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《富勒烯功能高分子材料的制备与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、Vol.12功能高分子学报No.41999年12月JournalofFunctionalPolymersDce.1999专论X富勒烯功能高分子材料的制备与性能研究陈UXX,徐晓鸿,王静霞,肖丽香,蔡瑞芳XXX,黄祖恩(复旦大学化学系,上海200433)摘要:对富勒烯功能高分子材料的制备、表征及其性能研究已成为当前国际上的前沿领域之一。从合成角度考虑,以不同的方法对C60进行高分子修饰可得到结构、性质各异的富勒烯高分子衍生物,对于研究如何更好地控制C60高分子衍生物的结构,探讨有C60参与的聚合反应的机
2、理以及C60在高分子衍生物中的作用无疑是很有帮助的。从应用角度考虑,C60引入高分子中必将导致新型聚合物的产生。这些新型聚合物表现出许多独特而极具应用价值的功能行为,如光电导性能,导电性和非线性光学性质等。如何在温和条件下高选择性、高产率地合成可溶易加工的含富勒烯C60的高分子衍生物是目前亟待解决的问题。关键词:富勒烯;功能高分子;材料性能;制备与应用中图分类号:O63文献标识码:A文章编号:1008-9357(1999)04-0470-10富勒烯的发现是本世纪自然科学发展史上最重要的突破之一。Kro
3、to等三人也因为他们在富勒烯研究中极赋开创性的工作而荣获1996年诺贝尔化学奖。富勒烯C60以其独特的结构和性质倍受人们重视,经过十余年的发展,它已成为当今物理、化学、材料及生命科学工作者共同关心的课题。近年来,随着共价富勒烯化学的系统发展,对富勒烯高分子功能材料的研究已成为一个方兴未艾的新领域,人们用不同的合成方法得到了大量具有不同结构[图式1]、表现出不同功能的富勒烯高分子衍生物。C60作为一种特殊功能基团可以分别引入高分子聚合物的主链、侧链而形成珠链型(1)、手镯型(2)聚合物;每个C60笼与不
4、定数目的高分子链连接可形成网状交联型聚合物(3);C60作为封端剂可形成C60封端的聚合物(4);以C60为核在一定条件下能够形成树枝状或星状高分子聚合物(5);C60及其衍生物与高分子共混可形成C60掺杂的聚合物。C60引入高分子聚合物得到的富勒烯高分子衍生物保留了C60绝大多数的优异性能,具有巨大的应用潜力。Scheme1X收稿日期:1999-05-25基金项目:国家自然科学基金(29890216,29671007),复旦青年基金(CH15406)和高校博士点基金(97007J)资助项目。XX作者
5、简介:陈U(1967～),男,四川仪陇人,博士,副教授。主要从事富勒烯高分子化学与物理及有机合成研究工作,已在国内外学术刊物上发表论文70余篇,其中近半数论文发表在国际SCI核心刊物上。1999年7月获德国洪堡研究学者奖学金及上海市科技进步三等奖。XXX通讯联系人富勒烯功能高分子材料的制备与性能研究·471·1富勒烯高分子衍生物的合成与制备富勒烯高分子衍生物的合成、表征与功能行〔1〕为研究已成为当前国际上的热门前沿领域。其合成或制备方法主要有以下四种:(a)C60与高分子单体的共聚反应;(b)含C60
6、的高分子单体聚合反应;(c)C60或C60有机衍生物与预先合成的活性高分子、过渡金属配合物或含功能基的高分子反应;(d)C60或C60衍生物共混掺杂入高分子中。〔2〕C60易于发生自由基加成反应,1995年Bunker等就以过氧化苯甲酰为引发剂引发C60与苯乙烯进行标准自由基共聚反应,直接将C60引入高分子骨架中,得到不同C60含量的星状C60-苯乙烯无Scheme2〔3〕规聚合物。Patil等也通过自由基加成反应把C60引入乙烯-丙烯共聚物中。这种方法具有简单直接的优点,但由于C60与自由基易发生多
7、加成反应,〔4〕产物的结构很难控制,而富勒烯衍生物的电化学及光物理性能又与C60笼上的加成数目密切相关。〔5,6〕(为了较好地控制对C60笼的加成,可以用预先合成的含C60的高分子单体进行聚合反应图式2)。如果富勒烯单体是单加成衍生物而且在富勒烯的双键为惰性的反应条件下进行聚合就能得到结构确定、富勒烯的电子结构基本未变的富勒烯衍生物。但预先合成含C60的高分子单体有一定的困难而且大大限制了可参加聚合反应的高分子单体的类型,这种方法也存在一定的局限性。将C60或C60有机衍生物与预先合成的带功能基团的高
8、分子、过渡金属配合物或活性高分子反应可〔7,8〕以更好地控制C60高分子衍生物的结构。93年Hawker和Wooley通过用树枝状叠氮化合物与C60〔9〕发生环加成反应制得单加成的树枝状富勒烯高分子衍生物[图式3(a)]。在K2CO3存在下,将双苯酚化的C60衍生物与[G-4]-Br(MW=3355)的苄基溴化物反应则可获得可溶性的富勒烯树枝状高分〔10〕子[图式3(b)]。以C60作为树枝状聚合物的建筑模块,通过成功的定向加成,还可得到具有Th对称〔1
