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蓝紫光支化聚吡咯衍生物的制备及发光特性
王攀;陈智轩;胡子怡;曹思伟;蔡俊
【期刊名称】《化学研究与应用》
【年(卷),期】2024(36)3
【摘要】开发新一代的绿色节能照明器件是落实我国“双碳”战略目标的重要举措。
聚吡咯及其衍生物是一类蓝紫光聚合物材料,因光电性能突出而备受关注。
以
N-甲基吡咯和4种单醛基苯甲醛为线形单体,对苯二甲醛为支化单体,采用溶液共缩聚法制备了4种可溶的、低结晶度的蓝紫光支化聚吡咯衍生物。
研究表明,该类衍
生物在268nm和358nm左右有明显的紫外-可见吸收峰;在355nm左右紫外光
的激发光下,该类衍生物能发射出约为430nm的可见光,属于蓝紫光材料。
该类支
化聚吡咯衍生物可用作聚合物发光材料,在发光二极管领域中有着良好的应用前景。
【总页数】6页(P628-633)
【作者】王攀;陈智轩;胡子怡;曹思伟;蔡俊
【作者单位】滁州学院材料与化学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O633.5
【相关文献】
1.聚（吡咯-（N-2-羧酸）吡咯）纳米粒子的制备及其在电化学发光传感器中的应用
2.石墨烯-聚吡咯纳米管杂化材料的制备及电容特性
3.窄带隙聚吡咯甲烷衍生物
的制备与光学性能4.发光波长可调的聚吡咯甲烷的制备及光学特性5.支化聚吡咯甲烷的制备与光学性能
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聚吡咯类衍生物及其纳米复合材料的制备与性能研究聚吡咯是一种重要的功能高分子材料,由于其具有优异的光学与电学性能,在传感器、超级电容器、太阳能电池、复合材料与非线性光学材料等领域有着潜在的应用价值。
然而,由于未取代的聚吡咯存在一些缺陷,如不溶不熔、机械延展性较差、加工困难等。
为此,采用分子设计思想,通过化学方法在吡咯分子上引入柔性侧基或与其他单体共聚以改善该类聚合物的溶解与加工性能。
利用傅氏酰基化反应,在毗咯分子的3位上引入了酰基取代基,制备了具有不同侧基长度的3-酰基吡咯：3-乙酰基吡咯、3-戊酰基吡咯与3-十二酰基吡咯。
以对羟基苯甲醛为原料,经过一步反应法制备了对烷氧基苯甲醛：对丁氧基苯甲醛与对辛氧基苯甲醛。
FTIR与1HNMR谱表明,合成的单体为目标产物。
采用FeCl3氧化法,制备了3种聚3-酰基吡咯：PAPy、PVPy与PDPy。
在酸性条件下,利用3-酰基吡咯与对烷氧基苯甲醛之间的缩聚反应,制备了5种新型具有交替供体／受体基团、可溶性的、窄带隙大π共轭的聚吡咯甲烯衍生物—聚{(3-酰基)吡咯-[2,5一二(对烷氧基苯甲烯)]}：PAPDMOBE、PAPDBOBE、 PAPDOOBE、PVPDBOBE与PDPDBOBE.利用FTIR、1HNMR、 UV-Vis-NIR、 PL、CV、TGA与XRD等分析手段对制备聚合物的结构与性能进行了研究,并且探讨了取代基结构对聚合物性能的影响。
结果表明,聚3-酰基毗咯与聚吡咯甲烯衍生物的热分解温度分别约为210与160℃,光学禁带宽度分别约为2.2与1.5eV,其中,后者属于窄带隙共轭聚合物,且二者均为蓝色发光材料。
前者只能部分溶于强极性有机溶剂中,而后者可以完全溶于适当的溶剂中。
碳纳米管是一种具有独特中空管状结构、纳米级尺寸、较大的比表面积与长径比,并且具有优异力学、电学与热学性能的一维纳米碳材料。
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新型碳质材料。
聚吡咯的结构、合成方法、特征、应用及发展趋势π共轭高分子材料在导电、发光、光伏和非线性光学材料等领域有着广阔的应用前景,是目前高分子学科研究的前沿课题。
目前人们已经成功制备了聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚芴和聚苯乙炔等π共轭高分子材料,并对一些聚合物的导电性、超导性、电致变色、光致变色、光致发光、光伏特性和非线性光学等性能做出了大量的研究。
聚吡咯及其衍生物作为一种重要的功能高分子材料,在气敏元件、生物传感器和非线性光学等领域受到了国内外学者的青睐。
本文主要介绍其中的一种：聚吡咯。
