聚苯并咪唑的合成和表征PPT

<<应用化学学科前沿作业>>院（部）：化学工程学院专业班级：09级应用化学（2）班学号：2009302000学生姓名：张俊二O一三年一月无卤阻燃剂摘要：含卤聚合物或与含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物具有优良的阻燃性能，曾作为阻烯材料被广泛应用。

但是，火灾发生时，这类含卤阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成成二次危害。

新的阻燃体系，燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体。

无卤阻燃添加剂主要以磷系化合物和金属氢氧化物为。

这两类化合物，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂，另外还有硅系阻燃剂及氮系阻燃剂等几类新型的无卤阻燃剂。

这些新型的无卤阻燃剂成为了符合国际标准发展趋势的新产品。

摘要：无卤阻燃剂趋势一．无卤阻燃剂的分类及发展无卤阻燃的发展趋势塑料阻燃作为一个新兴的工业，具有很好的发展前景。

它发展的主要趋势是：卤系阻燃剂将会继续使用，但产品结构会有所调整，随着人们对环保的重视，开发无卤阻燃剂将成为阻燃剂的发展趋势；磷氮系的膨胀型阻燃剂及氮基阻燃剂将进一步得到发展和备受青睐；无毒，抑烟的无卤无机阻燃剂，如改性的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等，特别是可用于较高温度的氢氧化镁，将进一步得到开发。

1.1 DOPO衍生物现在磷系无卤阻燃剂也越来越受重视：DOPO衍生物，其多酚羟基或多氨基衍生物可以被用作高聚物的固化剂，由它们所固化的环氧树脂的性能与溴化环氧树脂有很大的不同，特别在阻燃性、热稳定性方面差异明显。

当今有机磷化合物的研究开发正从链状结构向环状结构迅速发展，其中膦菲类化合物——DOPO及其衍生物，因具有独特的分子结构(联苯环和菲环结构并存)，和所表现出诸多的优异性能而备受关注。

可以说DOPO衍生物环保阻燃应用正在大显手身。

DOPO衍生物Ⅲ由于含有2个酚羟基，也可以用作环氧树脂的固化剂，经它固化的环氧树脂与传统用TBBA固化的环氧树脂相比，Tg普遍高40℃，Td及成炭率也较之要高。

1 引言1.1 苯并咪唑的性质简介苯并咪唑又名间(二)氮茚，英文名称为Benzimidazole ，英文别名为1,3-benzodiazole （简称BI 或BIM ）。

其结构式如下：NHN它的一些物化性质如下：分子式C 6H 7N 2，相对分子质量118.14，熔点169℃～171℃，沸点360℃。

其性状为白色晶体，几乎不溶与苯、石油醚，微溶于冷水、乙醚，稍溶于热水，易溶于乙醇、酸溶液、强碱溶液。

可以用蚁酸和邻苯二胺反应来制备[1]。

在药物合成、缓蚀方面有着重要的用途。

1.2 苯并咪唑类化合物的合成1.2.1 合成原理苯并咪唑类化合物的合成方法主要分为两种。

第一种是用邻苯二胺与羧酸在有或无催化剂的情况下反应。

此方法的合成原理可以分为两步，其中第一步是N-酰基化反应，第二步是氨基与羰基的加成成环和脱水反应[2]。

其反应通式表示如下：NH 2NH 2RCOOH NH NH 2CR O ++H 2ONH NH 2CON HN+H 2O第二种是用邻苯二胺与醛反应，其合成原理也是分为两步，第一步是邻苯二胺与醛羰基缩合形成单或双席夫碱，第二步是席夫碱发生关环反应，氧化脱氢后得到目的产物[3]。

其反应通式可表示如下：R-CHO NNH 2RH NN HR NH 2NH2+N HNR1.2.2 苯并咪唑类化合物的合成方法如上所述，用羧酸和邻苯二胺反应来合成苯并咪唑类化合物是两种方法之一。

