Синтез нелинейных оптических полимеров имидного и метакрилового рядов, содержащих азобензольные и стирилхинолиновые звенья

• Автор: Субботина, Лариса Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1.1. Основные понятия нелинейной оптики

1.2. Полимерные среды в нелинейной оптике

1.2.1. Способы получения хромофорсодержащих полимерных

1.2.2. НЛО полимеры, полученные из хромофорсодержащих

мономеров

1.2.3. НЛО полимеры, полученные реакциями в цепях

1.3. Реакции эпоксисосдинений, протекающие с реагентами,

имеющими подвижный атом водорода.

Глава 2. ПОЛУЧЕНИЕ ХРОМОФОРСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ И

ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ

2.1. Химическая модификация полиметилметакрилатсо

глицидилметакрилата карбоксилсодержащими хромофорами хинолинового ряда
2.1.1. Принципы дизайна полимеров с боковыми хромофорными группами с использованием реакции раскрытия эпоксидного цикла
2.1.2. Синтез полиметилметакрилатсоглицидилметакрилата
2.1.3. Получение хромофоров стирилхинолинового ряда
2.1.4. Оптические свойства и гиперполяризуемость хромофоров
стирилхинолинового ряда1.
2.1.5. Реакции в цепях полиметилметакрилатсо
глицидилметакрилата с замещенными 2стирилхинолин4карбоновыми кислотами.
2.1.6. Состав сополимеров, модифицированных замещенными
2стирилхинолин4карбоновыми кислотами.
2.1.7. Нелинейные оптические свойства хромофорсодержащих
сополимеров метакрилового ряда.
2.2. Синтез полимеров с боковыми хромофорными группами на основе карбоксилсодержащих полиамидоимидов, модифицированных глицидиловыми эфирами азокрасителей.
2.2.1. Принципы дизайна полиамидоимидов с боковыми
хромофорными группами.
2.2.2. Синтез полиамидоимидов с функциональными карбоксильными
группами.
2.2.3. Эпоксидирование гидроксилсодержащих азокрасителей.
2.2.4. Выбор оптимальных условий химической модификации
карбоксилсодержащего ПАИ глицидиловым эфиром нитрофенилазофенола
2.2.5. Химическая модификация ПАИ эпоксидированными
промышленными красителями
2.2.6. Термомеханические свойства полиамидоимидов с боковыми
хромофорными группами.
2.2.7. Оптические свойства хромофорсодержащих ПАИ.
Глава 3. МЕТОДИКИ СИНТЕЗА, ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ОПТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Реагенты и растворители
3.2. Синтез хромофоров и полимеров
3.2.2.
3.2.4.
3.2.6.
3.2.8.
3.
3.2 3.3 3.4.
Синтез 2метилцинхониновой кислоты.
Синтез метоксистирилхинолин4карбоновой кислоты, 2стирилхинолин4карбоновой кислоты, М,диметиламиностирилхинолин4карбоновой кислоты,
2 1 4фенилбутадиениленхинолин4карбоновой кислоты,
бромстирилхинолин4карбоновой кислоты
Синтез гидроксистирилхинолин4карбоновой кислоты
нитростирилхинолин4карбоновой кислоты
Синтез полиметилметакрилатсоглицидилметакрилата9 Химическая модификация сополимера замещенными
стирилхинолиновыми кислотами.
Синтез нитрофенилазофенола.
Синтез глицидиловых эфиров азокрасителей.
Синтез 1,6гексаметиленбистримсллитимидодикарбоновой
кислоты
Синтез дихлорангидрида 1,6гексаметиленбистримеллитимидо
дикарбоновой кислоты
Синтез поли1карбокси3,5фениленамида
1,6гексаметилентримеллитимидокислоты
Химическая модификация полиамидоимида глицидиловыми
эфирами азокрасителей.
Методика определения степени этерификации полимеров
с помощью потенциометрического титрования
Методы исследования механических и оптических свойств синтезированных полимеров.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ НЛО нелинейные оптические ГВГ генерация второй гармоники 1 i 1Дисперсный красный
i Дисперсный красный
i Дисперсный оранжевый
7 i 7 Дисперсный желтый
ПММА полиметилметакрилат ММА метилметакрилат МА метакриловая кислота ПАИ полиамидоимид ПАК полиамидокислота ПИ полиимид
УФизлучение излучение в ультрафиолетовом диапазоне длин волн ГФДФА 4,4гексафторизопропилидендифталевый ангидрид МАХ метакрилоилхлорид
i ix диэтилазодикарбоксилат
ЯМР ядерный магнитный резонанс
ТГА термогравиметрический анализ
ГМА глицидилметакрилат
ДМСО диметилсульфоксид
ДМФА Ыдиметилформамид
ДМАА Ыдиметилацетамид
МП метил2пирролидон
ГМДА 1,6гексаметилендиамин
ДМБА диметилбензиламин
ЦПК дициклогексилпероксидикарбонат
БЗФ диангидрид ЗДбензофенонтетракарбоновой кислоты
ЭДС электродвижущая сила
ВВЕДЕНИЕ


