Synthesis, characterization and investigation of polybenzimidazoles containing ether linkages

هدکشناد مولع

هورگ یشزومآ یمیش

نایاپ دشرا یسانشراک هجرد ذخا تهج همان

یلآ شیارگ یمیش هتشر

یسررب و ییاسانش ،زتنس یلپ صاوخ

لوزادیمیازنب یرتا تلااصتا یواح یاه

:رگشهوژپ

یماصتعا یداه

:امنهار داتسا

ولنامز اضردمحم رتکد

:رواشم داتسا

یروصنم بوقعی رتکد

هم ر 1398

ناونع و مان

:روآدیدپ

یلپ صاوخ یسررب و ییاسانش ،زتنس لوزادیمیازنب

یرتا تلااصتا یواح یاه

داتسا نا امنهار : ولنامز اضردمحم رتکد

داتسا :رواشم نا روسفورپ

بوقعی یروصنم

خیرات :عافد 13

/ 7 / 1398

دادعت حفص :تا 116

.ص

نایاپ هرامش :همان

اپ هرامش / هورگ مان ی

نا همان

:هدیکچ پ تفرشی وق ی هخاش اه ی دج دی سدنهم ،اضفاوه

،ی م کینورتکلاورکی ن...و

زای دوبهب هب

لپ داوم یرمی ا رد هتفرراک هب نی

مز هنی ددشت ار اه دی

هدرک لپ .تدسا ی آ یاهدیم واح ی هقلح اه ی

دددسورته لکی تامورآ یکی

، لپ ناونع هب اهرمی

ی ی اراک اب یی ات هظحلام لباق صاوخ و لااب دیی

هددددش لپ .دنا ی آ یاهدیم واح ی هقلح ی تامورآ کی و , یگژی اه ی هجوت لباق ی

اپ نوچمه یرادی

ترارح ی رتکلا صاوخ ,لااب یکی

ناکم و یکی لاع ی للاح ربارب رد لااب تمواقم و م ناشن اه

ی .دنهد

و یگژی اه ی هتددسجرب ی

لپ ی آ یاهدیم تامورآ

،کی ددش راتخاددس اب ییایمی

کرت و بی لوکلوم ی و

شنکمهرب اه

ی ب نی لوکلوم

،ی پ نوچمه یاهدنوی ه

ینژوردی م طبترم ی ا .دش اب د فرط ز

،رگی اب

غت ریی ش راتخاس ییایمی

نآ س ب ،اه یرای م بولطم صاوخ ی

هب دناوت آ تس د دی رض اح هژورپ رد .

رمونوم یاه د ی دیس ا کیلیس کوبرک PBIDA

PBIDA2 و واح

ی هقلح ود ی ازنب یلوزادیمی

اپ رب هی پ نیدیری

،نزنب و ساس ارب کی هدش شرازگ راک شور

، اس انش و زتنس یی

دهاوخ .دش

اب ابدددس کرت زتندددس

بی ذپ شنکاو ،لدم یری

هورگ اه ی یدیدددسا کیلیدددسکوبرک رمونوم

د ی دیددسا کیلیددسکوبرک د لباقم رد

ی نیمآ کیتامورآ یاه ددسررب دروم

ی رارق دهاوخ .تفرگ

د ی یاهدیددسا کیلیددسکوبرک PBIDA

و PBIDA2 د اب شنکاو رد

ی نیمآ یاه راتخاددس اب

هت تهج فلتخم هی

لپ ی آ یاهدیم ازنب یلوزادیمی هتفرگ رارق هدافتسا دروم

دش دهاوخ .

( لوزادیمیازنب یلپ یاهرمیلپ هک نیا هب هجوت اب:فده

( بلص راتخاس )PBI Rigid

نیا و دنراد )

نآ ییاراک و دربراک تیص وص خ یم دودحم ار اه

دنک

، فده هژورپ نیا رد زتنس

یلپ اوزادیمیازنب اه

مرف هب

Co-Polymer

اب دحاو رتا یاه یم ی دش اب

، یلبق صاوخ یبیرقت ندنام تباث نمض هک

یترارح یرادیاپ و ماکحتسا(

یشیاسکا و و یگدنوش ملیف و یریذپ فاطعنا تیصاخ )... و بوخ

دووووش تیوقت یفایلا .