如，付红蕾等[4]以邻苯二胺和丙酸为原料，磷酸为催化剂，合成出了2-乙基苯并咪唑。

其原料的摩尔比是1:2.5，反应时间为2.0h ，反应温度约为100℃，磷酸用量为1.5mL 时，最终得率为78.09%。

另外，王元有[5]研究了在多聚磷酸和五氧化二磷催化下，邻苯二胺分别与对苯二甲酸、间苯二甲酸反应合成出了两种苯并咪唑衍生物，产率均在80%以上。

并且经过了红外光谱，紫外可见光谱的初步表征，还定性研究了它们的荧光性质。

其合成路线如下：RCOOHPPA/P O NH2NH 2+NH NH 2CROPPA/P O N HNR与此同时，利用醛类和邻苯二胺的反应来合成苯并咪唑类化合物也已多见于文献。

苯并咪唑类化合物的合成与性能研究苯并咪唑类化合物是一类重要的有机光电功能材料。

它们在光电显示、有机场效应管、光电传感器、光电导等领域有广泛的应用。

本文将介绍苯并咪唑类化合物的合成方法和性能研究进展。

一、合成方法苯并咪唑类化合物的合成方法有多种，常用的有酰胺法、缩合法、溶剂热法、溶胶-凝胶法等。

1. 酰胺法酰胺法是该类化合物的常见合成方法之一。

其基本反应原理如下：在酰胺的作用下，苯并咪唑染料与各种不同官能团化合物反应，形成新的化合物。

2. 缩合法缩合法是另一种广泛使用的合成方法。

缩合法的基本反应原理如下：通过缩合剂的作用，苯并咪唑染料被还原为具有缩合基团的中间体，然后中间体与另一个官能团化合物反应，形成新的苯并咪唑类化合物。

3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种发展较快的合成方法。

溶胶-凝胶法通常将一种有机物或无机物加入到聚合胶凝物中，便可以形成含有苯并咪唑类化合物的溶胶-凝胶体系。

二、性能研究苯并咪唑类化合物有良好的光物理性质，如强的吸收和荧光发射性质，它们也具有优异的电学性能和储存特性。

1. 光物理性质当苯并咪唑类化合物处于激发状态时，它们显示出很强的吸收波长范围和很强的发射特性。

这些性质使得它们在透明材料中拥有良好的荧光性质，因此常被用于光电显示和光电传感器中。

2. 电学性能苯并咪唑类化合物也具有优异的电学性能。

因为这些化合物具有不平衡的电荷分布，它们的跃迁会导致电子的移动和激子的扩散，因此适用于场效应管和有机发光二极管等电子器件。

3. 储存特性苯并咪唑类化合物具有良好的储存特性，主要是由于这些化合物的分子结构中含有多个环对结构。

在分子内，存在许多离散的高能状态，使其具有很好的长寿命。

许多有机光电传感器中使用了苯并咪唑类化合物来存储信号。

结论苯并咪唑类化合物是一类很有前途的有机光电功能材料。

它们具有良好的光物理性质、电学性能和储存特性。

目前，苯并咪唑类化合物的合成方法和性能研究在不断发展进步，能够为光电功能材料领域带来更多新的发展机遇。

PBO纤维生产工艺简介PBO（聚苯并咪唑）纤维是一种高性能的合成纤维材料，具有优异的力学性能和耐热性能。

它被广泛应用于航空航天、军事装备、体育用品等领域。

PBO纤维的生产工艺是制造高强度纤维的关键环节之一，本文将详细介绍PBO纤维的生产工艺。

原料准备PBO纤维的生产需要以下原料： - 苯胺：作为主要原料之一，通过化学反应生成聚苯并咪唑。

- 溶剂：用于溶解苯胺和其他添加剂，常见的溶剂有氯化钠溶液、硫酸等。

- 添加剂：根据不同需求添加不同的助剂，如增强剂、稳定剂等。

聚合反应聚合反应是PBO纤维生产过程中最重要的步骤之一。

首先，将苯胺与溶剂混合，并加入适量的添加剂。

然后，在恒温下进行聚合反应。

在反应过程中，通过控制温度和反应时间，使苯胺分子发生聚合反应，形成聚苯并咪唑。

聚合反应完成后，得到的产物为混合物。