В связи с этим большой интерес представляет поиск и разработка новых носителей, содержащих реакционноспособные группы, обеспечивающие присоединение хромофоров в стандартных условиях. Синтез таких полимеров может быть основан на хорошо развитой химии эпоксидных соединений, т. Этот метод базируется на реакциях, способных протекать в обычных условиях, не имеющих жестких ограничений и не требующих специальных катализаторов. Поскольку в настоящее время активно развивается создание и исследование материалов, обладающих нелинейными оптическими свойствами, тема работы, направленная на расширение ряда хромофоров и разработку методов синтеза полимеров с ковалентно присоединенными хромофорными группами, является актуальной. Цель работы состояла в синтезе полимеров носителей реакционноспособных групп полиметилметакрилатсоглицидилметакрилата ПМГ, содержащего эпоксидные группы и поли1карбокси3,5фениленамида 1,6гексаметилентримеллитимидокислоты ПАИ, содержащего карбоксильные группы разработке оптимальных методов синтеза полимеров с боковыми хромофорными группами с помощью реакций в цепях на основе ПМГ и ПАИ исследовании связи их строения с нелинейными оптическими, деформационнопрочностными и термическими свойствами. ВУ7 с различной степенью этерификации. Оптические методы метод фотоиндуцированного спада поверхностного потенциала, генерированного в коронном разряде электронная спектроскопия, метод генерации второй гармоники. Практическое значение работы состоит в том, что получены новые полимерные материалы самонесущие пленки из модифицированных ПАИ, характеризующиеся коэффициентом генерации второй гармоники ГВГ с до 7. В и покрытия из модифицированных ПМГ, характеризующиеся коэффициентом ГВГ б до 2. В, перспективные для использования в качестве регистрирующих сред, оптических удвоителей частоты и электрооптических модуляторов. ПАИ, содержащих азобензольные звенья, увеличивается с ростом степени их этерификации. Работа выполнена в ИВС РАН в лаборатории синтеза новых высокотермостойких полимеров в соответствии с планом научноисследовательских работ по темам Функциональные термостойкие полимеры, Синтез высокоорганизованных бензгетероциклических термостойких полимеров и материалов на их основе, способных работать в экстремальных условиях. Апробация работы. X Всероссийской конференции Структура и динамика молекулярных систем Казань, Москва, , 5 Ii i ii i i, , 4 Ii i i i i i i i i, , IV Всероссийской Каргинской конференции Наука о полимерах му веку Москва, а также на конкурсах молодых ученых ИВС РАН и Мэрии СанктПетербурга. Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи в рецензируемых журналах, 9 тезисов докладов на международных и всероссийских симпозиумах и конференциях. Личный вклад автора состоял в проведении синтеза стирилхинолиновых хромофоров и эпоксидированных азокрасителей, а также разработке методов синтеза и ковалентной модификации полимеров реакциями в цепях, изготовлении образцов пленок и покрытий, анализе и обсуждении результатов. Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, главы Получение хромофорсодержащих полимеров и исследование их свойств, главы Методики синтеза, физикомеханических и оптических исследований, выводов, списка литературы. Работа изложена на 9 страницах, содержит 6 таблиц, рисунка, список литературы включает 8 источников. Автор выражает признательность своему научному руководителю д. В.В. Кудрявцеву, а также благодарит за сотрудничество и поддержку к. М.Я. Гойхмана. Автор благодарит д. А.В. Якиманского за проведение расчетов молекулярной гиперполяризуемости и конструктивные советы при обсуждении результатов, К. И.В. Гофмана и д. Сидоровича за помощь в определении структуры и механических свойств синтезированных полимеров, В. И.Шилова, проводившего рентгенографические исследования, а также Е. Л. Александрову за неоценимую помощь при исследовании светочувствительных свойств. Автор также выражает благодарность коллегам Смирнову и А. Э. Бурсиан, исследовавшим НЛО свойства полимеров.