含叔胺基团苝酰亚胺的合成及其自组装性能

来源：精细化工杂志2019年第11期北京时间：

作者：李丝雨

摘要：利用苝酐为原料，合成了两种不同碳链长度叔胺基取代的苝酰亚胺分子N,N-二(N,N-二甲基乙二胺基)-1,6,7,12-四(4-叔丁基苯氧基)-3,4,9,10-苝四甲酸酰亚胺（MDI-PBI）和N,N-二(3-二甲胺基丙胺基)-1,6,7,12-四(4-叔丁基苯氧基)-3,4,9,10-苝四甲酸酰亚胺（MPI-PBI），两分子在两种两相溶剂体系中进行快速溶剂扩散自组装。利用SEM、UV-Vis、偏光干涉和XRD对聚集体形貌结构、光物理性能和内部分子排列情况进行了表征。 结果表明，两分子在甲醇中的溶解度(S)比正己烷大，且S(MPI-PBI)＜S(MDI-PBI)。MDI-PBI和MPI-PBI在两种自组装体系中均为J型聚集，疏溶剂化作用较强时，分子形成聚集程度更高、更稳定的纳米带或纳米线，疏溶剂化作用较弱时，形成球状结构。 π-π堆积作用为MDI-PBI聚集体长轴方向生长的作用力，疏溶剂作用为短轴方向生长的作用力， 叔胺取代基碳链更长的MPI-PBI则刚好相反。V(甲醇):V(THF)=5:1情况下MDI-PBI形成的纳米带内部分子之间π-π堆积的距离为0.37nm，并根据此结果得到了其内部分子的堆积模型。

关键词：苝酰亚胺;自组装;快速溶剂扩散法;1D纳米材料;J型聚集;分子堆积

基金资助：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）