溶解和纺丝将聚合反应得到的混合物进行溶解和纺丝是PBO纤维生产的关键步骤之一。

首先，将混合物加入溶剂中，并进行充分搅拌，使混合物均匀溶解。

然后，将溶解后的液体通过纺丝机进行纺丝。

在纺丝过程中，通过控制温度、湿度和拉伸速度等参数，使溶解液逐渐凝固形成连续的纤维。

固化处理固化处理是PBO纤维生产过程中不可或缺的步骤之一。

在固化处理过程中，通过控制温度和时间等参数，使纤维中的聚苯并咪唑分子进一步交联，并形成高强度的PBO纤维结构。

固化处理可以使用热固性树脂或者其他交联剂进行。

后处理在PBO纤维生产工艺中，还需要进行一系列后处理步骤来提高产品质量。

后处理包括纤维的拉伸、热定型和表面处理等。

通过拉伸可以增强纤维的强度和韧性，热定型可以使纤维保持一定形状，表面处理可以改善纤维的表面性能。

质量控制为了确保PBO纤维的质量，生产过程中需要进行严格的质量控制。

质量控制包括原料检测、生产过程监控和产品检验等环节。

原料检测主要是对苯胺和其他添加剂进行检测，确保其符合要求；生产过程监控主要是对反应温度、溶解温度和固化温度等参数进行监测；产品检验主要是对成品纤维进行物理性能测试，如强度、断裂伸长率等。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 4 期具有烷基磺酸侧链的凝胶型聚苯并咪唑质子交换膜的制备与表征朱泰忠1，张良1，黄泽权1，罗伶萍1，黄菲1，薛立新1，2（1 浙江工业大学化工学院膜分离与水科学技术中心，浙江 杭州 310014；2温州大学化学与材料工程学院，浙江 温州 325035）摘要：磷酸（PA ）掺杂聚苯并咪唑（PBI ）以其优异的热化学稳定性和高玻璃化转变温度成为高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFCs ）的首选材料。

然而，由于低温下磷酸较弱的解离度和传递速率，导致膜的质子传导性能不佳，电池冷启动困难。

因此，研发可在宽温湿度范围内高效运行的高温质子交换膜成为当前挑战。

特别是拓宽其低温运行窗口、实现冷启动对这类质子交换膜燃料电池在新能源汽车领域的实际应用具有重要意义。

本文通过多聚磷酸溶胶凝胶工艺与内酯开环反应设计并合成了一系列磷酸掺杂的具有柔性烷基磺酸侧链的凝胶型聚苯并咪唑质子交换膜。

重点探究了烷基磺酸的引入以及侧链长度对磷酸掺杂水平、不同温湿度下的质子传导率及稳定性的影响规律。

研究结果表明，所制备的质子交换膜具有凝胶型自组装片层堆叠的多孔结构，有利于吸收大量磷酸并提供质子快速传输通道。

其中，PA/PS-PBI 展现出了在宽温域范围内均优于目前所报道的其他工作的质子传导性能。

特别是常温下，其质子传导率从原膜的0.0286S/cm 提升至0.0694S/cm 。

80℃下，其质子传导率从原膜的0.1117S/cm 提升至0.1619S/cm 。

200℃下，其质子传导率从原膜的0.2609S/cm 提升至0.3578S/cm 。

此外，该膜在80℃和0%相对湿度（RH ）条件下仍可具有与Nafion 膜在100%RH 时相当的质子传导率，为打破质子交换膜经典定义、实现宽温域（25~240℃）运行提供新的方案。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

N-丁基-2-(2-吡啶基)苯并咪唑的合成及表征作者:冷凯指导教师:郭应臣摘要：以邻苯二胺、α-吡啶甲酸为原料、多聚磷酸(PPA)为催化剂，用微波辐射法合成了2-(2-吡啶基)苯并咪唑，再以2-(2-吡啶基)苯并咪唑、氢化钠、正溴丁烷为原料合成了N-丁基-2-(2-吡啶基)苯并咪唑。

