小分子氟化开环反应及其在含氟聚合物合成中的应用

This proposal focuses on the development of new ring-opening reaction for the synthesis of fluorinated monomers and further study on their polymerization and diverse properties. ..A series of efficient synthetic routes towards fluorinated polymers are proposed based on our recent success on the new air-stable fluorinated cyclic synthons, including fluorinated caprolactam, trifluoromethylpropiolactam, difluoroallyl and tetrafluorocyclohexyldiene. The fluorinated polyesters and polyamides can be generated by those monomers and their unique pizezoelectric and ferroelectric properties will be studied.

本项目的研究旨在氟化学已有研究基础上，发展新型氟化开环反应，探索新的含氟聚合物单体结构，设计一套简便高效的合成路线，得到具有特定结构和功能的含氟高分子化合物，利用一系列现代仪器对其性能进行分析测试。..我们将在此项目中探索的新的含氟单体结构，设计一系列简便高效的含氟高分子合成路线。本课题组首次制备多种稳定含氟环状化合物，在此基础上，我们将继续发展几种氟化开环反应方法，得到具有高对映选择性和分子极性的单氟和多氟链状分子，包括氟代己内酰胺单体、手性三氟甲基修饰的丙内酰胺单体、通过二氟甲基卡宾和自由基开环的二氟烯丙基结构以及由二氟化银去芳构化反应合成的四氟环己二烯单体等。利用这些单体，进一步发生聚合反应，生成含氟聚酯和聚酰胺，从而研究其压电性和铁电性等一系列特殊性质，为开发功能化材料做准备。

本项目主要研究含氟含氮自由基的合成方法学，发展了两类新型氟化反应，设计了几套简便高效的合成路线，得到具有特定结构和功能的含氟分子，用于OLED发光器件的制备和性能表征。其中，利用新型氟自由基引发的加成和串联反应，合成了几类含有二氟甲基（CF2）和三氟甲基（CF3）的有机功能分子。同时，利用氮自由基引发的串联成环反应，高效制备了一系列含氮杂环配体在炔胺上实现磷代、碘代等多种官能化，作为配体材料和载流子材料，合成一系列具有高发光效率的红绿蓝磷光材料，并制备了OLED器件。项目按照计划的研究内容执行，对于设计的含氟自由基反应，进行了深入的研究，取得了期待的结果，相关工作已经发表，并在课题组继续延续。在此基础上，又发展了一系列含磷含氮自由基的串联关环反应，应用于有机发光材料的合成及其器件制备中，拓展了新的研究方向。.本项目执行期间，在有机化学及材料化学杂志上发表研究论文7篇，申请发明专利12项，培养了3名博士生，2名硕士生。