Deuterated polymeric materials are a type of promising target materials for inertial confinement fusion (ICF). To fabricate deuterated polymers through traditional covalent polymerization, deuterated monomers need to be synthesized through several steps, which increases costs and difficulty of their fabrication. This project is aimed to develop deuterated supramolecular polymers. At start, normal bifunctional monomers will be designed and synthesized. After that, deuterated monomers will be prepared through H-D exchange reaction catalyzed by Pt/C and Pd/C. Then deuterated supramolecular polymers will be fabricated through supramolecular polymerization of deuterated monomers. The fabrication of deuterated supramolecular polymers will not only expands the library of ICF target materials, but also offer a new strategy to develop functional supramolecular polymers. By combining the study of deuterated supramolecular polymers with that of normal supramolecular polymers, we can know more about the isotope effect, including how the replacement of hydrogen by deuterium influence the strength of noncovalent interaction, as well as the single-chain elasticity of supramolecular polymers.
氘代聚合物材料是一种很有前景的惯性约束聚变靶材料。通过传统共价聚合制备氘代聚合物的方法需经多步反应合成氘代单体,成本与操作难度都比较高。本项目致力于发展氘代超分子聚合物。首先设计并合成非氘代双官能度单体,通过非氘代单体在铂/碳与钯/碳催化下进行氢-氘交换反应制备氘代单体,然后采用四重氢键或配位键进行超分子聚合制备氘代超分子聚合物。氘代超分子聚合物的制备可为新型惯性约束靶材料的开发奠定基础,也为超分子聚合物的功能化提供一种新的思路。同时,结合氘代超分子聚合物与非氘代超分子聚合物,可研究超分子聚合物体系中氘取代氢带来的同位素效应,包括对非共价相互作用强度、超分子聚合物单链弹性性质等方面的影响。
氘代聚合物材料是一种很有前景的惯性约束聚变靶材料。目前报导的氘代聚合物制备方法较少,且仅限于共价氘代聚合物,所采用的的氘代单体需通过多步反应合成,增加了制备成本与操作难度。本项目提出了研究制备氘代超分子聚合物的想法。发展了一种制备氘代聚合物以及氘代超分子聚合物的方法。该方法将环烯直接氕-氘交换与开环易位聚合结合起来,以普通环烯为原料,通过直接氕-氘交换制备高氘代率的氘代环烯。然后通过开环易位聚合制备以氘代聚环烯为间隔基的超分子聚合物。结合1 HNMR、2 HNMR对氘代环烯单体与氘代超分子聚合物进行了表征。本项目的研究为惯性约束聚变氘代聚合物靶材料的制备提供了一种较好的路线。
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数据更新时间:2023-05-31
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