富勒烯C6070丙烯酸的自由基共聚_圖文

1、V01.191998年3月高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)CHEMICAI。joURNAI,OF CHINESE UNIVERSITIESNO.3492493研究簡報(bào)富勒烯(c60/70一丙烯酸的自由基共聚”官文超段標(biāo)余俊+(華中理工大學(xué)化學(xué)系,機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院,武漢,430074關(guān)鍵詞富勒烯,自由基共聚,水溶性共聚物分類號(hào)0631富勒烯及其衍生物在超導(dǎo)、光電、磁學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出奇特性能1,富勒烯的化學(xué)修飾成為化學(xué)工作者們關(guān)注的熱點(diǎn)之一,而其中合成含富勒烯的新型聚合物是一個(gè)非常重要的方面.Loy和AssinkCz報(bào)道過對(duì)二甲苯與C。的共聚物;Hirsch和Patil33等研究過含氨基聚合物對(duì)C。的加成反應(yīng),H

2、awker42則利用含疊氮基的聚合物對(duì)C。進(jìn)行加成,Samulski等51利用陰離子聚合的方法得到了被稱為“鞭毛烯”(flagellenes的C。一苯乙烯共聚物.最近,Webber6和Sun73研究小組同時(shí)報(bào)道了富勒烯與苯乙烯的自由基共聚反應(yīng).但至今幾乎未見到過水溶性富勒烯聚合物的報(bào)道.我們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn),通過典型的自由基共聚反應(yīng)可以方便地得到C。/70一丙烯酸水溶性共聚物,其光譜吸收與C。o/,o有明顯的差異.1實(shí)驗(yàn)部分將45mg C。0/70(85%C。、14%C,o和1o/6高碳富勒烯(武漢大學(xué)朱綾教授提供混合物與2.5mL丙烯酸溶于15mL甲苯中,30mg AIBN作為引發(fā)劑,N。保護(hù)下

3、,于70C恒溫?cái)嚢璺磻?yīng).在1215h內(nèi),反應(yīng)體系中析出棕色沉淀,停止反應(yīng),冷至室溫后過濾.濾液為無色或淺黃色透明液,沉淀用甲苯洗滌(10mL3,然后溶于30mL甲醇中,得到棕紅色甲醇溶液,離心分離除去少量不溶物,清液經(jīng)減壓蒸餾除去甲醇,真空干燥得到C。0/7。一丙烯酸共聚物粗產(chǎn)物.其用萃取法純化后,真空干燥得0.65g深棕色Ce0/7。一丙烯酸共聚物(cso/70質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.9%,VPO法測得的平均分子量為2000.2結(jié)果與討論C。0/7。一丙烯酸共聚物可溶于甲醇、水、吡啶和DMSO中,微溶于THF和丙酮,特別易溶于堿性水溶液,溶解行為與丙烯酸均聚物基本一致.c。/70一丙烯酸共聚物及分離出

4、的丙烯酸均聚物的紅外吸收光譜圖(圖1極為相似,只是在共聚物的譜圖中多出了534cm_1及1372ca_1的吸收峰,534cm-1吸收峰是取代c。的標(biāo)志,與文獻(xiàn)o報(bào)道的結(jié)果一致.C。偽一丙烯酸共聚物的紫外吸收相對(duì)于c。/7。來說發(fā)生較大變化,共聚物在紫外區(qū)最大吸收波長為310nm,而C。為330nm,C,。在280nm的吸收則完全消失(圖2.Cso/70一丙烯酸共聚物相對(duì)C。來說,藍(lán)移不大,我們認(rèn)為富勒烯母體共軛結(jié)構(gòu)保留得較為完整8,共聚物結(jié)構(gòu)應(yīng)為直鏈形.收稿日期:19961127.聯(lián)系人及第一作者:官文超.女,55歲,教授*國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):29674010資助課題.No.3官文超等:

