第32卷，第10期 2012年10月
出谱分析
光谱学与光
Spectroscopy and Spectrai Analysis
Vol. 32,No. 10+pp2690-2693
October，2012
光谱分析在含13，4-腮二唑环质子交换膜领域中的应用
哲1,2·，任飞"，程海龙"，徐晶美"，张会轩1，2
任春丽'，赵成吉”，王
1.长春工业大学化学工程学院，合成树脂与特种纤维工程研究中心，吉林长春
130012
2.中国科学院长春应用化学研究所，吉林长春130012 3.吉林大学化学学院，吉林长春130012
摘要采用直接缩聚的方法，通过调节磺化单体与非磺化单体的比例合成出一系列含有1，3，4-嗯二唑的案芳醛例案合物。并且通过红外光谱，核磁共振谱，热失重分析仪对其结构进行验证。红外光谱在1603 cm"1出现了CN的特征吸收峰，验证了二唑环的结构，又经"HNMR进一步验证了其聚合物的结构，说明已经成功在聚合物中引人了1，3，4-嗯二唑环。热失重有两个明显的失重平台，在300和450C分别为磺
酸基团和案合物骨架的断裂，展现了良好的热性能，满足作为质子交换膜的基本要求。关键词1,3，4-嗯二唑；红外光谱；氢核磁谱；热重分析
中图分类号：O433.5 引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2012)10-2690-04
甲基吡略烷酮(NMP)均为分析纯试剂，天津光复精细化工；碳酸钾、丙酮、甲苯、发烟硫酸均为分析纯试剂，北京试剂公司。3，3-二碳酸钠基-4，4"-二氟二苯(SDCDPS)用发烟
案芳醛矾是一种热塑性高分子化合物，可用作质子交换膜材料(1."。目前，含N杂环的聚嘧二唑类聚合物受到极大关注，由于其优良的热性能和化学稳定性4，在科技领域有良好的前景。其中1,3，4-嗯二唑的共轭结构有利于元电子离域，而嘎二唑环又具有亲电性，可应用于有机电致发光材料及发光设备[-}，如果在磺化的聚芳醚中引人1,3，4-暖二唑环，其包含的杂环结构（C一N）可以与磺酸基团作用形成SO,H(HO),-N(nS3)氨键结构，通过氢键的形成与断裂能够建立新的质子传输通道，使含1，3，4-嘎二唑环的聚芳醚砜有望在质子交换膜领域[8-W]得以应用。本研究合成了一系列含1，3，4-嘎二唑环的磺化聚芳醛砜聚合物，通过红外光谱分析、核磁共报谱对其结构进行表征以及热失重研究其热性能。
1
实验部分
1.1
试剂和仪器
4，4，二氟二苯矾(DSDPS)，纯度99%，延边龙井化工厂：4-氟苯甲酸，CP，国药试剂：硫酸肼(HS)纯度>99%，上海试剂厂；聚磷酸(PPA)，>85%，aladdin；双酚A、N-
收稿日期：2012-05-15，修订日期：2012-08-25
硫酸和4,4"-二氧二苯矾制得。
红外光谱仪是美国Nicolet仪器公司生产的AVATAR-360；核磁共振仪是Bruker生产的AVANCEⅢ400M，以 DMSO-，为溶剂，TMS为内标；热重分析仪是perkin-Elmer 公司生产的PYRIS1TGA，在氢气保护下，温度范围为30
～700C，升温速率为10℃·min=1测定热性能， 1.22,5-2(4-氧苯基)-1,3,4-愿二唑(BFO)的合成
2,5-2(4-氟苯基)-1,3,4-%二唑是根据Huang和Chen[8) 制备的，在氮气保护下，4-氟苯甲酸与硫酸耕在聚磷酸中 150℃反应6h，升温到200℃反应2h。冷却至室温倒入温水中。用95%的乙醇重结品后得到白色针状物。
1.3
含1,3,4-暖二唑环的聚芳醚砜(SPAES-N)的合成
在装有搅择桨、分水器、冷凝管和导气管的三口烧瓶中，依次加人2,5-2(4-氟苯基)-1,3,4-嘎二唑、3,3'-二磺酸钠基-4,4'-二氟二苯矾、双酚A、碳酸钾，以NMP为溶剂，甲苯为带水剂。在145C带水4h，蒸出甲苯，温度升到180 C反应接近30h，直到体系变黏。待反应混合物降到室温，出料于丙酮中，得到条状的粗产物。用组织捣碎机揭碎后，在蒸馏水中煮沸3～5次，除去无机盐及溶剂。放人真空烘箱中干煤48h。表1给出了SPAES-N的合成数据。
基金项目：国家自然科学基金项目(21104022，51273024)和吉林省教育厅重点项目(2008097)资助
作者简介：任春丽，女，1986年生，长春工业大学化学工程学院硕士研究生
*通讯联系人
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