6F-PBI合成的量子化学计算与实验研究

采用MOPAC 2012半经验量子化学PM7方法对聚六氟-2,2’（m-亚苯基）-5,5’-二苯并咪唑（6F-PBI）的合成进行了量子化学研究,探讨了6F-PBI稳定的几何构型、前沿分子轨道能级、偶极矩、聚合反应焓等,并通过3,3＇,4,4＇-四氨基联苯（TAB）与2,2-双（4-羧基苯基）六氟丙烷（6F-diacid）单体,在多聚磷酸（PPA）的作用下,液相合成6F-PBI进行了实验验证。结果表明,6F-PBI引入六氟丙烷结构,增加聚苯并咪唑分子的间距和分子链的柔性,热稳定性明显优于PBI,具有良好的溶解加工性能,在燃料电池用质子交换膜领域将表现出较大的应用潜力。6F-PBI合成是吸热反应,温度越高生成的聚合物粘度越大,实验结果与理论计算值相一致。