5、富勒烯(c60/70一丙烯酸的自由基共聚49337.0水8皇27.8iI=18.64000320024001600800;/cm。1Fig.1FTIR spectra of C60/70acrylic acid copolyFig.2mer(aand separated poly acrylic acid(6參考文獻(xiàn)200250300350400A/nmComparison of C60/70-arylic acid copolymer UV absorbanc(awith that of C60/70(6All in pyridine.Hebard A.F.Rosseinsky M.J。,H

6、addon R.C。et a1.Nature,1991,350(6319:600I,ov D.A.,Assink R.A.J.Am.Chem.Soc.,1992,114:3977Geckler K.E.Hirsch A.J.Am.Chem.Soc.,1993,115:3850Hawker C.J.Macromolecules,1994,27:4836SamulskiE.T.Desimone J.M.。Hunt M.0.Chem.Mater.,1992,4:l 153Cao T.Webber S.E.Macromolecules,1995。28:3741Bunker C.E.I。awson G.

7、E.,Sun Y.P.MacromolecuIes,1995,28:3744Hirsch A.I。amparth I.,Gtosser T.J.Am.Chem,Soe.,1994,116:9385Free Radical Copolymerization of Fullerenes(C60/70with Acrylic AcidGUAN WenChao。DUAN Biaot,YU Jun+(Department of Chemistry,School of MechanicScience and Engineering,Huazhong University of Science and Te

8、chnology,Wuhan,430074Abstract C60/70acrylic acid water soluble copolymer,whose 2000,was synthesized by means of typical free radical copoly C60,14%C70,10A high fullerenes7mixture of 45mg and 2.5m averagemolecular weight is erization method.C60/70(85%mL acrylic acid were dissolvedin 15mL toluene.The

9、polymerization was initiated by 30mg AIBN at 70C under the protection of N2for 1315h,yielding a red brown precipitate.The pured copolymer which is soluble in water has significantly different spectroscopic properties from C60/7。.Keywords Fullerenes,Free radical;copolymerization,Water solu ble polyme

10、r(Ed.:H,L12345678 富勒烯(C60/70-丙烯酸的自由基共聚作者:官文超, 段標(biāo), 余俊, GUAN Wen-Chao, DUAN Biao, YU Jun作者單位:官文超,GUAN Wen-Chao(華中理工大學(xué)化學(xué)系,武漢,430074, 段標(biāo),余俊,DUAN Biao,YU Jun(華中理工大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院,武漢,430074刊名: 高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)英文刊名:CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES年,卷(期:1998,19(3被引用次數(shù):8次參考文獻(xiàn)(8條1.Hebard A F.Rosseinsky M J.Haddon

11、R C查看詳情 1991(63192.Loy D A.Assink R A查看詳情 19923.Geckler K E.Hirsch A查看詳情 19934.Hawker C J查看詳情 19945.Samulski E T.Desimone J M.Hunt M O查看詳情 19926.Cao T.Webber S E查看詳情 19957.Bunker C E.Lawson G E.Sun Y P查看詳情 19958.Hirsch A.Lamparth I.Grosser T查看詳情 1994相似文獻(xiàn)(5條1.會(huì)議論文田立穎.洪玲.王新靈.唐小真.張斌C和苯乙烯的乳液共聚研究2001本文首次

12、采用乳液聚合的方法,實(shí)現(xiàn)了C和苯乙烯的自由基共聚,并采用紅外光譜和紫外可見光譜分析的方法對(duì)共聚產(chǎn)物進(jìn)行了表征.2.期刊論文史制強(qiáng).陳滇寶.華靜.張文.劉香蘭C60/C70及其衍生物(C60Cln/C70Cln在丁二烯陰離子聚合中的偶聯(lián)作用-高分子學(xué)報(bào)2002,(3Fullerene(富勒烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)吸引了高分子界廣泛的關(guān)注.迄今,已通過和自由基共聚1、活性自由基聚合2、陽離子聚合3、陰離子聚合48以及配位聚合913等諸多方法相結(jié)合制備出了種類繁多的富勒烯高分子衍生物.不僅如此,富勒烯家族的重要分支-富勒烯鹵化物,其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和具有的新性質(zhì)也甚引起人們的重視14,15.3.期刊論文于軍