یزتنوووس رمونوم وی فده نیا یاوووسارب ید

ویتامورآ یورتین یواح

هورگ لوزادیمیازنب و نیدیریپ یاه هیهت یارب

یلپ یاهرم رتا - زادیمیازنب لو ی رارق هداهتوووسادروم

دقاف یلوزادیمیازنب رمونوم زا ،یرمیلپ صاوخ رب ینیدیریپ هقلح رثا هووسیاقم تهج .تفرگدهاوخ .دش دهاوخ هداهتسا مه هقلح نیا

شور :شهوژپ یس انش

شور زا هداهتس ا اب ( هتس ه یس یطانغم سنانوزر لیبق زا ییاه

،)NMR

یمرج یجنوووس فیط (

نودام یجنوووس فیط ،)MS ( زمرق

زا کزان هیلا یفارگوتامورک و )IR

.دش دهاوخ لص اح نانیمطا لدم شنکاو نتفرگ ماجنا ،لدم شنکاو زا لص اح هجیتن یاس ا رب

شنکاو اهرمیلپ لوووصح تهج ندووش رمیلپ یاه ی

رثوم یاهرتماراپ رظن زا لااب یلوکلوم نزو اب ی

یم رارق یسررب دروم اهرگشنکاو تظلغ و امد ،نامز دننام شنکاو .دنریگ

هژاو :یدیلک یاه 1

- د ی مآ نی 2 - لپ ی آ دیم 3 - ازنب لوزادیمی 4

- صاوخ ترارح ی

1 - فده و همدقم

1-1 - لوزادیمیا لوزادیمیازنب و اه

اه

لوزادیمیا یکی

یم تفای تعیبط رد یناوارف هب هک تس ه مهم تابیکرت زا و دوش

شقن

یعیبط یاهراتخاس زا یرایسب رد ار یمهم و ساسح هلمجزا

،ناسنا ندب لخاد رد روط هب

هتس جرب یم یزاب نیدیتس یه و نیماتس یه ناونع هب یا .دنک

رد بیکرت نیا فش ک نامز زا

لاس رد یعیبط یاهراتخاس 1971

اکلآ نیلوا هک ، ،دیدرگ ییاس انش هداوناخ نیا زا دییول

زتنس ای ییاسانش هداوناخ نیا زا بیکرت نارازه رب غلاب ش

هد .دنا زا تیلباق زا رگید یوس یاه

یم لوزادیمیازنب گیل ناونع هب تازلف هب لاددصتا ییاناوت هب ناوت

ا اکلبمک لیکددشت و دن یاه

نی تورپ اب ینژوردیه دنویپ لیکدددشت نینچمه و دیفم و اه

.درک هرادددشا اهوراد رگید زا

هداوناخ لوزادیمیا ی یم اه

هقلح کی یاراد هک درک هراشا لوزادیمیازنب هب ناوت شش ی

ییات

امورآ کی و کیت تسه لوزادیمیا دحاو

. لکش رد لوزادیمیازنب و لوزادیمیا راتخاس (

1 - 1 )

هدش هداد ناشن تسا

[ 1 ].

(لکش 1 - 1 ) راتخاس لوزادیمیازنب و لوزادیمیا [

1 , 2 ]

یلع لوزادیمیازنب و لوزادیمیا و یکیزیف صاوخ یخرب رد ،یراتخادددس تهابدددش مغر

هلمج زا دنتس ه توافتم ییایمیش pK_a

لوزادیمیا یارب هک بیترت هب نآ جودزم دیس ا و

52 / 14 و 05 / 7 بیترت هب نآ جودزم دیسا و لوزادیمیازنب یارب و 78

/ 12 و 55 / 5 هک تسا

یم ناددشن نیا هقلح هطددساو هب لوزادیمیازنب دهد

یاراد لوزادیمیا هب لددصتم کیتامورآ ی

مرف زا هک تسا اهنت لوزادیمیا هب تبسن یرتهب راب تیبثت نآ رتشیب یسنانوزر یاه

یکاح

هطقن یددسررب نینچمه .تددسا بیترت هب هک لوزادیمیا و لوزادیمیازنب بوذ ی

170 - 172

و لوزادیمیازنب یارب دارگیتناس هجرد 91

- 89 س ا لوزادیمیا یارب دارگیتناس هجرد ت

[ 3 ]،

دراد تیاکح لوزادیمیا هب تبس ن لوزادیمیازنب رتلااب رایس ب ییامرگ یرادیاپ زا .

هلاس م نیا

لوزادیمیازنب ار

یم راک لااب یامد رد هک ییاهرازبا رد دننک

، هلمج زا هلدابم یاهادددشغ

هدننک لیپ رد نوتورپ ی لااب یامد یتخوس یاه

هدننم هلدابم یاشع .تسا هدرک بسانم ، ی

یا رد نوتورپ لیپ ن

دیاب اه هدننکدیدددسکا ربارب رد و هدرک لمحت ار لااب یاهامد دنناوتب اه

دنش اب مواقم .

هقلح دوجو نینچمه تس ا هدش ثعاب هدنش ک نورتکلا یواح لکیس ورته ی

هک دنناوتب اهرمیلپ نیا دددشاب ر وم دیددسا بذج رد و هدوب لاعف ینژوردیه دنویپ داجیا رد

رپ ییاناددسر شیازفا هب اتیاهن هک درک کمک اددشغ ییاراک دوبهب و نوتو

تددسا ه [ 4 - 15 ].

