فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:91
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد ״M. Sc״ شیمی
گرایش: شیمی آلی
عنوان : سنتز و شناسایی پلی(اتر- آمید)های فلوئوردار جدید مشتق از 2، 2- بیس (2- آمینو-4- تری فلوﺋورو متیل فنوکسی) 1،′1- بای نفتیل و انواع دی اسیدها
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
چکیده.................................................................................................................................................................1
فصل اول:کلیات و مروری بر پژوهش¬های اخیر..............................................................................................2
مقدمه................................................................................................................................................................3
1-1- پلیمرهای با عملکرد بالا...........................................................................................................................4
1-2- پلی¬آمیدها ................................................................................................................................................7
1-3- نحوه سنتز آرامیدها...................................................................................................................................8
1-4- پلی¬آمیدهای کلردار وفلوئور دار شده......................................................................................................10
1-5- عوامل موثر بردمای تبدیل شیشه ای(Tg )...............................................................................................16
1-6- عوامل مؤثر بر دمای ذوب (Tm )...........................................................................................................17
1-7-ارتباط بین Tg و Tm...............................................................................................................................18
1-8- آنالیزهای حرارتی ..................................................................................................................................19
1-9- پلی¬آمیدهای تجاری.................................................................................................................................20
1-10-فعالیت نوری پلی¬آمیدها ........................................................................................................................24
1-11- پلیمرهای حاوی واحدهای بای نفتیل ..................................................................................................27
1-12- هدف پژوهش جاری............................................................................................................................38
فصل دوم: بخش تجربی .................................................................................................................................39
2-1- مواد شیمیایی ..........................................................................................................................................40
2-2- دستگاهوری............................................................................................................................................40
2-3- سنتز مونومر............................................................................................................................................41
2-3-1- سنتز 2،΄2- بیس(4- تری¬فلوئورومتیل-2-نیتروفنوکسی)-1،΄1- بای¬نفتیل(FNPBN)...................41
3-3-2- سنتز 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری¬فلوﺋورو¬متیل¬فنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل AFPBN)).................42
2-4- سنتز پلیمرها............................................................................................................................................43
2-5- تعیین گرانروی درونی محلول پلیمرها....................................................................................................44
2-6- تعیین حل پذیری پلیمرها........................................................................................................................45
2-7- سایر آنالیزها............................................................................................................................................45
فصل سوم :بحث و نتیجه¬گیری.......................................................................................................................46
3-1- سنتز مونومر..................................................................................................................................47
3-1-1- سنتز 2،´2- بیس(4-تری¬ فلوﺋورو¬متیل-2- نیتروفنوکسی)-¬1،´1- بای¬نفتیل (FNPBN)................47
3-1-2- سنتز 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری¬فلوﺋورو¬متیل¬فنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل AFPBN))................50
3-2- تهیه¬ی پلی(اتر- آمید)های فلوئوردار......................................................................................................54
3-3- بررسی برخی از خواص پلیمرها.....................................................................................................59