通过测定熔点、红外(IR)及紫外(UV)对N-丁基-2-(2-吡啶基)苯并咪唑结构进行表征，并对其合成工艺进行了初步探讨。

关键词：微波辐射；2-(2-吡啶基)苯并咪唑；N-丁基-2-(2-吡啶基)苯并咪唑；红外光谱性质、紫外光谱性质。

苯并咪唑类化合物以其优异的结构和性能应用十分广泛，多年来一直是研究的热点，具有较高的合成价值[1]。

苯并咪唑类化合物是许多药物、除草剂和杀虫剂等化合物的中间体,也是很多药物分子中主要的药效基团,具有广泛的药效作用。

例如:苯并咪唑类化合物广泛用于抗癌药、抗真菌药、低血糖治疗药,治理生理紊乱,模拟天然超氧化物歧化酶(SOD)的活性部位研究生物活性,并可作为环氧树脂新型固化剂、催化剂及某些金属的表面处理剂等[2]。

苯并咪唑类化合物作为氮杂环化合物具有特殊的生理活性，它们除对鼻病毒有抑制作用外，对肠道疾病及各种类型的炎症如肝炎、脾炎、骨炎等都具有治疗和预防作用[2-3]。

文献报道[4],含苯并咪唑化合物的合成方法一般是用邻苯二胺及其衍生物与羧酸在无机酸如盐酸、磷酸催化下,高温(250 ℃)环合制得。

但是,这种合成方法存在着反应温度高、耗时长、副反应多、产率低等缺点。

微波在有机合成中的研究始于1986年,自1986年Gedye及其合作者研究了利用微波辐射有效地加速有机反应以来,微波促进有机反应的研究已成为有机化学的研究热点之一,并已发展成为一个引人注目的新领域—MORE学(microwave-induced organic reaction enhance ment chemistry) ,有关这方面的研究进展国内外已有多篇论文、论著发表。

聚苯并咪唑专利技术分析聚苯并咪唑（PBI）是一种高性能工程塑料，具有极高的耐热性、耐化学品性、耐辐射性和机械性能。

由于其独特的性能，在航空航天、国防和高端电子等领域得到广泛应用。

在PBI的制备和应用过程中，专利技术起着非常重要的作用。

本文将对PBI专利技术进行分析，探讨其发展现状和未来趋势。

一、聚苯并咪唑的基本性能聚苯并咪唑是一种无晶聚合物，具有非常高的玻璃化转变温度（Tg）和热失重温度（Td），能够在高温下保持较好的力学性能和尺寸稳定性。

PBI也具有优异的耐化学品性能，能够耐受各种强酸、强碱和有机溶剂的腐蚀。

PBI还具有良好的阻燃性能和辐射稳定性，适用于高端航空航天和国防领域的应用。

二、聚苯并咪唑的制备技术PBI的制备技术在过去几十年来取得了长足的发展。

目前，主要的制备方法包括溶液共聚合法、固相聚合法和溶胶凝胶法。

溶液共聚合法是应用最为广泛的一种方法，其工艺简单、成本低廉，能够得到较高分子量的PBI。

固相聚合法和溶胶凝胶法则适用于制备特定结构或形态的PBI材料，在特殊领域具有重要意义。

在PBI的制备过程中，控制聚合反应的条件和过程是非常关键的。

PBI的制备方法和相关工艺技术往往涉及大量的专利技术。

这些专利技术包括聚合反应条件的优化、催化剂的设计和制备、溶剂系统的选择和回收等方面，对PBI材料的性能和生产成本起着至关重要的作用。

三、PBI的应用领域由于其独特的性能，PBI已经在高温结构材料、汽车和航空航天领域得到广泛应用。

在航空航天领域，PBI被用作热氧化稳定性材料、引擎部件和舱内构件等；在国防领域，PBI也被应用于陆战装备和军事通讯设备等；PBI还在电子、化工和医疗器械等领域有着重要的应用前景。

在PBI的应用过程中，专利技术也发挥着至关重要的作用。

包括PBI材料的结构设计、成型工艺、表面处理和应用技术等方面，都涉及大量的专利技术。

这些专利技术的研究和应用，对PBI材料的市场竞争力和市场占有率具有直接的影响。