رد

هنیمز نوچمه زین رگید یاه یرتاب

یمویتیل یاه [

16 ]،

لماع یتددسیز یاه [

17 ] بددسچ ، اه

[ 18-20 ] و کی نورتکلا ، هدن نکادج یاه ادددشغ

تع ندددص رد زاگ ی هئ ارا یبوخ تی لباق

یم دنهد [ 21 ].

شور هقلح کی زتندددس یارب یفلتخم یاه دراد دوجو لوزادیمیازنب ی

زا هک

لوادتم نآ نیرت یم اه شنکاو هب ناوت یم دنویپ ود ای دنویپ کی لیکددشت هب هک ییاه

دماجنا

هراش ا شنکاو هک درک دنویپ لیکش ت یدنویپ کی یاه

2،1 دنویپ لیکش ت و 5،1

و دنتس ه

شنکاو شنکاو لماددش هک یدنویپود یاه یاه

4 + 1 و 3 + 2 دنتددسه هک

بیترت هب هب ریز رد

هدش هراشا اهنآ زا دروم دنچ تسا

.

1-1-1 - اب لوزادیمیازنب هیهت دنویپ لیکشت

2،1 ای(

3،2 )

هقلح کی یور رد دوجوم هورگ ود شور نیا رد تیعقوم رد هک نزنب ی

هب تبس ن وتروا

نرادرارق مه تکرددش هقلح لیکددشت یلوکلوم نورد شنکاو کیرد د

یم دننک لوددصحم هب و

یم ام رظن دروم هورگ ود نیا .دماجنا

یم هک دشاب ورتین اب دیماتسا ای نیمآ اب دیماتسا دناوت

لیدبت نیمآ هب ایحا شنکاو اب ورتین تروص نیا رد یم

ش دو دننامه و شنکاو

هلمح اب یلبق

یریگبآ و لینوبرک هب نیمآ

، یم رظن دروم لوصحم لیکشت هب تیاهن رد لکش رد هک دماجنا

( 1-2 ) شنکاو تسد نیا زا یلاثم تسا هدش هدروآ اه

[ 22 ].

(لکش 1 - 2 ) دنویپ لیکشت قیرط زا لوزادیمیازنب لیکشت شنکاو 2،1

2-1-1 - اب لوزادیمیازنب هیهت دنویپ لیکشت

5،1 ای(

4،3 )

رد یلوکلوم نورد شنکاو ییامرگ افرص ای یدیسا ای ینویسادیسکا طیارش تحت لیرآ آ یم نید یم عوقو هب اه رد هک ددنویپ

.تسا یلوکلوم نورد شنکاو کی عقاو ( لکش

1 -

3 ) هنومن یا نیا زا تسد شنکاو اه تسا .

(لکش 1 - 3 ) لیکشت شنکاو دنویپ لیکشت قیرط زا لوزادیمیازنب

1،5

3-1-1 - لیکشت لوزادیمیازنب

یدنویپود شنکاو قیرط زا

4

+ 1

زا مهم شنکاو نیرت اه

لوزادیمیازنب لیکشت ی

،اه شنکاو 4 + 1 و کی نیب هقلح لیکشت

لوکلوم ید نلینفوتروا

1نیمآ کیتافیلآ ای کیتامورآ دیسا کیلیسکوبرک کی اب OPDA

طیحم رد هک تسا یلپ یدیسا

دیسا کیرفسف (

هدننک مکارتم لماع ناونع هب

،) رفسمتا تحت

یامد رد و نوگرآ 210^℃

یم عوقو هب ددنویپ

. یرورض لوزادیمیا هقلح لیکشت یارب امد نیا

.تسا یلک روط هب نیمآ زا یکی یلیفو لکون هلمح اب ادتبا شنکاو نیا

اه ی هبOPDA هورگ

و دیسا کیلیسکوبرک لینوبرک کی فذح

بآ لوکلوم یم زاغآ

دوش شنکاو دعب هلحرم رد و

،

یارب هقلح لیکشت

،یلوزادیمیا ی هقلح و هدرک هلمح لینوبرک هب زین رگید نیمآ

هتسب

1- O-phenylenediamine

یم لوزادیمیازنب لیکشت مسیناکم .دوش تروص هب

یلک لکش رد (

1 - 4 هدش هدروآ )

تسا [ 22 ].

(لکش 1 - 4 ) لوزادیمیازنب لیکشت شنکاو مسیناکم زا

قیرط شنکاو 4 + 1 [ 23 ]

2-1 - لوزادیمیازنب یلپ اه

یلپ لوزادیمیازنب اه

زا ورگ رگید ه

راتخاددس رد هک دنتددسه کیتامورآورته یاهرمیلپ

لیکددشت لوزادیمیازنب یاهدحاو زا دوخ هتفای

،لااب ییامد یرادیاپ لیلد هب اهرمیلپ نیا .دنا

صاوخ یلاع یکیناکم و

تمواقم ییایمیددش بوخ

و مدع لاعتددشا ههد رد ،یریذپ اه

ریخا ی

هجوت دروم رایسب نادنمشناد

هتفرگ رارق هدش

دنا [ 24 ].