فصل چهارم: نتیجه¬گیری و پیشنهادات....................................................................................................66 4-1-نتیجه¬گیری.....................................................................................................................................67
پیوست1: طیف FT-IR بیس بتا نفتول سنتز شده............................................................................................68
پیوست2: واژه¬نامه فارسی- انگلیسی..................................................................................................................69
پیوست3: واژه¬نامه انگلیسی- فارسی..................................................................................................................73 مراجع................................................................................................................................................................77
فهرست جدول ها
صفحه عنوان
جدول1-1- ساختار شیمیایی ورفتار حرارتی برخی از انواع پلیمرهای آروماتیک با عملکرد بالا........................6
جدول1-2- مثال¬هایی از گروه¬های مختلف پلیمرهای دارای گروه CF3.........................................................12
جدول 1-3- خلاصه¬ای از ویژگی¬های پلیمرهای کولار، نومکس و تکنورا.......................................................23
جدول1-4- گرانروی، حلالیت و کیفیت فیلم پلی¬آمیدها وپلی¬ایمیدها..............................................................32
جدول1-5- خواص حرارتی فیلم¬های پلی¬آمید و پلی¬ایمید...............................................................................32
جدول1-6- ثابت دی الکتریک ودانسیته پلی آمیدها وپلی ایمیدها..................................................................33
جدول1-7- خواص گرمایی و جرم ملکولی پلی¬فلورنها. .................................................................................36
جدول 3-1- مقادیر گرانروی و برخی ویژگیهای پلیمرها................................................................................58
جدول3-2- نتایج آزمون بررسی رفتار حرارتی پلیمر AFPBN/2,6-PDA.................................................64
جدول 3-3- حل¬پذیری پلیمرها در چند حلال آلی...........................................................................................64
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل1-1: طرح تهیه نایلون تهیه نایلون- 6،6......................................................................................................7
شکل 1- 2: تهیه نایلون -6 از حلقه گشایی کاپرولاکتام......................................................................................7
شکل1-3: سنتز آرامیدها به روش فسفرلاسیون...................................................................................................8
شکل1-4: مکانیسم واکنش آمیدی شدن مستقیم با روش فسفرلاسیون...............................................................9
شکل1 -5: آرامید سنتز شده و گروههای آروماتیک آن.....................................................................................13
شکل1-6: پلی¬آمیدهای فلوئور دار و گروههای آروماتیک آنها..........................................................................14
شکل1-7: پلی¬آمید وگروههای آروماتیک آن.....................................................................................................15
شکل1-8: پلی¬آمید شامل اتصالات اتری و گروههای آروماتیک آن..................................................................16
شکل1-9: انعطاف پذیری پلی دی متیل دی سیلوکسان که باعث کاهش مقدار عددی tg می شود................17
شکل1–10: پیوند هیدروژنی بین زنجیره های مجاور در پلی آمیدها، پیوند هیدروژنی بین زنجیره های نایلون -6،6....................................................................................................................................................................18
شکل1-11: نمودار ارتباط بین Tg وTm..........................................................................................................19
شکل1-12: ساختاربرخی پلیمرهای تجاری......................................................................................................22
شکل1-13: پلی¬ایزوفتالامیدهای سنتز شده........................................................................................................25
شکل1-14: پلی ایزوفتالیمیدهای شامل گروههای آویزان L-Alanin ............................................................27
شکل1- 15: سنتز مونومر2و2-دی نفتیل بای فنیل-4و4- دی آمین.................................................................28
شکل 1-16: سنتز پلی¬آمیدهای PA1-PA4.....................................................................................................29
شکل1-17: مسیر سنتز پلی¬ایمیدها...................................................................................................................30
شکل1-18: ساختار( الف)) , Ref2 ب. Ref1 ( ..........................................................................31
شکل 1-19: ساختار کلی پلی¬فلورنها................................................................................................................34
شکل 1-20: مکانیسم سنتز کوپلیمرها...............................................................................................................35