聚吡咯的结构聚吡咯的英文名为polypyrrole，结构如下图所示。
聚吡咯的合成聚吡咯的电解合成方法。
将吡咯单体溶解于布朗斯特酸型离子液体中，置于电解槽中进行电解合成；其中所述电解槽中包含有工作电极、辅助电极和参比电极，所述的工作电极选自于不锈钢电极或铂电极或镍电极或玻碳电极，所述的辅助电极选自于大面积铂片电极或石墨电极，所述的参比电极选自于Ag/AgCl电极或饱和甘汞电极或大面积铂片电极或标准氢电极。
所述的电解合成方法简单，制备成本较低，可在常温常压下进行，离子液体可以重复使用。
若以此聚吡咯取代目前常用的贵金属催化剂，将明显降低甲醇等直接燃料电池生产成本和酚类废水的降解成本，具有很好的应用开发前景。
聚吡咯的化学氧化法合成。
化学氧化法是在一定的反应介质中加入特定的氧化剂，使得单体在反应中直接生成聚合物并同时完成掺杂过程，与电化学的掺杂不同，因为其中加入了两种物质，并且这些物质进入了聚合物的主链，对聚合物的电化学性质产生了非常重要的影响。
常用的氧化剂有(4)220，el3，202，2r207，103等。
介电常选用水、乙醚、乙腈、酸溶液等。
研究表明表面活性剂的加入可提高聚吡咯的导电性，还可增加聚吡咯的产量。
制备过程中，除表面活性剂的加入之外，单体的浓度、氧化剂的性质、氧化剂与单体浓度的比例、聚合温度、聚合气氛、掺杂剂的性质以及掺杂程度等因素都会影响导电聚合物的物理和化学性质。
聚吡咯聚吡咯的结构、合成方法、特征、应用及发展趋势π共轭高分子材料在导电、发光、光伏和非线性光学材料等领域有着广阔的应用前景,是目前高分子学科研究的前沿课题。
目前人们已经成功制备了聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚芴和聚苯乙炔等π共轭高分子材料,并对一些聚合物的导电性、超导性、电致变色、光致变色、光致发光、光伏特性和非线性光学等性能做出了大量的研究。
聚吡咯及其衍生物作为一种重要的功能高分子材料,在气敏元件、生物传感器和非线性光学等领域受到了国内外学者的青睐。
本文主要介绍其中的一种：聚吡咯。
聚吡咯的结构聚吡咯的英文名为polypyrrole，结构如下图所示。
聚吡咯的合成聚吡咯的电解合成方法。
将吡咯单体溶解于布朗斯特酸型离子液体中，置于电解槽中进行电解合成；其中所述电解槽中包含有工作电极、辅助电极和参比电极，所述的工作电极选自于不锈钢电极或铂电极或镍电极或玻碳电极，所述的辅助电极选自于大面积铂片电极或石墨电极，所述的参比电极选自于Ag/AgCl电极或饱和甘汞电极或大面积铂片电极或标准氢电极。
所述的电解合成方法简单，制备成本较低，可在常温常压下进行，离子液体可以重复使用。
若以此聚吡咯取代目前常用的贵金属催化剂，将明显降低甲醇等直接燃料电池生产成本和酚类废水的降解成本，具有很好的应用开发前景。
聚吡咯的化学氧化法合成。
化学氧化法是在一定的反应介质中加入特定的氧化剂，使得单体在反应中直接生成聚合物并同时完成掺杂过程，与电化学的掺杂不同，因为其中加入了两种物质，并且这些物质进入了聚合物的主链，对聚合物的电化学性质产生了非常重要的影响。
常用的氧化剂有(4)220，el3，202，2r207，103等。
介电常选用水、乙醚、乙腈、酸溶液等。
研究表明表面活性剂的加入可提高聚吡咯的导电性，还可增加聚吡咯的产量。
制备过程中，除表面活性剂的加入之外，单体的浓度、氧化剂的性质、氧化剂与单体浓度的比例、聚合温度、聚合气氛、掺杂剂的性质以及掺杂程度等因素都会影响导电聚合物的物理和化学性质。
吡咯及其衍生物的合成与表征的开题报告
一、选题背景
吡咯是一种重要的含氮杂环化合物，其特殊的分子结构赋予其许多特殊的化学性质，因此吡咯及其衍生物在有机合成、药物化学、材料化学等领域中具有广泛的应用价值。
因此，吡咯及其衍生物的合成与表征研究受到了广泛关注。
二、研究内容
1. 吡咯的合成方法：
吡咯的合成方法较多，一般可采用环氧胺加热并脱水反应、酰胺-酮异构化、吃电子体与亲电体的底物直接反应等方法进行。
本文将对这些方法进行总结与比较，并选择较适合的方法进行吡咯的合成。
2. 吡咯衍生物的合成方法：
对于吡咯的衍生物，在合成时也有许多方法可选。
比较常用的方法有吡咯羧酸与胺的缩合、胺与酰氯反应法、亲电体与吃电子体的反应法等。