یلپ لوزادیمیازنب وتروا( ایب باذم نویدددسازیرمیلپ قیرط زا لاومعم اه

- ید یاه )نیمآ

ید تاقتش م اب کیتامورآ کیتامورآ دیس ا کیلیس کوبرک

لااب رایس ب یاهامد رد تس د هب

یم دنیآ . نویس ازیرمیلپ ،لولحم یاه

لاومعم دیس ا کیرفس ف یلپ رد ید و نلوفلوس ،

لینف

نوفلوس هیهت یم دنوش [ 25 ].

لاددس رد 1961

2لگو لورام و یلپ زتنددس یارب شور کی3

لوزادیمیازنب

، زا هدافتددسا اب

3

، 3'

- ونیمآ ید -

( نیدیزنب 3

، 4،3'

، 4'

- ونیمآ ارتت -

داهندددشیپ هیلوا هدام ناونع هب )لینف یب

یامد رد دیس ا کیرفس ف یلپ للاح رد نویس ازیرمیلپ .دنداد 170-200℃

یم ماجنا دوش

.

1-Vogel

2-Marvel

لکش ( 1 - 5 هنومن ) یم ناشن ار اهرمیلپ تسد نیا زا یا دهد

[ 26 , 27 ].

لکش ( 1 - 5 یلپ ) 2 '، 2 - اتم - ( )نلینف - 5 '، 5 - لوزادیمیازنب یاب

یلپ لوزادیمیازنب شخب لیلد هب اه

هدنهد نوتورپ یاه (

)-NH- و نوتورپ هدنریذپ ( -

)N=

مهرب ، شنک یاه للاح اب یصاخ هنوتورپ یبطق یاه

و ریغ نوتورپ ه یم ناشن نیا .دنهد

هنیمز رد تابیکرت یم رارق هدافتسا دروم یفلتخم یاه

هب هک اهنآ فیعض تیللاح اما دنریگ

بلص رایسب راتخاس لیلد یرمیلپ

نینچمهو یوق رایسب ینژوردیه یاهدنویپ

تسا ،

یریذپدنیارف یدربراکو

نیا اهرمیلپ دودحم ار هدرک

لکیسورته نیا بیکرت .تسا هورگ اب اه

راک هب اهنآ صاوخ دوبهب یارب رمیلپ تلکسا رد رگید یاه هدش هدرب

تسا [ 28 ].

یاهدحاو لثم ،دنراد یرتشیب یریذپ فاطعنا هک رمیلپ رد ییاهدحاو نداد رارق یرتا

،

SO2

، CMe2

، هب یلیکلآ یاه فلاختسا ندرک دراو هورگ شیازفا ،کیتامورآ راتخاس

یاه

هریجنز هب میجح نازیوآ هقلح ینیشناج ای رمیلپ ی

هقلح اب یلینف یاه و یلکیسورته یاه

هلمج زا )ندرک هنوفلوس لثم( ییایمیش حلاصا شلات نینچمه .تسا تامادقا نیا ی

ییاه

یلپ صاوخ حلاصا یارب لوزادیمیازنب

یاهرمیلپوک ات هدش ماجنا اه نب یلپ

،لوزادیمیاز نوچمه

یلپ لوزادیمیازنب -

یلپ آ یلپ ای اهدیم لوزادیمیازنب

- یلپ یا نآ بیکرت ای اهدیم رگید اب اه

تسد هب اهرمیلپ یآ

ن د 26] .[

یلپ هیهت یارب لوزادیمیازنب

یم اه .دومن یحارط ار نویسازیرمیلپ شنکاو تروص ود هب ناوت

رمونوم زتنس مود شور و تسا نویسازیرمیلپ نیح رد لوزادیمیازنب لیکشت لوا شور لماع لوزادیمیازنب و )هریغ و دیسا کیلیسکوبرک ید ،ورتین ید ،نژولاه ید دننام( راد

رمونوم ندرک دراو ابس شنکاو رد

دننام ندش رمیلپ یاه شنکاو

،نژولاه ینیشناج یاه

یلپ هیهت ای و ورتین شور هک تسا دیمآ

هدش هداد حرش همادا رد روکذم یاه .تسا

3-1 - شور یلپ زتنس یاه لوزادیمیازنب

اه

یم هویش ود هب یلک روط هب یلپ زتنس هب ناوت

لوزادیمیازنب لوا یژتارتسا .دومن مادقا اه

لماش هقلح لیکشت ینعم نادب نیا .دریذپ تروص نویسازیرمیلپ نیح رد یلوزادیمیازنب ی

هقلح لیکدددشت شنکاو هک تدددسا ددددشاب رمیلپ لیکدددشت شنکاو نامه لوزادیمیازنب ی

.

