2.2.1合成端基为8个丙烯酸双键的树枝状大分子[PAE(COOH)8] 8
2.2.1.1 合成机理 8
2.2.1.2 反应步骤 8
2.2.2合成端基为8个羟基的树枝状大分子[PAE(OH)8] 8 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2.2.2.1合成机理 8
2.2.2.2 反应步骤 9
2.2.3合成端基为8个羧基的树枝状大分子[PAE(COOH)8] 9
2.2.3.1 合成机理 9
2.2.3.2反应步骤 9
2.2.4 合成含1个1173的树枝状大分子[PAE(1173)1] 9
2.2.4.1 合成机理 9
2.2.4.2 反应步骤 9
2.2.5 红外光谱分析 9
2.2.6核磁谱图的分析 10
2.3紫外光引发性能的测定 10
2.3.1单体的精制 10
2.3.2 紫外光引发聚合 10
3. 结果与讨论 11
3.1反应时间对PAE(1173)1产率的影响 11
3.2 谱图分析 11
3.2.1红外谱图分析 11
3.2.1.1 PAE(OH)8的红外光谱图 11
3.2.1.2 PAE(COOH)8的红外光谱图 12
3.2.2PAE(COOH)8的核磁共振图谱 12
3.2.2.1 PAE(COOH)8的核磁共振氢谱分析 12
3.2.2.2 PAE(COOH)8的核磁共振碳谱 13
3.2.3 PAE(1173)1的红外光谱 14
3.2.4 PAE(1173)1的核磁共振图谱 14
3.2.4.1 PAE(1173)1的核磁共振氢谱图 14
3.2.4.2 PAE(1173)1的核磁共振碳谱图 15
3.3 紫外光引发性能的研究 16
3.3.1紫外光引发丙烯酸甲酯聚合 16
3.3.2 紫外光引发丙烯酸丁酯聚合 16
4. 结论 18
参考文献 19
致谢 20
1.前言
1.1 树枝状大分子的简介
树枝状大分子是一种纳米级别的分子，是可以通过人工合成新型高分子，具有溶解性高、单分散性、黏附性低、反应活性高以及与其它物质混合性好的物理性质。结构上，高度枝化，球形表面及分子内部大量的空腔令它呈现出了特殊的性能特点。通常意义上，树枝状大分子在结构上表现出三个明显的特征：首先是引发核心，核心具有n个反应官能团，是形成“树枝”的基础；第二是支化层，以核心的官能团为起点，由多官能团重复单元径向发展而组成“球腔”，“球腔”的厚度代表着树枝状大分子的大小；第三是外表层，主要由终端官能团构成，终端官能团数与重复单元官能团数的球腔厚度为指数的幂成正比例关系[1]。树枝状大分子的特性包括结构高度支化，以及十分独特的单分散性，使得具有树枝状大分子结构的化合物具有特殊的功能，性质也有所不同，因此在催化剂、纳米复合材料、有机化学、表面活性剂、生物医学、生命科学等研究领域都有广泛的用途。
树枝状大分子存在的特殊性质，主要由分子上的相关基团提供：
(1) 结构单一是大多数传统大分子普遍存在的特性。而树枝状大分子在保留传统聚合物较大的分子量的同时，利用不断重复进行的接枝反应和自身独有的特殊官能团，使自身的结构更加复杂化，也拥有更多性质。树状大分子在继承传统大分子的优点的同时，弥补了传统大分子的缺点[2]。
(2) 树枝状大分子的结构和树杈一样，从最中间由内向外伸展，重复的进行生长。当这种生长进行到第四次的时候，外围的发散结构则开始由外围向中心进行联结反应，最终会形成一个三维球状结构，这增加了表面所接的官能团的密度。
(3) 树枝状大分子拥有相对于一般分子更好的反应性，因为树脂状大分子为了接上数量庞大的官能团，需要官能团可以与分子的中心或者末端直接联结。因此，当制作特殊功能材料的时候，首选树枝状大分子[3]。
(4) 树枝状聚合物拥有的三维结构，一般是其他聚合物所没有的，这其中的原因主要是它的合成方式所带来的高度支化。分子间存在的特殊链缠结构，在交缠过程中让树枝状大分子可以形成一个三维的球形结构，这个结构存在着很强的功能特性。这种特性，主要由外围官能团决定，疏水性的官能团决定了大分子难溶于非极性溶剂；同时带有亲水性官能团的树枝状大分子则可以在极性溶剂中能拥有很好的溶解性[4]。
目 录
1.前言 1
1.1 树枝状大分子的简介 1
1.2发展方向 2
1.3合成方法 2
1.3.1发散合成法 2
1.3.2收敛合成法 3
1.3.3发散收敛结合法 3
1.3.4固相合成法 3
1.4应用 4
1.4.1 在催化剂这一方面的应用 4
1.4.2 在医药方面的应用 4
1.4.3 纳米材料 4
