噻唑系側鏈型高分子染料之製備與其性質研究 顏明賢 a* 陳承和 a 簡維伯 a 蔡明政 b 王智民 b 黃翰揚 b a 崑山科技大學高分子材料系 b 國立玉井高工化工科

1. 噻唑系側鏈型高分子染料之製備與其性質研究 顏明賢a* 陳承和a 簡維伯a 蔡明政b 王智民b黃翰揚b a崑山科技大學高分子材料系 b國立玉井高工化工科 摘 要 研究主要合成一系列可聚合型噻唑系偶氮染料，先利用苯乙醯、碘與硫代尿素於隔水加熱迴流反應製得噻唑中間體，再與間硝基苯胺行偶合反應，得一系列雜環系4-取代噻唑偶氮染料，再利用丙烯醯氯及甲基丙烯醯氯與之行縮合反應，使染料具有可加成之雙鍵，再與甲基丙烯酸甲酯單體(MMA)兩者在起始劑偶氮雙異丁腈(AIBN)作用下行自由基聚合反應，製成側鏈型高分子。由FT-IR與1H NMR來判斷化合物特殊官能基及結構，再利用TGA、DSC去測定聚合物之熱性質與UV-vis光譜儀去獲得λmax，比較化合物上取代基與結構間之關係。 圖二：前驅體11a 1H-NMR圖 結果與討論 中間體之合成 圖三：共聚合物11a-11f之TGA圖(升溫速率10℃/min) 結 論 本研究主要合成一系列4-取代噻唑偶氮染料，與AC及MAC進行縮合反應成為高分子型染料，再與MMA進行共聚合反應，獲得一系列具有發色團之MMA共聚合物，探討其結構與熱穩定性，得到以下結論： 1.中間體5a-5c之產率約在50%-66%，顏色型態則呈白色的棉絮狀物、淡黃色的粉狀物、黃色粉狀物，其熔點在於143℃-185℃之間。 2.三支偶氮反應的染料7a-7c的產率分別於80％-89％，其表觀顏色大部分為橘紅色及紅褐色粉末。 3.前驅體9a-9c的產率分別於49％-59％、9d-9f的產率分別於65％-89％熔點在於122℃-170℃之間，其表觀顏色改變為紅色及黃橘粉末。 4.經由FT-IR可以確定前驅體9a-9c其官能基與染料7a-7c之差異性，而共聚合物11a-11c也多了純PMMA所不具有之官能基。進而利用1H-NMR確定其結構式的無誤。 5.三種不同系統化合物結構中取代基之種類比較發現，其吸收波長大小比較：7c＞7b＞7a。 6.共聚合物之λmax由紫外光-可見光光譜儀得知，共聚合物因共振效應需較大能量而使得λmax向短波長位移，化合物溶於DMF中會使λmax些微向長波長移動。 噻唑偶氮染料之合成 前驅體之合成 圖四:化合物7a、9a、11a在 DMF溶劑下之紫外線光譜圖 高分子染料之合成 圖一：共聚合物10a與PMMA紅外線光譜分析圖 圖五:化合物11b在THF與DMF溶劑下之紫外線光譜圖