3,6-位双硅基取代苯并环丁烯合成及聚合物性能研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Windows365666151
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
5G技术快速蓬勃发展的今天,对电子器件的要求也越来越严苛,用于电子层间介质的低介电材料的研究也引起了广大科研学者的关注。苯并环丁烯(BCB)具有独特的分子结构,给予一定的加热温度,BCB的四元环就可以打开,形成活性中间体,继续与同种中间体或者含有不饱和键的单体反应,形成固化交联的致密网络,并且整个过程中不需要添加催化剂,也不会有小分子释出影响树脂的加工工艺和性能,其结构对称,分子极化率低,具有良好的成膜性、阻水性和介电性能,这引起众多学者加入对BCB的研究。基于此,本文设计合成了一系列3,6-位双硅基取代苯并环丁烯化合物,其结构中多含极性较低的Si-C键、C-C键以及Si-O-Si键,并且3,6-位取代的单体具有结构的对称性,分子整体的极化率较低,可以有效降低材料的介电常数和介电损耗,苯环的存在也为树脂提供了一定的刚性和力学性能,单体结构中含有较多的BCB基团和双键,在加热条件下多个活性热交联位点间发生交联,一定程度上阻止了分子堆积和畸变极化,进一步提升了树脂的介电性能和力学性能。除此之外,本文在合成3,6-位双取代苯并环丁烯底物的时候,简化了合成步骤,使用Birch还原和氧化反应,直接通过两步得到目标产物,省去了冗长复杂且带有一定危险性的操作,节约成本,提升了效率。1.介绍了通过两步合成3,6-二(二甲基硅基)苯并环丁烯(3,6-D(DMHS)BCB)的实验过程,之后将其与4-乙烯基苯并环丁烯(4-VBCB)通过硅氢加成反应制备了3,6-二[(4-苯并环丁烯基)亚乙基硅基]苯并环丁烯单体(M1),同时使用1,4-双(二甲基硅基)苯(1,4-D(DMHS)B)与4-VBCB反应制备得到1,4-双[(4-苯并环丁烯基)亚乙基硅基]苯单体(M2),以此作为对比,探究了交联密度是如何影响树脂相关性能的。2.通过Heck反应合成了1-[(4-苯并环丁烯基)乙烯基]-1’-乙烯基四甲基二硅氧烷(DVS-s-BCB),使用1,4-D(DMHS)B和经过两步合成的3,6-D(DMHS)BCB单体分别与其反应,得到3,6-二[1-(4-苯并环丁烯基)乙烯基-1’-亚乙基二硅氧基硅基]苯并环丁烯(M3)和1,4-双[1-(4-苯并环丁烯基)乙烯基-1’-亚乙基二硅氧基硅基]苯(M4),该类单体含有BCB基团的同时也含有不饱和双键,具有更多的活性热交联位点,进一步探究了交联密度对树脂性能的影响。3.使用两步的合成方法,将二甲基烯丙基氯硅烷与BCB反应,成功制备了3,6-二(二甲基烯丙基硅基)苯并环丁烯(3,6-D(DMAS)BCB)单体,产率可达78%,在此基础上与4-溴苯并环丁烯(4-Br BCB)反应生成3,6-二[(4-苯并环丁烯基)亚乙烯基亚甲基硅基]苯并环丁烯单体(M5),与目前综合性能较好的二乙烯基硅氧烷苯并环丁烯(DVSBCB)树脂进行了结构和性能的比较。综上,本论文提出了简化的两步合成双硅基取代苯并环丁烯化合物的策略,且设计合成了一系列具有对称结构的3,6-位双取代单体,具有较为优异的性能,有望使用在微电子及相关领域。
其他文献
电化学分解水制氢可以把电能转化储存为氢能,是一种制取绿氢的有效方法。在传统的电化学分解水制取反应中,氢气在阴极析出,阳极产物为氧气。相对氢气来说,电解水阳极产生的氧气应用价值较低;氧气与氢气同时在电解槽中产生,还会导致后续气体分离问题。水经过2-电子氧化反应可以转化为H2O2,但该反应在热力学上比4-电子析氧反应更难发生。近年来,有文献报道在含碳酸氢盐的电解液中,可以间接实现水的2-电子氧化反应制
学位
近年来,由于大量化石燃料的利用导致全球气候变暖、臭氧层破坏、空气污染等一系列的环境问题。热电材料是一种能够实现热能和电能之间直接转换的功能材料,热电发电是减少对化石燃料依赖的有前途的方法之一。热电设备可以从废热中产生电能,发电过程中不会产生有毒气体,是废热回收和自供电系统的一种很有前途的方法。氧化物热电材料通常具有成本低、环保、较高的热稳定性和抗氧化性,是良好的高温热电材料,以钴基为代表的氧化物热