1.4.4光电材料 4
1.4.5 表面活性剂 4
1.5紫外光引发 5
1.6研究目的与意义 6
2. 实验部分 7
2.1实验主要试剂与设备 7
2.1.1 实验主要试剂 7
2.1.2 实验设备 7
2.2实验内容 8
2.2.1合成端基为8个丙烯酸双键的树枝状大分子[PAE(COOH)8] 8
2.2.1.1 合成机理 8
2.2.1.2 反应步骤 8
2.2.2合成端基为8个羟基的树枝状大分子[PAE(OH)8] 8 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2.2.2.1合成机理 8
2.2.2.2 反应步骤 9
2.2.3合成端基为8个羧基的树枝状大分子[PAE(COOH)8] 9
2.2.3.1 合成机理 9
2.2.3.2反应步骤 9
2.2.4 合成含1个1173的树枝状大分子[PAE(1173)1] 9
2.2.4.1 合成机理 9
2.2.4.2 反应步骤 9
2.2.5 红外光谱分析 9
2.2.6核磁谱图的分析 10
2.3紫外光引发性能的测定 10
2.3.1单体的精制 10
2.3.2 紫外光引发聚合 10
3. 结果与讨论 11
3.1反应时间对PAE(1173)1产率的影响 11
3.2 谱图分析 11
3.2.1红外谱图分析 11
3.2.1.1 PAE(OH)8的红外光谱图 11
3.2.1.2 PAE(COOH)8的红外光谱图 12
3.2.2PAE(COOH)8的核磁共振图谱 12
3.2.2.1 PAE(COOH)8的核磁共振氢谱分析 12
3.2.2.2 PAE(COOH)8的核磁共振碳谱 13
3.2.3 PAE(1173)1的红外光谱 14
3.2.4 PAE(1173)1的核磁共振图谱 14
3.2.4.1 PAE(1173)1的核磁共振氢谱图 14
3.2.4.2 PAE(1173)1的核磁共振碳谱图 15
3.3 紫外光引发性能的研究 16
3.3.1紫外光引发丙烯酸甲酯聚合 16
3.3.2 紫外光引发丙烯酸丁酯聚合 16
4. 结论 18
参考文献 19
致谢 20
1.前言
1.1 树枝状大分子的简介
树枝状大分子是一种纳米级别的分子，是可以通过人工合成新型高分子，具有溶解性高、单分散性、黏附性低、反应活性高以及与其它物质混合性好的物理性质。结构上，高度枝化，球形表面及分子内部大量的空腔令它呈现出了特殊的性能特点。通常意义上，树枝状大分子在结构上表现出三个明显的特征：首先是引发核心，核心具有n个反应官能团，是形成“树枝”的基础；第二是支化层，以核心的官能团为起点，由多官能团重复单元径向发展而组成“球腔”，“球腔”的厚度代表着树枝状大分子的大小；第三是外表层，主要由终端官能团构成，终端官能团数与重复单元官能团数的球腔厚度为指数的幂成正比例关系[1]。树枝状大分子的特性包括结构高度支化，以及十分独特的单分散性，使得具有树枝状大分子结构的化合物具有特殊的功能，性质也有所不同，因此在催化剂、纳米复合材料、有机化学、表面活性剂、生物医学、生命科学等研究领域都有广泛的用途。
树枝状大分子存在的特殊性质，主要由分子上的相关基团提供：
(1) 结构单一是大多数传统大分子普遍存在的特性。而树枝状大分子在保留传统聚合物较大的分子量的同时，利用不断重复进行的接枝反应和自身独有的特殊官能团，使自身的结构更加复杂化，也拥有更多性质。树状大分子在继承传统大分子的优点的同时，弥补了传统大分子的缺点[2]。
(2) 树枝状大分子的结构和树杈一样，从最中间由内向外伸展，重复的进行生长。当这种生长进行到第四次的时候，外围的发散结构则开始由外围向中心进行联结反应，最终会形成一个三维球状结构，这增加了表面所接的官能团的密度。
(3) 树枝状大分子拥有相对于一般分子更好的反应性，因为树脂状大分子为了接上数量庞大的官能团，需要官能团可以与分子的中心或者末端直接联结。因此，当制作特殊功能材料的时候，首选树枝状大分子[3]。
(4) 树枝状聚合物拥有的三维结构，一般是其他聚合物所没有的，这其中的原因主要是它的合成方式所带来的高度支化。分子间存在的特殊链缠结构，在交缠过程中让树枝状大分子可以形成一个三维的球形结构，这个结构存在着很强的功能特性。这种特性，主要由外围官能团决定，疏水性的官能团决定了大分子难溶于非极性溶剂；同时带有亲水性官能团的树枝状大分子则可以在极性溶剂中能拥有很好的溶解性[4]。
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