Luận án Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của một số dẫn xuất polythiophene từ 3-thiophenecarbaldehyde

Tên luận án:

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT POLYTHIOPHENE TỪ 3–THIOPHENECARBALDEHYDE

Ngành:

Hóa học hữu cơ

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào lĩnh vực hóa học các hợp chất dị vòng, đặc biệt là các dẫn xuất thiophene và polythiophene, với nhiều ứng dụng tiềm năng trong y học, công nghiệp và kỹ thuật. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn về vật liệu polymer dẫn điện có tính chất cải thiện, đề tài nghiên cứu tổng hợp và khảo sát tính chất của một số dẫn xuất polythiophene từ 3–thiophenecarbaldehyde.

Mục tiêu chính là tổng hợp các dẫn xuất polythiophene mới và nghiên cứu mối liên quan giữa cấu trúc với độ tan, tính chất quang và điện của chúng. Nội dung nghiên cứu bao gồm việc tổng hợp các dẫn xuất thiophene có mạch nhánh dài hoặc chứa dị vòng nitơ ở vị trí số 3, sau đó polymer hóa chúng bằng phương pháp hóa học với xúc tác FeCl3. Các polymer tổng hợp được khảo sát cấu trúc, hình thái và tính chất bằng nhiều phương pháp vật lý hiện đại như phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), phân tích nhiệt (TGA), ảnh hiển vi điện tử quét (SEM), phổ UV-Vis, phổ huỳnh quang và độ dẫn điện. Từ đó, lựa chọn các polymer tiềm năng để điều chế nanocomposite.

Kết quả luận án đã tổng hợp thành công 19 dẫn xuất thiophene (trong đó có 15 dẫn xuất mới) và 19 polymer polythiophene (18 polymer mới). Các polymer thu được có dạng bột màu đỏ đậm, kích thước hạt đồng đều và phân tán tốt. Đặc biệt, 3 polymer có khả năng tan tốt trong dung môi CHCl3 và 1 polymer tan tốt trong DMSO. Các polymer mới này thể hiện độ bền nhiệt khá tốt (trên 200°C) và khả năng phát quang ở vùng ánh sáng đỏ đến cam. Đáng chú ý, độ dẫn điện của các polymer khi chưa pha tạp cao hơn từ 100 đến 10000 lần so với polythiophene tiêu chuẩn, tạo tiền đề thuận lợi cho việc chế tạo siêu tụ. Luận án cũng đã tổng hợp được 3 nanocomposite và nghiên cứu hiệu quả ổn định quang của màng sơn, mở ra tiềm năng ứng dụng trong chế tạo màng mỏng che chắn UV. Các đóng góp này cung cấp thông tin khoa học quan trọng cho việc định hướng các nghiên cứu phát triển tiếp theo.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của luận án

• 2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án

  • 2.1. Mục tiêu nghiên cứu

  • 2.2. Nội dung nghiên cứu

  • 2.3. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đóng góp mới của luận án

• 3. Bố cục luận án

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

• CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM

  • 1. Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc, hình thái và tính chất của polyme

  • 2. Tổng hợp các dẫn xuất của polythiophene

    • 2.1. Tổng hợp các polythiophene
      • 2.1.1. Tổng hợp 8 polythiophene từ dẫn xuất của 3–(3-phenylprop-1-ene-3-one-1-yl)thiophene
      • 2.1.2. Tổng hợp 8 dẫn xuất của thiophene chứa dị vòng pyrazoline
      • 2.1.3. Tổng hợp 3 dẫn xuất polythiophene chứa dị vòng benzo[d]thiazole P86–P88
    • 2.2. Tổng hợp và nghiên cứu tính chất các composite của dẫn xuất thiophene chứa dị vòng benzo[d]thiazole
      • 2.2.1. Tổng hợp các composite của dẫn xuất thiophene chứa dị vòng benzo[d]thiazole CPS86–CPS88
      • 2.2.2. Chế tạo các mẫu màng sơn nghiên cứu hiệu quả ổn định quang của các hạt nanocomposite

• CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 1. Cấu trúc các dẫn xuất của thiophene

  • 2. CẤU TRÚC, HÌNH THÁI VÀ TÍNH CHẤT CỦA POLYTHIOPHENE

    • 2.1. Cấu trúc, hình thái và tính chất của polythiophene từ dẫn xuất của 3–(3–phenylprop-1-ene-3-one-1-yl)thiophene P70–P77
    • 2.2. Cấu trúc, hình thái và tính chất của polythiophene từ dẫn xuất của 1,3–diphenyl-5-thiophenyl-2-pyrazoline P78–P81
    • 2.3. Cấu trúc, hình thái và tính chất của polythiophene từ dẫn xuất của 3–phenyl-1-thiocarbamoyl–5–thiophenyl-2-pyrazoline P82–P85
    • 2.4. Cấu trúc, hình thái và tính chất của polythiophene chứa dị vòng benzo[d]thiazole

  • 2.5. Cấu trúc, hình thái và tính chất của các nanocomposite

• KẾT LUẬN