شور هلمج زا هک تس ا هدش شرازگ هویش نیا یارب یفلتخم یاه نآ

یم اه شور هب ناوت

،یترارح ای لامرت رگشنکاو زا هدافتسا

تِا

4نو هب هک دومن هراشا ویوورکیم جاوما زا هدافتسا و

یط لوزادیمیازنب رمونوم زتنس مود یژتارتس ا .تس ا هدش هداد حیض وت همادا رد بیترت شور اب شنکاو طیحم هب نآ ندرک دراو ابس و ازجم شنکاو نویس ازیرمیلپ لومعم یاه

شور زا یکی اب ادتبا هویش نیا رد .تسا نب زتنس یارب هک ییاه

هدش شرازگ لوزادیمیاز و دنا

نآ یفرعم هب لبق بلاطم رد هقلح یواح رمونوم میتخادرپ اه

زتنس لوزادیمیازنب ی یم

دوش

شور زا هدافتددسا اب ابددس و ای و نژولاه ینیددشناج شنکاو هلمج زا نویددسازیرمیلپ یاه

شور ای و لیدددسکوردیه هورگ اب ورتین ینیدددشناج شنکاو د ار روکذم رمونوم رگید یاه

ر

دراو رمیلپ راتخاس یم

دننک و راتخاس نآ زا یفلتخم یاه رمیلپ

یم تسدب دیآ

شور زا . ییاه

یلپ هیهت یارب هک لوزادیمیازنب

شنکاو و نژولاه ینیددشناج شنکاو تددسا هدددش شرازگ اه

هدوب هجوت دروم لیسکوردیه هورگ اب ورتین ینیشناج نآ هب همادا رد هک دنا

هدش هتخادرپ اه

.تسا

1-3-1 - لیکشت هقلح

ی لوزادیمیا ی

نویسازیرمیلپ نیح رد

شهوژپ قبط ناس گنپ یاه

لاسرد هک شناراکمه و5

2017 تسا هدش شرازگ شنکاو زا

نیب ید نیدیازنبونیمآ z6

دیسا کیلاتفوزیا ابDAB یلپ رد7

رفسف ی سا ک ی لماع ناونع هب د

طیحم رد هدننک مکارتم یدیسا

ات هک 200℃ تدم هب

8 یم هدز مه تعاس دوش

یلپ لصاح لوزادیمیازنب هدش

تسا لکشرد . ( 1 - 6 هدهاشم لصاح رمیلپ راتخاس ) یم

.دوش

1-Eaton reagent

2-Peng Sun

3-3,3'-diaminobenzidine 4- Iso-phthalic acid (IPA)

(لکش 1 - 6 یلپ لیکشت شنکاو ) لوزادیمیازنب

دیمیا هقلح لیکشت قیرط زا یلوزا

نیح رد

نویسازیرمیلپ

شنکاو مامتا زا دعب یلپ و رمیلپ یواح زوکسیو لولحم

هتخیر رطقم بآ رد دیسا کیرفسف

یم ش و شادج لولحمان تروص هب رمیلپ ات د دو

اب و دوش لح بآ رد دیسا و فاص

ندرک

یزاسادج دماج لوصحم یم

دوش هرابود لمع نیا ،لصاح رمیلپ صولخ زا نانیمطا یارب .

هدش رارکت .تسا

هتیزوکسیو لصاحرمیلپ ی

یرمیلپ یاشغ هیهت یارب بولطم

هلاقم رد ی

هدش شرازگ هطوبرم تسا

4] .[

2-3-1 -

لیکش ت هقلح

ی لوزادیمیا ی

رگش نکاو اب نویس ازیرمیلپ نیح رد

Eaton گنایل گنایجیان شرازگ رد هک شور نیارد لاسرد ناراکمه و8

2017 تسا هتفای راشتنا

یمکارت نویسازیرمیلپ شنکاو زا لوزادیمیازنب یلپ هیهت یارب z

و DAB DCDPE9

رد

روضح رگشنکاو Eaton

( /دیسا کینوفلوس ناتم (سورفسف

)v - اب دیسکا ینزو دصرد

هد هب

10کی یامد رد ) 140℃

تعاس مین و کی تدم هب هدش هدافتسا

تسا

، لکش ( 1 - 7 .)

1- Naiqiang Liang

2- 4,4'-Dicarboxyldiphenyl ether (DCDPE) 3-P2O5/Methansulfunic acid 1:5

(لکش 1 - 7 یلپ لیکشت شنکاو ) رگشنکاو اب لوزادیمیازنب

Eaton

ورنارگ هتفای شهاک ی نیا

اب ربارب رمیلپ

1

dl.g-

54 / 3 رد

1

dl.g-

5 / 0 رد رمیلپ تظلغ زا

للاح یامد ردDMSO

30℃ هدددش شرازگ زین رمیلپ یرددس نیا زا .تددسا

هیهت رد ی

یاشغ میتیل یرتاب رد هدننکادج ی

هدش هدافتسا ]تسا

[16 .

