芳香型螺双内酯衍生物的合成和性能研究

芳香型螺双内酯是一类含双内酯环和螺碳原子这一特定结构的化合物，它是一类具有面不对称性手性化合物。由于这类化合物具有强的刚性使得它们的熔点非常高，而且含有这类结构的聚合物也同样具有良好的热稳定性。另外，螺双内酯化合物由于具有与酸酐相类似的性质，它的衍生化既容易又多样化，有可能从它衍生得到含氮、含磷、含硫等的衍生物。本文通过有机合成、手性拆分和聚合反应讨论了芳香性螺双内酯在这几方面的性质。1. 以对硝基甲苯和多聚甲醛为原料，探索了两种途径合成了二硝基芳香型螺双内酯，并发现在酸性体系中氧化反应可高收率地直接得到二硝基螺双内酯。2. 探索了两种途径合成了二氨基芳香型螺双内酯。经过一系列的对照试验，优化了还原反应条件，发现在低极性溶剂和使用5% Pd/C催化剂的还原条件下，生成一种稳定的芳香型二羟胺类化合物；而在强极性溶剂中和使用10% Pd/C催化剂的还原条件下，发生还原开环反应。通过对二氨基螺双内酯及其中间产物的结构解析，给出了可能的还原机理。3. 以芳香型螺双内酯的三种衍生物为原料，通过内酰胺化反应，合成了五种芳香型螺双内酯内酰胺化合物和二硝基芳香型螺双内酰胺。发现芳香型螺双内酯化合物易于在一个环上发生内酰胺化反应，生成稳定的螺双内酯内酰胺化合物，而芳香型螺双内酰胺则需要在很高的温度下得到且产率较低、不易分离。4. 对螺双内酯化合物的化学拆分进行了探索，找到了芳香型螺双内酯四酸的拆分体系。5. 通过常温溶液聚合得到了一系列含有芳香螺双内酯结构的聚酰胺和聚酰亚胺，其结构由红外光谱和元素分析得到了验证。同时发现它们具有很高的热稳定性、抗氧化性和溶解性。