多重水素結合形成によるデンドリティックポリアミド一線状高分子複合体の作製

多重氢键形成树枝状聚酰胺线性聚合物复合材料的制备

基本信息

批准号：
13031029
负责人：
寺境光俊
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

3,5-ジアミノ安息香酸を出発物質としてオルトゴナル法によりアミノ基を末端にもつ第一、第二世代のデンドロン骨格を合成した。このアミノ基と酸無水物を反応させることでドナー部(カルボキシル基)を複数個もつ芳香族ポリアミドデンドロンを合成した。AIBNを開始剤としたラジカル重合によりポリ(4-ビニルピリジン)をアクセプター分子として合成した。第一世代デンドロンとアクセプター分子の官能基比率1:1で作製した複合体では、IRスペクトルで水素結合形成を示す1950cm^<-1>と2550cm^<-1>付近に新しい吸収が観察された。ピリジンを溶媒として作製した複合体では200℃まで加熱すると分子内環化にともなうイミド基由来の吸収が現れた。メタノールを溶媒とすればイミド化(環化)を抑制しつつ水素結合による複合体が作製できることが新たにわかった。複合体を形成することでデンドロンの融点とアクセプター分子のガラス転移点が消失し、新たに複合体のガラス転移点が179℃に観察された。複合体のガラス転移温度はドナー/アクセプター比とともに連続的に変化し、1/2の時もっとも高い温度となった。ポリビニルピリジンの代わりにポリビニルピリジン-ポリスチレン共重合体をアクセプター分子として用いると、ドナー/アクセプター比が1/1の時に最高のガラス転移温度となった。隣り合うピリジン基同士の立体障害が緩和されたため効率よく水素結合が形成されたと推測できる。

使用3,5-二氨基苯甲酸作为正交法的起始材料合成了末端的第一代和第二代树枝状骨架。通过与酸酐反应，合成了具有多个供体部分（羧基）的芳族聚酰胺树枝状。通过使用AIBN作为引发剂，将聚（4-乙烯基吡啶）合成为受体分子。在第一代树枝状和受体分子的功能组比为1：1的复合物中，在1950 cm^<-1>和2550 cm^<-1>>中观察到了新的吸收，该吸收在IR谱中显示出氢键形成。在用吡啶作为溶剂制成的复合物中，当加热至200°C时，与分子内环化结合观察到酰亚胺基团的吸收。新发现的是，将甲醇作为溶剂可以通过氢键产生络合物，同时抑制掺杂（环化）。在179°C下，新观察到了配合物的形成消除了枝龙的熔点和受体分子的玻璃过渡点，并消除了络合物的玻璃过渡点。复合材料的玻璃过渡温度与供体/受体比率不断变化，达到1/2时的最高温度。使用聚乙烯基吡啶 - 聚苯乙烯共聚物作为受体分子代替聚乙烯基吡啶，当供体/受体比率为1/1时，达到了最高的玻璃过渡温度。可以假定，由于相邻吡啶基团之间的空间障碍是有效地形成的。