3-3-1 -

لی کککشت هق لح

ی لوزادی میا ی

اوما اب نویککسازیرمیلپ نیحرد

ویوورکیم

شور نیا رد شنکاو تابیکرت و هیلوا داوم شور هبادددشم

لااب دراوم رد هک تدددسا ییاه

تسا هدش هداد حیضوت .

ویوورکیم جاوما زا هدافتسا دراد لبق دراوم هب تبسن هک یتوافت اما

یارب ینیزگیاج ناونع هب شور

.تسا لوادتم یترارح یاه یلپ شور نیا رد

دیسا کیرفسف

هارمه هب

O2

P2

یلاحرد نژورتین زاگ تحتو هتخیر هناهد هس نلاب رد یکیناکم قیرط هب هک

یم هدزمه تدم هب دودددش

10 ضرعم رد هق یقد ا

یام د اب ویوورکیم جاوم 140 ℃

رارق

یم ریگ د ، یم هدروآ نییاپ قاتا یامدات طولخم یامد ابس .دوش

ماگنه نیا رد هبDABz

هدوزفا شنکاو طولخم یم

ش

،دو تدم هب ابس 5

یامد رد هقیقد 40℃

یارب و 10 هقیقد

یامد رد 90℃

یم هدادرارق دوجوم یاوه هنوگره و هداد شنکاو طولخم یازجا اب ات دوددش

هلحرم نیا رد .ددرگ فذح متددسیددسرد OBBA11

هفاددضا نلاب هب یم

ددش دو تدم هب و 10

1- 4,4’-oxybis (benzoic acid)

هقیقد رد یامد 90℃

و 10 یامد رد هقیقد 120℃

یم هدز مه شنکاو تیاهن رد .دودددش

یاهامد رد یمکارت نویس ازیرمیلپ 170

و 200 ناس ی هجرد دارگیت

یم لماک دوش

شنکاو .

یلک لکش رد ( 1 - 8 هدش هدروآ ) تسا

7] .[

(لکش 1 - 8 یلپ لیکشت شنکاو ) ویوورکیم جاوما اب لوزادیمیازنب

شور هب تبدددسن شور نیا تیزم نامز و شنکاو ماجنا ندوب هدادددس ،یترارح یاه

مک

لوص ح یارب شنکاو نامز هب شنکاو نیا .تس ا بولطم رمیلپ

5 / 2 تس ا دنمزاین تعاس و

هزاب رد اهرمیلپ یلوکلوم مرج

1ی g.mol-

3000

1 ات g.mol-

7900 هدش شرازگ .تسا

4-3-1 -

اب لیککبکوردیه ینیککشنان شنکاو اب لوزادیمیازنب یلپ لیکککشت نژولاه

رد راک نیا طددسوت هک گیوت.رآ

لاددس رد ناراکمه و12

1996 تددسا هدددش شرازگ

، ادتبا

س نژولاه یواح لوزادیمیازنب رمونوم زتن

یم ش دو ابس و هیهت رد

رمیلپ ی هدافتس ا دروم

1- R.Twieg

رارق یم گ دری . زتنس ونوم م هک تس ا تروص نیا هب ر ،

اراپ وDABz - دیس ا کییوزنب وروئولف

13FBA رد یلپ تدم هب دیسا کیرفسف 24

یامد رد تعاس 175℃

یم هدادرارق دعب .دوش

شنکاو مامتا زا دردددس قاتا یامدات طولخم

و ابدددس رظن دروم رمونوم ،بآ و لوناتم رد

هداد بوسر هدش

تسا رد هک کش ل ( 1 - 9 ) تسا صخشم [

29 , 30 ].

(لکش 1 - 9 ) شنکاو لوزادیمیازنب رمونوم هیهت هدش رادروئولف ود ی

هل حرم رد یارب دع ب ی

هی هت ی رمیلپ هدام زا ی 2،2 - (ایب 4 - )لی نف وروئولف -

6،6 - یاب

لوزادیمیازنب BBI14

- و BFP فا یا لونف ایب AF15

- اBp هدافتس و هدش رمونوم ود نیا

شنکاو دراو مهاب هدش

.تسا ات ادتبا 160-150℃

تدم هب 4 ات 8 هدش هداد ترارح تعاس

ابدددس و یامد ات یمارآ هب شنکاو طولخم

180℃ تدم هب 20

تعادددس هداد ترارح

دش ه .تسا هتیزوکسیو یاراد لصاح یاهرمیلپ هدودحم رد ی

1 ی dl.g-

45 / 0

1 و dl.g-

6 / 0

اه رمیلپ یترارح رات فر و هدوب لوبق لب اق هک (

Tg

رد ) هدودح م ی 50 2 - 18 2 هج رد

س دارگیتنا هدودحم رد اهرمیلپ بیرخت یامد و

ی 470

℃ ات 480 هک تس ا هدش شرازگ

تسا هدش یبایزرا بولطم .