本文将以吡咯羧酸与胺的缩合为例，探究其在合成吡咯衍生物时的优缺点，从而更好地进行后续研究。
3. 吡咯及其衍生物的表征方法：
对于吡咯及其衍生物的表征方法也有许多种。
本文将主要使用红外光谱、核磁共振谱等技术进行吡咯及其衍生物的表征，并探究其在表征中的注意事项，避免在实验中出现误差。
三、研究意义
本研究对于合成吡咯及其衍生物具有较大的意义。
首先，吡咯及其衍生物在各种领域中都有广泛的应用，如生物化学、药物化学、材料化学等，因此有针对性地进行吡咯的合成具有现实的应用价值；其次，吡咯的合成方法较多，研究不同的合成方法可以更好地探究吡咯的化学性质；最后，对于吡咯及其衍生物的表征方法的研究，能够为后续实验提供实验基础数据和指导。
四、结论
吡咯及其衍生物的合成与表征是有机合成、药物化学、材料化学等领域研究的重要内容，对于对其合成方法及表征方法研究具有现实的意义。
聚吡咯棉复合织物的研究刘菁【摘要】吸附材料在纺织污水处理方面的应用一直受到广泛关注,并且被大量研究.尤其,聚吡咯及其衍生物良好的环境稳定性和生物相容性,耐化学性能(氧化/还原)和易合成而已引起高度重视,但聚吡咯的力学性能和加工性能较差,难以直接加工应用.本文采用聚吡咯和棉布复合的方式,利用棉布做模板,通过表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)控制聚吡咯形貌制得吸附性能优异的吸附材料,实验得出聚吡咯棉复合织物对亚甲基蓝的吸附性能的影响因素,最主要的是离子浓度和吸附剂的用量.【期刊名称】《武汉纺织大学学报》【年(卷),期】2016(029)006【总页数】7页(P13-19)【关键词】聚吡咯棉复合织物;亚甲基蓝;吸附作用;pH值;反应时间;离子浓度【作者】刘菁【作者单位】武汉纺织大学纺织科学与工程学院,湖北武汉430073【正文语种】中文【中图分类】TS156.2吸附剂是能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。
在吸附操作中，用以选择性吸附气体或液体混合物中某些组分的多孔性固体物质，通常制成球形、圆柱形或无定形的颗粒或粉末[1]。
衡量吸附剂的主要指标有：对不同气体杂质的吸附容量、磨耗率、松装堆积密度、比表面积、抗压碎强度等[2]。
聚吡咯棉复合织物的研究一直没有停息过，但大多数都是关于聚吡咯棉复合织物的研究都是关于其导电性能的课题，很少涉及到聚吡咯棉复合织物的吸附性能。
聚吡咯棉复合织物作为吸附剂不存在这一问题，它并非粉末状的吸附剂，而是片状吸附剂，易于处理吸附后残存的吸附剂，减低不必要的成本。
另外，聚吡咯棉复合织物的制备可以选用棉纺织厂残留的边角料来制取降低成本，毕竟棉的边角料的回收价值不高，丢弃了又浪费，作为火力发电，又因为棉是碳水化合物，燃烧会产生大量的水，不太适合作为火力发电的材料。
所以对于聚吡咯棉复合织物吸附性能的研究是有必要的，既降低了后处理的成本，又能充分的利用废料，变废为宝，一举两得。
第27卷第7期高分子材料科学与工程Vol.27,No.72011年7月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGJul.2011聚吡咯及其共聚物的研究进展王婉秦,于德梅,解云川(西安交通大学理学院,陕西西安710049)摘要:作为典型的导电高分子材料,聚吡咯具有良好的光、电、磁特性,其应用已经涉及生物传感器、电致变色、防腐等领域,但聚吡咯天然的难溶熔性和难加工性一直制约着它的规模化应用。
制备具有良好力学性能和溶解性的导电聚吡咯已经成为该领域的重要研究内容。
制备吡咯共聚物是改善和提高其性能的主要方法之一。
文中介绍了聚吡咯及其共聚物近年来的研究进展,着重介绍了制备吡咯聚合物的方法,近期报道的新型吡咯共聚物的种类、合成方法,性能特点以及应用领域。
关键词:聚吡咯;导电聚合物;共聚物中图分类号:T Q 324.8 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2011)07 0175 04收稿日期:2010 04 26基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助;国家自然科学基金资助项目(50803049)通讯联系人:于德梅,主要从事功能高分子材料的研究,E mai l:dmyu@聚吡咯(PPy)是典型的共轭聚合物,具有良好的光、电、磁特性,以及对生物和环境的无害性,使其成为理想的环境友好材料,因此受到了广泛的重视。
