由于马来酰亚胺衍生物具有很高的生物活性和新颖的结构成为有机合成中一种重要的中间体,是有机化学家,材料科学家和生物化学家“工具箱”中最重要的“工具”之一。近年来,马来酰亚胺衍生物的开发取得了重大进展,在放射性示踪剂、有机发光二极管(OLED)、平板显示器、夜视装置生物成像和灵活设备等方面都具有广泛应用。迄今为止,马来酰亚胺衍生物的合成方法大多采用无水无氧的方法合成,过程繁琐,收率较低。文献报道中,在马来酰亚胺环上引入取代基的位置大多发生在碳碳双键两端,且合成的发光材料在固态下发光强度较低甚至不发光。本论文针对现阶段马来酰亚胺衍生物存在的问题,展开对马来酰胺衍生物及相关复合材料的制备,为马来酰亚胺衍生物的发展和在新领域的应用奠定基础。主要内容如下:1、以油胺、柠檬酸为基础原料,采用一步水热法制备出一种发射黄橙色光的有机小分子荧光材料,经过核磁氢谱和碳谱的检测,该材料具有马来酰亚胺环,再通过元素分析、质谱和红外光谱图,最终确定该有机小分子荧光材料为3-甲基-1-(十八碳-9-烯-1-基)-1H-吡咯-2,5-二酮(以下简称MPO),并根据原料、产物及合成方法推测其反应机理。随后探究制备MPO的最佳实验条件,分别筛选了反应温度、反应时间、反应原料配比、反应溶剂、反应原料等条件对收率和荧光性能的影响,最终确定最佳实验条件为:以1.5 mL油胺,1.8 g柠檬酸为原料,水为反应溶剂,200°C下反应4 h,其收率可达到81%。接下来对MPO进行光学性能测试,测试结果表明:MPO有两个激发峰,分别位于386 nm及522 nm,发射峰位为572 nm,其荧光强度高达6000 a.u.。该材料的紫外吸收光谱图表明,从550 nm处开始吸收,在320 nm处达到峰值。探究MPO在不同溶剂中的发光性质,实验结果表明MPO具有溶剂效应,随着溶剂极性的增加,材料的发射峰位逐步红移。为进一步探究MPO的荧光性质,测试荧光寿命,结果为75μs。进行DSC和TAG测试,当温度达到257°C时,热重损失不超过5%,表明MPO具有较好的热稳定性。最后还通过密度泛函理论(DFT)计算优化MPO的基态构型,并评估其分子几何结构和前沿分子轨道(FMO)分布,进一步为其优异的光稳定性提供证据。2、上一章节探究了所制备MPO的光化学稳定性和热稳定性,在此基础上,将所制备的MPO与过氧化二苯甲酰、正硅酸乙酯、二氧化硅气凝胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物简单复合,制备出四种复合材料:发光有机小分子-有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯、发光有机小分子-二氧化硅复合材料、发光有机小分子-二氧化硅气凝胶复合材料,发光有机小分子-树脂复合材料。对这四种复合材料进行光学测试,均具有较好的发光性能,即使在固态下,发光性能仍十分可观。这四种复合材料,除发光有机小分子-树脂复合材料以外,发射峰位均与纯MPO的发射峰位基本一致,峰位分别为565 nm、558 nm、564 nm、522 nm。随后分别测试四种复合材料的光热稳定性,将复合材料放置在太阳光下连续照射10天,荧光光谱前后几乎一致,保持不变。再将复合材料放置在120°C的烘箱6小时,荧光光谱前后也基本无变化,证明四种复合发光材料均具有优异的光热稳定性,对MPO复合材料的应用探究为马来酰亚胺衍生物的发展提供了基础。