شنکاو یلک لکش رد ( 1 - 10 هدش هدروآ ) تسا

.

1- 4-FluoroBenzoic Acid

2- 2,2’-Bis (4-Fluoro phenyl) -6,6’-biBenzimidazole 3- Bisphenol-AF

(لکش 1 - 10 نژولاه ینیشناج نویسازیرمیلپ شنکاو :)

5-3-1 -

شنکاو یلپ هیهت رد ورتین ینیشنان یاه لوزادیمیازنب

ش ناج شنکاو ی

ن ی ن هورگ ی ورت اه تس ود هتس ه اب یی

ه هورگ دننام ی

س کورد ی ل رب هولاع

دج تلااص تا ندرک دراو ی

د لص ا هندب هب ی

لپ ی رم پ دننام ی دنو رتا ی فاطعنا هب هک ذپ

ی ر ی رتهب

م رجنم ی

،دوش م ی دناوت قتس م تروص هب مه ی

م هت رد ی ه لپ ی رم هدافتس ا ش

لباق مه و دو ی

ت

حارط ی اهراتخاس ی

دج ی د ارب ی ازنب رمونوم ی

م ی لوزاد غت و یی ر لپ شور ی رم ی ساز ی نو ناکما ار

ذپ ی ر م ی .دزاس یم لاثم ناونع هب هقلح یواح ییاهدحاو ناوت

کیلیس کوبرک و کیتامورآ ی

یلپ هیهت یارب و دوزفا دیدددسا لوزادیمیازنب

- نیا هک درک هدافتدددسا فلتخم یاهدیمآ شور

و یبرجت شخب رد هک تسا هدوب ام تاعلاطم درکیور هجیتن

هدش هتخادرپ نآ هب یریگ .تسا

شور و ورتین ینیشناج شنکاو یفرعم هب ادتبا یم هتخادرپ نآ ماجنا فلتخم یاه

رد و دوش

لاثم و نویسازیرمیلپ یارب شور نیا دربراک همادا دهاوخ هداد حرش هطوبرم یاه

.دش

1-5-3-1 -

ورتین ینیشنان شنکاو روزیلاتاک نودب

هک ورتین هورگ ینیدددشناج هقلح کی یور

کی قیرط زا اهنت درادرارق نزنب کیتامورآ ی

ناکما هدننک لاعف هورگ لاعف هورگ .تدددسا ریذپ

یارب هدننک شنکاو

ینیدددشناج

،ورتین کی

هدندددشک نورتکلا تدددسا یوق ی

هک ماجنا هب اب ورتین هورگ کرت و شنکاو نیا ندوب ریذپ

هلمح یم یلیفو لکون ی هورگ ری ات .دماجنا

نورتکلا دددشک یم هدن تیعقوم زا دناوت ،وترا یاه

هک دوش لامعا اراپ ای اتم یگدننک لاعف ر ا نیا

بتارم هب اراپ تیعقوم رد رتشیب

دهاوخ دوب

( لکش 1 - 11 .) [ 31 ]

لکش ( 1 - 11 نورتکلا هورگ اب هدش لاعف ورتین ینیشناج شنکاو ) اراپ تیعقومرد هدنشک

لاعف ری ات هورگ یگدننک

نورتکلا یم ینیش ناج شنکاو نیا رب هدنش ک تیعقوم زا دناوت

وتروا شرازگ اما تدددسین اراپ تیعقوم تردق هب دنچره دودددش لامعا زین رب یرایدددسب یاه

دنراد تللاد شنکاو نیا ماجنا تلوهس شنکاو نیا زا هنومن کی .

لکش رد اه (

1 - 12 لباق )

تسا هدهاشم [

32 ].

(لکش 1 - 12 هدش لاعف ورتین ینیشناج شنکاو ) نورتکلا هورگ اب

تیعقومرد هدنشک وتروا

هورگ ری ات نورتکلا

زین اتم تیعقوم قیرط زا ینیددشناج شنکاو ندرک لاعف رب هدنددشک

یم لامعا دوددش

. نیا اب هک تیعقوم تردق هب تددسین اراپ و وترا یاه

، شرازگ اما زا یکاح اه

ماجنا لیفو لکون کی هلمح اب شنکاو نیا .دنراد نآ ندوب ریذپ (

یم هک ،نژیدددسکا دناوت

نیزا و نبرک ،درگوگ رددصانع یرددس

دددشاب ) هورگ اب هک ورتین هورگ هب لددصتم نبرک هب یاه

تروددص تددسا هدددش لاعف هدنددشک نورتکلا یم

گ رجنم ورتین هورگ جورخ هب اتیاهن هک دری

یم دوش

، لکش ( 1 - 13 ) تسا شنکاو نیا رگنایامن [

33 ].

