碳硼烷聚合物单体结构设计及其对聚合性能影响的预测

发布时间：2019-11-15 07:15

【摘要】：碳硼烷(C2810H12)是一种具有芳性的、二十面体笼状结构的化合物,该结构具有特殊的化学性质,尤其是耐高温性质。引入该碳硼烷基团到其他化合物中,可以改善其耐高温性质,具有广泛的应用前景和潜在的应用价值。将碳硼烷基团引入到具有π电子共轭结构的分子(如吡咯环、噻吩环)中,形成碳硼烷衍生物,并通过电化学聚合成膜。这样,碳硼烷的耐高温性能和聚吡咯、聚噻吩的导电性能相结合,可以形成一种良好的功能高分子材料,具有更好的耐高温性质和电化学性质。通过理论计算方法对吡咯、噻吩取代的碳硼烷及其聚合物进行了分子设计和性能预测,在B3LYP/6-311++G(2d,p)理论水平上优化了不同吡咯烷基碳硼烷、噻吩及吡咯羧酸碳硼烷甲酯的分子结构,并通过计算11B核磁化学位移及比较’H核磁化学位移的理论和实验值,确定目标化合物的结构可靠性。计算比较不同碳硼烷衍生物分子的LBO键级,HOMO/LUMO能隙、能带等,探讨了碳硼烷基团的引入对聚吡咯(聚噻吩)的耐高温性和导电性的影响及不同碳硼烷分子耐高温性和导电性的变化,发现吡咯基(噻吩基)碳硼烷化合物具有更小HOMO/LUMO能隙,展现出更高的导电能力和耐高温性。合成了与理论计算模型相似结构的化合物单吡咯-3-羧酸碳硼烷甲酯,并对其进行表征。其硼核磁化学位移实验数据与计算值相比较是较符合的,直接验证了所做理论计算的准确性。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O634.31

【相似文献】