شکل1-21: منحنی TGA پلی¬فلورنها.............................................................................................................37
شکل1-22: طیف 1HNMR وساختار پلی¬فلورنهای P1-P5 .........................................................................38
شکل 1-23: 2،′2- بیس (2- آمینو-4- تری¬فلوﺋورو¬متیل¬فنوکسی)¬- 1،′1- بای¬نفتیل (مونومر تهیه شده).........38
شکل3-1: سنتز2،´2- بیس(4-تری¬ فلوﺋورو¬متیل-2- نیتروفنوکسی)-¬1،´1- بای-نفتیل(FNPBN)..................47
شکل 3-2: طیف FT-IR 2،′2- بیس(4- تری¬فلوﺋورو¬متیل-2- نیتروفنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل (FNPBN)......................................................................................................................................................48
شکل 3- 3: طیف 1H-NMR 2،′2- بیس(4- تری¬فلوﺋورو¬متیل-2- نیتروفنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل (FNPBN)......................................................................................................................................................49
شکل 3-4: طیف 13C-NMR2،′2- بیس(4- تری¬فلوﺋورو¬متیل-2- نیتروفنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل (FNPBN).......................................................................................................................................................50
شکل 3-5: سنتز 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری¬فلوﺋورو¬متیل¬فنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل AFPBN))..............51
شکل3-6: طیف FT-IR2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری¬فلوﺋورو¬متیل¬فنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل AFPBN))......................................................................................................................................................52
شکل3- 7: طیف 1H-NMR 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری¬فلوﺋورو¬متیل¬فنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل AFPBN)).....................................................................................................................................................52
شکل3-8: طیف13C-NMR 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری¬فلوﺋورو¬متیل¬فنوکسی)- 1،′1- بای¬نفتیل AFPBN))....................................................................................................................................................53
شکل 3-9: مکانیسم پلیمریزاسیون تراکمی به روش فسفریلاسیون برای تهیه پلی(اتر-آمید)ها.........................54
شکل 3-10: تهیه پلیمر /TPA AFPBN با روش واکنش پلیمری¬شدن فسفریلاسیون...................................55
شکل3-11: ساختار شیمیایی پلی¬آمیدهای پژوهش جاری.................................................................................55
شکل 3-12: پلات¬های نوعی هوگینس و کرامِر................................................................................................57
شکل 3-13: گرانروی¬سنج (الف) اوبلوهد و (ب) استوالد................................................................................57
شکل 3- 14: طیف FT-IR پلیمر IPA AFPBN/.....................................................................................59
شکل 3-15: طیف 1H-NMR پلیمر IPA AFPBN/...............................................................................60
شکل3-16: دیفتوگرام XRD پلیمرها..............................................................................................................60
شکل 3-17: نمودارهای مربوط به DSC وTGA پلیمر AFPBN/2,6-PDA............................................61
شکل3-18: یک منحنیِ نمایشی از "جریان گرما در برابرِ دما" در ناحیه¬ی Tgِ یک پلیمر.................................63
شکل 3-19: تصاویرSEM پلیمرهای پژوهش جاری.......................................................................................65
چکیده:
یک دی¬آمین فلوئوردار جدید با نام 2،′2- بیس (2- آمینو-4- تری¬فلوﺋورو¬متیل¬فنوکسی)¬- 1،′1- بای¬نفتیل (AFPBN) در سه مرحله با شروع از β-نفتول سنتز شد. در ادامه، پلی(اتر- ¬آمید)های وابسته، حاوی گروههای تری¬فلوئورو متیل با پلی¬تراکمی شدن فعال شده با تری فنیل فسفیتِ AFPBN و چهار کومونومر دی¬کربوکسیلیک اسید آروماتیک شامل ترفتالیک اسید، ایزوفتالیک اسید، 5,2-پیریدین¬دی¬کربوکسیلیک¬اسید و 6,2-پیریدین¬دی¬کربوکسیلیک¬اسید تهیه شدند. پلیمرهای بدست آمده، به طور کامل با روش¬های طیف سنجی FT-IR و NMR شناسایی شدند. اثرات گروههای جانبیِ ¬فلوئوردار متصل شده به زنجیرهای درشت مولکولی بر روی برخی از خواص پلیمرها از جمله حل ¬پذیری، بلورینگی و مقاومت حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. پلیمرهای بدست¬آمده از AFPBN در حلال¬های آلی مختلف همچون N- متیل-2- پیرولیدون (NMP)، N,N- دی¬متیل¬فرمآمید (DMF)، N,N- دی¬متیل استآمید (DMAc)، دی¬متیل¬سولفوکسید (DMSO) حل پذیری عالی نشان دادند. نتایج حاصل از مطالعات XRD نشان داد که حضورگروههای CF3 آویزان از زنجیرها، نظم ساختاری آنها را تا حدود زیادی مختل کرده و باعث کاهش میزان بلورینگی ماکرومولکول¬ها می¬شود. مورفولولوژی پلی(اتر- آمید)ی بدست¬آمده که توسط تصاویرSEM مشخص شده نشان داد که زنجیره ¬های پلیمری حاصل به شکل میکروپلیت تشکیل شده¬اند. گرمانگار TGA مربوط به پلیمر AFPBN/2,6-PDA به عنوان نمونه¬ای از این دسته پلی¬(اتر- آمید)ها نشان داد که این پلیمرها از گرماتابی بالایی برخوردارند. مقدار Tg حاصل از پلات DSC همان پلیمر نیز تعیین شد.