(لکش 1 - 13 هدش لاعف ورتین ینیشناج شنکاو ) نورتکلا هورگ اب

تیعقومرد هدنشک اتم

لاعف تیعقوم .تددسا هدددش هدافتددسا زین اهرمیلپ هیهت رد ورتین ینیددشناج شنکاو زا ریز شنکاو رد وترا یگدننک رمیلپ دیلوت هب رجنم

ی هتیزوکسیو اب تسا هدش بسانم ی

هک

لکش رد ( 1 - 14 یم هدهاشم ) دوش

32]

.[

(لکش 1 - 14 ورتین هورگ ینیشناج قیرط زا نویسازیرمیلپ شنکاو )

شرازگ رد یاه

شنکاو هب زین یرگید اب هدنشک نورتکلا هورگ هک تسا هدش هراشا ییاه

تیعقوم زا رتمک نآ یگدنش ک ر ا هک اتم تیعقوم رد یریگرارق دوجو تس ا اراپ و وترا یاه

لاعف هب هتسناوت ک کمک ورتین ینیشناج شنکاو یزاس

دن رمیلپ و ی بسانم هتیزوکسیو اب

هیهت دوش

، کش ل ( 1 - 15 ) شنکاو یلک یم ناشن ار دهد

33]

.[

(لکش 1 - 15 لاعف ورتین ینیشناج قیرطزا نویسازیرمیلپ شنکاو ) اتم هدش

ییاجنآ زا کیتامورآ هقلح یور ینیدددشناج شنکاو رد هدندددشک نورتکلا هورگ دوجو کرت هورگ تیعقوم رب لیفو لکون هلمح رد هک دراد تیمها یم داجیا یفنم راب هدنوش

دوش

،

هک هورگ لا نورتک هدنش ک کمک یژرنا حطس شهاک هب یفنم راب نیا ندرکرادیاپ اب بوخ ی

یم ک دن یم شنکاو ماجنا ثعاب و رد یسنانوزر یاهراتخاس یسررب اب .دوش

طساودح هجوتم

یم تیعقوم رد یفنم راب هک میوددش یمرارق اراپ و وتروا یاه

هورگ دوجو تلع نیمه هب دریگ

تیعقوم نیا رد هدندددشک نورتکلا اه

نآ یرادیاپ هب رتر وم و رتهب اه

یم کمک هتبلا .دنک

شرازگ ماجنا زا یکاح اه یریگرارق اب یتح شنکاو ندوب ریذپ

هورگ رد هدندددشک نورتکلا

نورتکلا هورگود زا اما تسا زین اتم تیعقوم تسا هدش هدافتسا رتشیب ری ات یارب هدنشک

رد .

لکش ( 1 - 16 ش هداد ناشن طساودح یسنانوزر راتخاس ) هد

تسا 31]

.[

(لکش 1 - 16 ورتین ینیشناج شنکاو طساودح یسنانوزر یاهراتخاس )

Title and Author: Synthesis, characterization and investigation of polybenzimidazoles containing ether linkages Supervisor: Mohammadreza Zamanloo

Graduation date: Yagoub mansori Number of pages:

Abstract

Research Aim: Benzimidazole polymers are important series of aromatic polymers because of their heat resistance, stability and durability against oxidative reagents as well as proton conducting capability.

This ability of benzimidazole polymers have significantly attracted researcher’s attention in the last decades. Based on structure- properties approach, co-polybenzimidazole synthesis by introducing the other functional groups presents many benefits. In this work, two diacid monomers were synthesized based on isophthalic and pyridine dicarboxylic acid. A nucleophilic nitro displacement reaction with 4- hydroxybenzoic acid was utilized in the preparation of arylene bis- benzimidazole dicarboxylic acid monomers.

Research method: All of the synthesized compounds were identified with the IR, MS and NMR measurements.

Findings: To synthesize the co-polymers, the monomers were reacted with different aromatic diamines (that contain flexible unites) along with equimolar amounts of adipic acid as comonomer.

Conclusion: The gained polymers in the optimized conditions of temperature, time and concentration had a viscosity 0.34 to 0.51 dL/g.

Thermal behavior and stability of the polymers were evaluated by TGA, DSC and DMTA techniques.

Keywords: Insert your research keywords here.

University of Mohaghegh Ardabili Faculty of science Department of chemistry

Thesis submitted in partial fulfillment for the degree of M.Sc. in Mohaghegh Ardabili

Synthesis, characterization and investigation of polybenzimidazoles containing ether linkages

By:

Hadi Etesami

Supervisor:

D.r. Mohammadreza Zamanloo

Advisor:

D.r. Yaghoub Mansoori

2019 October 5