学位
针对目前铀(Ⅳ)[U(Ⅳ)]吸附材料存在较强酸性(p H小于5)环境中材料稳定性和吸附性能难以兼得的难题,本文选择人工合成[固相法(常压煅烧法)和液相法(沉淀法)]与贵州天然氟磷灰石作为铀(Ⅳ)吸附材料。氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2,FA]的选择依据如下:FA抗辐照和化学稳定性较好;同时,FA在较强酸性(p H小于5)条件下可部分溶解,FA溶解产生的Ca2+和PO43-可与UO22+结合,形
学位
螺科腹足类动物在地球上广泛分布,品种高达40000个。其外壳具有典型的螺旋手性结构特征,起到重要的保护和遗传功能。螺壳独特的结构和优异的力学性能使其成为重要的仿生研究对象。据报导,螺壳的手性多级结构可能是由于自然界中常见的L-氨基酸组成的生物分子调控所致。基于此,研究人员开展了大量的体外仿生模拟,但现有报导大都基于各种体外小分子的诱导作用,其仿生矿化样品的手性特征与真实螺壳的完美螺旋结构相去甚远。
学位
基于核应急事故发生地点的随机性,本研究选取了不同类型的土壤作为研究对象。分别将一定质量的Ce O2和Sr SO4与选取的土壤混合以模拟核应急环境下被放射性污染的土壤,通过微波烧结的方法,将获得的模拟放射性污染土壤制备成为玻璃固化体。对获得的土壤玻璃固化体的物相、微观结构和微观形貌进行分析,得到模拟放射性元素在获得的玻璃固化体中的存在形式;并且对固化体的化学稳定性以及物理性质进行研究。主要的研究结果
学位
马来酰亚胺树脂(Maleimide,简称MI)是以马来酰亚胺基为活性端基的一类化合物,因其具有优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性、良好的力学性能和尺寸稳定性,被用作先进树脂复合材料的基体树脂,广泛应用于航空航天、机械、电子等工业领域中。但未改性的马来酰亚胺树脂存在熔点高、溶解性差、固化和后处理温度高、固化后韧性差等缺点,不能完全满足加工工艺和使用性能的要求,故需要对其进行改性。二烯丙基
学位
爆炸箔是冲击片雷管的核心部件之一,起着能量转换的作用,其性能在很大程度上影响冲击片雷管起爆系统的安全性、可靠性和雷管的瞬发度。随着科学技术不断发展,爆炸箔的基础研究也有了长足的进步,但基础研究成果在实际应用阶段时,仍然可能出现爆炸箔由于在原材料、加工工艺等环节相关参数的不一致性,对生产的产品质量和可靠性带来影响,使起爆系统存在失败隐患。在此背景下,本文主要开展了制备工艺对爆炸箔性能可靠性影响的研究
学位
黄铵铁矾是铁矾渣的主要物相,是湿法炼锌工艺过程中排出的工业废渣,被规划在危险固体废弃物一类。据报道大量铁矾渣通过堆放处理,这不仅浪费了铁矾渣中丰富的金属资源,还浪费了大量的土地资源。因此本论文用氧化钙对黄铵铁矾进行分解,用其钙化产物石膏制备自流平砂浆工艺进行研究,实现其资源化利用。本论文以Fe2(SO4)3、氨水和CaO为原料,并分别掺加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS
学位
减反射涂层是一种能减少或者消除基板表面反射光、增加光线透过率的一种光学涂层。减反射涂层在电子显示屏、汽车车窗、建筑窗户以及光学器件等领域具有广阔的应用市场。目前减反射结构的制备方法主要有化学气相沉积、纳米压印、蒸镀和湿法涂布等。湿法涂布成本低廉、操作简单,是一种很有产业化前景的方法。在实际应用场景中,考虑到紫外线(200-400 nm)和蓝紫光(380-450 nm)对皮肤和眼睛有害,因此能够增加
学位
五唑基含能材料具有能量密度高、生成焓高、爆轰产物清洁无污染等优点,有望超越已接近理论能量极限的传统CHON类含能材料,是第四代含能材料的代表之一。五唑金属盐作为五唑基含能材料合成的基础原料,其合成研究对于推动五唑基含能材料的发展具有重要意义。本论文开展了五唑钠的合成方法,以及其它五唑(非)金属盐的合成研究。(1)以苯(硫)酚1a-e为原料,通过偶氮化合物或亚硝基还原等方法,合成得到4-氨基-2,6
学位