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在过去的二十几年里,为了解决聚芳醚酮等特种工程塑料由于熔体粘度大,在形成复合材料时存在加工方面的困难等一系列问题,许多种大环低聚物作为开环聚合制备特种工程塑料的有效前体已被合成并广泛研究。 目前聚芳醚酮类环状齐聚物的开环聚合还停留在实验室阶段,主要是因为现已被报道的用于开环聚合的环状齐聚物在成环产率、熔点、熔体粘度、溶液溶解性、开环条件以及与碳纤维等增强纤维的复合能力等方面都或多或少有些缺陷,而这些缺陷往往由其分子结构所决定从而很难克服。所以新型聚芳醚酮类环状齐聚物的合成一直是这一领域的研究热点。在前人工作的基础上,通过对各类环状齐聚物结构与特性的分析,我们设计了一种全新的分子模型,希望在分子设计的指导下,合成出一类新型的综合性能优异的聚芳醚酮类环状齐聚物。同时,聚芳醚酮类环状齐聚物作为一类特殊结构的大环分子也开始引起人们的研究兴趣。综合开环聚合的需要和聚芳醚酮类大环分子功能化要求,我们设计了一类和既含有柔性次甲基又有氯代苯基大侧基的新型结构的聚芳醚酮类环状齐聚物。 本文中首先设计并合成了一类含有p-氯代苯基单取代的对苯二酚。然后,利用该二酚单体和改进的假高稀技术,通过经典的两步法,制得了两种含有一个氯代苯基侧基结构不对称的新型聚芳醚酮类刚性环状齐聚物;一种含有两个氯代苯基侧基的结构对称的新型聚芳醚酮类刚性环状齐聚物;最后利用氯代苯基的偶联反应得到了两种新型聚芳醚酮类刚性环状齐聚物二聚体和一类聚芳醚酮类刚性环状齐聚物的多聚体。 利用MALDI一ToF Ms、IR、’H NMR、H一H eosy、H一H RoEsY、HMQe、HMBC等分析测试手段,对所有合成出来的新型化合物的结构进行了详尽的表征。特别是利用H一H ROESY相关对两类双环结构的两个单环结构空间相互位置进行了研究,发现含有两个联二蔡结构的双环结构中,两个单环空间上部分重叠,整体结构呈钳状,为聚芳醚酮类环状齐聚物的进一步功能化提供了可能。 本论文利用合成出的聚芳醚酮类刚性环状齐聚物,培养出了三种不同结构大环分子的单晶。利用其单晶X光衍射分析,第一次通过大环分子与其对应线性齐聚物键长、键角和二面角的变化解释了聚芳醚酮类刚性大环分子环张力产生的原因。利用晶体结构参数计算出大环分子环状孔穴的有效直径,为这类刚性环状齐聚物作为一类纳米结构材料的应用作了理论上的准备。 含有一个氯代苯基侧基取代的新型聚芳醚酮类环状齐聚物的设计同时也是为了更好的解决作为复合材料树脂基体的应用问题。由于氯代苯基侧基的引入,分子结构上的不对称性使得该类环状齐聚物较结构对称的环状齐聚物有更低的熔点,而且小分子量的该类环状齐聚物具有更低的熔点和很好的熔体流动性,这些都是良好树脂基材料的所要求的。同时该类环状齐聚物分子结构中的对苯二酚结构的存在又在最大程度上保证了开环后所得线性聚合物仍能保持较高的Tg和一定的机械性能。