新型含聯(lián)噻唑環(huán)聚合物及其金屬配合物的設(shè)計(jì)、制備和性能研究.pdf

1、具有磁性能的聚合物金屬配合物因其潛在的應(yīng)用價(jià)值而得到了廣泛的研究。通過(guò)改變聚合物鏈的長(zhǎng)度或是改變配合金屬的種類(lèi)都可以改變材料的磁性能。我們可以采用這種方法制得具有高居里溫度Tc值的鐵磁性材料。 本文設(shè)計(jì)并合成了幾種新型的含噻唑環(huán)聚合物，制得了它們與過(guò)渡金屬離子或稀土金屬離子的配合物，同時(shí)對(duì)其磁性能進(jìn)行了研究。目的在于尋找新型的鐵磁有機(jī)材料，同時(shí)初步研究其磁性能與聚合物結(jié)構(gòu)以及金屬種類(lèi)的關(guān)系。 文中共合成了三類(lèi)聚合物如下：

2、兩種新型全共軛含聯(lián)噻唑聚合物，PPDBTz由2，2’-聯(lián)(二乙氧基磷酸酯)-4，4’-聯(lián)噻唑與2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛經(jīng)維綈希反應(yīng)得到；PDABTz由2，2’-二氨基-4，4’-聯(lián)噻唑(DABT)與2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛經(jīng)西佛堿反應(yīng)縮合得到。四種含乙氧基柔性單元和聯(lián)噻唑環(huán)的聚合物，PPDOBTz和PPTOBTz由DABT分別與1，6-二(4-甲?；椒踊?二乙醚和1，8-二(4-甲?；?/p>

3、酚基)-3，6-二氧庚烷經(jīng)西佛堿縮聚制得；PNDOBT和PNTOBT由DABT分別與2，2’-二氯二乙醚和1，8-二氯-3，6-二氧庚烷經(jīng)烏爾曼反應(yīng)得到。三種含乙烯基聯(lián)噻唑的聚合物，PVBTz由2，2’-二溴代甲基4，4’-聯(lián)噻唑通過(guò)Gilch反應(yīng)獲得；PPVBTz和PPHBTz由2，2’-聯(lián)(二乙氧基磷酸酯)-4，4’-聯(lián)噻唑分別與1，4-二苯甲醛和1，4-二癸氧基-2，5-二苯甲醛通過(guò)維綈?？s合得到。同時(shí)制備了部分聚合物與金屬離子P

4、r3+、Sm3+、Ni2+以及Cu3+的配合物。用紅外、核磁氫譜以及元素分析表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。用配位滴定方法測(cè)定了聚合物配合物的金屬含量。 通過(guò)紫外以及熒光光譜研究了聚合物PVBTz、PPVBTz與PPHBTz的光譜性質(zhì)。在聚合物PVBTz結(jié)構(gòu)中引入苯環(huán)得到了聚合物PPVBTz，紫外吸收上則表現(xiàn)為最大吸收峰紅移了22nm。在PPVBTz結(jié)構(gòu)中引入烷氧基長(zhǎng)鏈得到了聚合物PPHBTz，在紫外上表現(xiàn)為最大吸收峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)了大約4

5、0nm，熒光由藍(lán)光區(qū)域移至綠光區(qū)域。同時(shí)，對(duì)PPHBTz進(jìn)行了質(zhì)子化研究，隨著三氟乙酸(TFA)的加入，其紫外最大吸收峰向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)了15nm。 分別在磁場(chǎng)強(qiáng)度0～60kOe，溫度4K和溫度4～300K，磁場(chǎng)強(qiáng)度30kOe的情況下對(duì)聚合物金屬配合物的磁性能進(jìn)行了研究。含聯(lián)噻唑共軛聚合物稀土金屬配合物PDDBTz-Pr3+，PDDBTz-Sm3+和PDABTz-Pr3+的磁性能數(shù)據(jù)結(jié)果表明PDDBTz-Pr3+，PDABTz-

6、Pr3+表現(xiàn)出明顯的軟鐵磁性特征，PDDBTz-Sm3+呈現(xiàn)出特殊的軟鐵磁性。含乙氧基柔性單元和聯(lián)噻唑環(huán)的聚合物過(guò)渡金屬配合物PPTOBT-Cu2+、PPTOBT-Ni2+、PNTOBT-Cu2+和PNTOBT-Ni2+的磁性能表現(xiàn)為兩種情況。PPTOBT-Ni2+和PNTOBT-Ni2+這兩種鎳的配合物，其x-1-T曲線都是部分滿(mǎn)足居里外斯定律，都可在一定溫度范圍內(nèi)通過(guò)偶合得到其居里外斯溫度，低于此溫度時(shí)配合物表現(xiàn)出弱的鐵磁有序，高于