13、.梁玉華.柳慶春.華靜.陳滇寶C60Cln對(duì)陰離子活性聚苯乙烯和對(duì)活性聚苯乙烯-b-聚異戊二烯的偶聯(lián)作用-高分子學(xué)報(bào)2004,(5富勒烯(Fullerene獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)吸引了高分子界的廣泛的關(guān)注.迄今,已通過和自由基共聚1、活性自由基聚合2、陽離子聚合3、陰離子聚合48、以及配位聚合913等諸多方法相結(jié)合制備出了種類繁多的富勒烯高分子衍生物,不僅如此,富勒烯家族的重要分支-富勒烯鹵化物,其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和具有的新性質(zhì)也引起了人們的重視14,15.4.會(huì)議論文段標(biāo).官文超C-丙烯酸水溶性共聚物的合成1997通過典型的自由基共聚反應(yīng)得到了C,60/70-丙烯酸共聚物。該共聚物平均分子量2000

14、,可溶于甲醇、水、吡啶等溶劑中,其FTIR及UV吸收與C,60/70-明顯不同。5.學(xué)位論文郭崇東自由基法合成富勒烯高分子衍生物及性質(zhì)研究2004本文著重研究了利用自由基反應(yīng),尤其是利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)(ATRP合成富勒烯高分子衍生物的方法及對(duì)產(chǎn)物的表征。本論文共分六章,著重研究了利用ATRP反應(yīng)合成富勒烯高分子衍生物及其表征,以及水溶性富勒烯高分子衍生物的合成,表征及生物活性的測試。第一章對(duì)富勒烯高分子衍生物的研究進(jìn)展及利用自由基聚合反應(yīng)合成富勒烯高分子衍生物的方法進(jìn)行較為系統(tǒng)的評(píng)述。第二章利用反向原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)合成得到一系列甲基丙烯酸甲酯(MMA的富勒烯高分子衍生物,并對(duì)產(chǎn)物

15、進(jìn)行了GPC、IR、UV-vis、TGA、DSC、1HNMR、13CNMR及SEM等波譜表征。第三章利用普通自由基聚合反應(yīng)分別合成得到甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯/N-乙烯基咔唑的共聚物及相應(yīng)的由C60修飾的高分子衍生物,并對(duì)它們進(jìn)行了波譜表征。第四章通過反向原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)合成一系列MMA/St的空白高分子共聚物,并進(jìn)一步通過原子轉(zhuǎn)移自由基加成反應(yīng)(ATRA使共聚物與C60發(fā)生加成反應(yīng)得到三元共聚C60高分子衍生物,GPC表征顯示C60高分子衍生物的分子量與相應(yīng)的母體高分子相比相差不大,且分散度較小,可控性比普通的自由基共聚反應(yīng)好很多。第五章利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)在C10

16、H10Br4/CuBr/bipy引發(fā)體系下合成星狀聚甲基丙烯酸甲酯,波譜表征的結(jié)果顯示得到了窄分子量分布的高分子化合物,反應(yīng)具有良好的可控性。第六章合成得到水溶性的富勒醇C60-(OHn,并與水溶性高分子化合物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP及聚乙二醇(Pg反應(yīng)得到C60高分子衍生物,并對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,證明C60-(OHn與PVP及Pg之間以氫鍵相結(jié)合。引證文獻(xiàn)(8條1.郭崇東自由基法合成富勒烯高分子衍生物及性質(zhì)研究學(xué)位論文碩士 20042.劉曉國.官文超.李賢納米C60/C70-丙烯酸(酯 共聚物的合成及性能期刊論文-高分子材料科學(xué)與工程2003(53.劉曉國.官文超富勒烯(C60/C70-丙烯酸(酯共聚物的合成及成膜性能研究期刊論文-廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版 2002(64.江貴長.官文超納米潤滑材料的研究與應(yīng)用期刊論文