目前,聚吡咯的研究和应用不仅涉及传感器、电磁屏蔽、电致发光、电致变色以及防腐等领域[1,2],而且与纳米技术、生物技术结合,还可应用于智能材料领域,如用于制造分子导线、药物的可控释放,人工肌肉等。
但纯粹的聚吡咯由于分子链的高度刚性,具有难加工,难熔融,难溶于有机溶剂的特点,成为聚吡咯实际应用的瓶颈,因此改善和提高聚吡咯的性能已成为研究的主要内容。
制备吡咯的共聚物是重要的改性方法之一,它能够综合不同单体的优点,得到性能更好的新型共聚物。
本文对近年来聚吡咯及其共聚物的研究进行了小结,主要介绍聚吡咯及其共聚物的制备方法,近年来报道的新型吡咯共聚物的种类、性能特点以及应用领域。
专利名称：吡咯类衍生物及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：潘英明
申请号：CN201310624275.8
申请日：20131128
公开号：CN103613529A
公开日：
20140305
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一类吡咯类衍生物及其制备方法和应用。
所述的吡咯类衍生物以烯烃、芳香胺和β-酮酯为原料，在铜催化剂的作用下合成得到，其对T24细胞株具有较好的活性，且合成方法操作简单，产率可观，具有良好的应用前景。
所述的吡咯类衍生物具有如下式(I)所示化合物或其药学上可接受的盐，其中，Ar为4-氟苯基、邻甲基苯基、4-甲基苯基、萘基、4-甲氧基苯基、4-溴苯基或苯基；Ar为4-甲基苯基、4-溴苯基、4-氟苯基或苯基；R为甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基、苄基或甲氧乙基；
申请人：广西师范大学
地址：541004 广西壮族自治区桂林市育才路15号
国籍：CN
代理机构：桂林市持衡专利商标事务所有限公司
代理人：唐智芳
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专利名称：吡咯衍生物及其制备方法和用途
专利类型：发明专利
发明人：徐晓勇,李忠,刘坤,王高磊,陈希,须志平,邵旭升申请号：CN201310647641.1
申请日：20131204
公开号：CN104693176A
公开日：
20150610
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种吡咯衍生物及其制备方法和用途。
所述吡咯衍生物由酯基、吸电子基团及杂环化合物或胺类化合物分别对吡咯母体进行修饰得到。
本发明提供的吡咯衍生物具有扩大的杀虫谱，对同翅目、鳞翅目等农林业害虫和螨虫，如蚜虫、飞虱、斜纹夜蛾、粘虫和朱砂叶螨等具有一定的杀虫活性。
申请人：华东理工大学
地址：200237 上海市徐汇区梅陇路130号
国籍：CN
代理机构：上海顺华专利代理有限责任公司
代理人：薛美英
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专利名称：新型吡咯衍生物及其生产方法以及含有该吡咯衍生物的农业和园艺用的化学组合物
专利类型：发明专利
发明人：熊泽智,清水进,江成宏之,伊藤笃史,佐藤宣夫,池田进,最胜寺俊英
申请号：CN88101050.2
申请日：19880227
公开号：CN1030232A
公开日：
19890111
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本方公开了以式(I)代表的吡咯衍生物(式中 R和R各代表(C-C)烷基或氢原子；X代表卤原子、(C-C)烷基或苯基；n代表0-2的整数；A代表 氮原子或CH，但须当R为氢原子时R不是氢原 子)及其制备方法和含式(I)的吡咯衍生物的农用和 园艺用组合物。
申请人：吴羽化学工业株式会社
地址：日本东京都
国籍：JP
代理机构：中国国际贸易促进委员会专利代理部
代理人：陈季壮
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