基于胺-烯反应合成有机硅聚合物及其新合成方法探索

Studies on synthesis and new synthesis methods of organosilicon polymers based on amino-ene reactions will be put up in this work. New organosilicon compounds and polymers, organosilicon graft copolymers, organosilicon block copolymers and modified polysiloxanes will be synthesized, and new organosilicon synthesis methods based on amino-ene reactions will be presented. Application of the amino-ene reactions in organosilicon fields will be explored. New types of silicone rubber will be prepared by using the amino-ene reactions in crosslinking systems of silicone rubber. The corresponding reaction mechanisms will be analyzed. By discussing the relationship between structures and properties of the obtained products, application feasibility will be pre-investigated. This will provide application of the amino-ene reactions in organosilicon fields with theoretical foundation. This work is one of the innovation studies in organosilicon chemistry, by which it will be expected to find a new way to synthesize organosilicon polymers and obtain new organosilicon materials. With respect to this work, the conceptions are novel, the academic thought is active, the study contents are rich, the innovation and characteristic are outstanding, and there are broad prospects of application. It will enrich and develop organosilicon chemistry and polymer chemistry, and is of important scientific significance and practical values.

本项目拟基于胺-烯反应合成有机硅聚合物，开展有机硅合成的新方法探索。通过胺-烯反应制备有机硅化合物和聚合物、有机硅接枝共聚物、有机硅嵌段共聚物、改性聚硅氧烷等，提出基于胺-烯反应的有机硅合成新方法；探索胺-烯反应在有机硅领域中的应用，提出基于胺-烯反应的硅橡胶新交联体系并制备新型硫化硅橡胶；探讨相应的反应条件与机理；研究基于胺-烯反应所得产物的特殊结构与性能关系，初探其应用性；为胺-烯反应在有机硅领域中应用提供理论依据。本项目是有机硅学科的创新性研究，用这种新方法可设计合成新型的有机硅化合物、聚合物，可望找到一条合成有机硅高分子的新的技术路线；以其合成的有机硅高分子具有新型结构，可进一步研发新的有机硅材料，为探索功能有机硅材料提供新的途径；本项目丰富和发展了有机硅化学、高分子化学，立题新颖，学术思想活跃，研究内容系统丰富，应用前景广阔，创新性与特色突出，具有重要的科学意义与实际意义。

本项目基于胺-烯反应合成有机硅化合物、有机硅聚合物，并研究了它们的应用，探索了有机硅合成新方法，是有机硅化学中的一个创新性领域。.设计制备了一系列含硅聚酰胺-胺树状大分子，发现硅的引入使其荧光发射强度有了大幅度提高，并有聚集诱导荧光增强作用；设计合成了含哌嗪基聚硅氧烷，继而制备了无需硫化剂、力学性能优良的有机硅弹性体；通过“成盐硫化”制备了高强度可愈合的有机硅弹性体，发现弹性体表面具有毛刺状凸起结构，增大了弹性体的疏水性；制备了具有温度、pH、盐浓度响应性的聚硅氧烷材料，其可对疏水性药物布洛芬进行增容与缓释；经沉淀聚合制备了新颖的可控有机硅/聚脲复合弹性微球，可用于生物医药及活性分子载体等方面。探索了巯烯反应，设计合成了一系列主链和侧链功能化的聚硅氧烷，继而成功地制备了紫外光固化硅橡胶；将合成的半胱氨酸功能化聚硅氧烷与稀土离子作用制得光强度和色纯度高的发光有机硅弹性体；将稀土离子及罗丹明引入聚硅氧烷，得到了激发光波长响应的可变色有机硅弹性体，并经简便原位交联得到了可变色UV-LED灯；将罗丹明功能化聚硅氧烷用天然分子D-柠檬烯进行自然光固化交联，创新性得到了发光薄膜和彩色荧光UV-LED灯；将合成的系列以硫醚键为桥的聚硅氧烷经Oxone氧化，直接得到了很有应用价值的含砜基环硅氧烷单晶及合成新方法；将硼酸酯键引入聚硅氧烷体系，得到了可自愈的有机硅弹性体。将荧蒽官能化硅烷与苝酰亚胺聚硅氧烷衍生物复合，得到了具有从蓝色到红色可调节荧光发射的复合材料；设计制备了多种树枝状多苯基化合物，发现含硅多苯基化合物具有更好的荧光增强和色调作用，即“硅核效应”；同时在基于八面体乙烯基倍半硅氧烷（POSS）制备系列有机硅多孔材料及其在二氧化碳捕获、硝基芳烃类爆炸物检测等方面也进行了初探。研究工作丰富和发展了有机硅化学等领域，具有重要的科学意义与实际意义。