微反应器中合成聚(9,9-二辛基芴)的基础研究

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导电高分子材料的光电性能对其制备要求非常高,但是在传统的釜式反应过程中,制备重现性及放大效应一直是难以解决的问题。微反应器的发展为这一系列问题的解决提供了新的思路,其高效的传热传质效率,能够实现连续化操作和通过数增的方式提高反应产量的优良特性,使微反应器技术在合成导电高分子的应用领域有极大的研究空间和发展潜力。本文对微反应器中Kumada法合成聚(9,9-二辛基芴)的相关技术进行了研究,主要工作内容如下:(1)在釜式反应器中考察了原料类型和工艺条件对卤-镁交换反应收率的影响,最终选择2-溴-7-碘-9,9-二辛基芴作为反应路线的起始原料,并得到优化的制备2-溴-7-氯化镁-9,9-二辛基芴的工艺条件。(2)以商业微流体配件为原材料,搭建了操作简便灵活、经济性较高的组装型微反应器实验平台,包括均相微反应器、液滴型微反应器和气-液-液三相液滴型微反应器;以添加了染色剂的THF为介质,考察了微流体在T型三通中的混合效果,以及载液黏度、流量对液滴尺寸、生成和运动稳定性的影响,获得了在微反应器中实施反应的合理操作参数。(3)将卤-镁交换反应转移至微反应器中进行,考察了反应时间、反应流速和反应温度对卤-镁交换反应收率的影响。釜式反应器和微反应器的实验结果对比表明,微反应器中卤-镁交换反应收率更高,即使在常温条件下也不会发生副反应。(4)考察不同类型的微反应器实施聚合反应的效果,结果表明液滴型微反应器可以顺利应用于聚(9,9-二辛基芴)的制备,产品PDI较低,但聚合分子量不高。
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