利用Langmuir技术构筑的光抗蚀剂聚合物纳米薄膜的表面微观结构及在光刻蚀方面的应用（I）：气液界面上聚合物单分子膜表面行为的研究

合成了含有缩酮保护基团的共聚物聚N-十二烷基丙烯酰胺／1．4-二噁螺环[4,4]壬烷-2-亚甲基甲基丙烯酸酯pDDMA／DNMMA,并用Langmuir技术构建了单层和多层纳米超薄膜,用表面压（π）和静态弹性模量（Es）随平均重复单元面积（A）的变化研究了聚合物在气／液界面上的表面行为。研究结果表明,共聚物pDDMA／DNMMA能在水面上紧密排列,形成稳定的分子取向规整的Langmuir分子膜,其单层膜的厚度为1．6nm;分子的主链平躺在水面上,分子的侧链基团以与水面呈62°夹角向上伸展。与π-A曲线相比,Es—A曲线能更清楚直观地反映单分子层在挤压过程中微观结构的变化。Es-π曲线的研究为优化拉膜工艺条件提供了可靠依据。排列紧密的单分子膜在-定的表面压下,可单层、多层均匀的转移到固体基板上,形成规整有序层状结构的LB膜。     

利用Langmuir技术构筑的光抗蚀剂聚合物纳米薄膜的表面微观结构及在光刻蚀方面的应用(Ⅰ): 气液界面上聚合物单分子膜表面行为的研究

合成了含有缩酮保护基团的共聚物聚N-十二烷基丙烯酰胺/1.4-二噁螺环[4,4]壬烷-2-亚甲基甲基丙烯酸酯pDDMA/DNMMA,并用Langmuir技术构建了单层和多层纳米超薄膜,用表面压(π)和静态弹性模量(Es)随平均重复单元面积(A)的变化研究了聚合物在气/液界面上的表面行为.研究结果表明,共聚物pDDMA/DNMMA能在水面上紧密排列,形成稳定的分子取向规整的Langmuir分子膜,其单层膜的厚度为1.6nm;分子的主链平躺在水面上,分子的侧链基团以与水面呈62.夹角向上伸展.与π-A曲线相比,Es-A曲线能更清楚直观地反映单分子层在挤压过程中微观结构的变化.Es-π曲线的研究为优化拉膜工艺条件提供了可靠依据.排列紧密的单分子膜在一定的表面压下,可单层、多层均匀的转移到固体基板上,形成规整有序层状结构的LB膜.     

激子手性方法用于双冠醚配合物结构的研究

本工作以氯仿-乙醇(1∶1)为溶剂,室温下测定了酯酮型双冠醚(I-V)与碱金属盐MX形成配合物后的圆二色性(CD);依激子手性方法,推测出了配合物的右手螺旋扭变结构,系统命名为P型绝对立体化学,并由其圆二色性确定了冠醚与金属离子的配位比.     

基于量子化学方法研究杯[4]芳烃4种构象与苯二酚异构体的相互作用

采用量子化学方法,构建了4种构象的杯[4]芳烃(Cx4)分别与邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚的构型,采用DFT-B3LYP/STO-3G*基组对构型进行了优化,得到了最优化的超分子构型,通过频率计算得到了超分子相互作用的稳定化能和吉布斯自由能,并对结果进行了讨论,对杯芳烃固定相的研究有很好的指导意义.     

4'-取代乙酰基苯并-冠-5和双(苯并-15-冠-5)的合成

本文报道了五种4'-取代乙酰基苯并-15-冠-5(其中四种为新化合物)和五种新型双(苯并-15-冠-5)的合成.产物经元素分析、质谱、红外光谱和核磁共振谱(~1H谱和部分~(13)C谱)鉴定,证明与预期的化学结构相符.文中还对合成路线和产物的结构特点进行了讨论.     

二茂铁亚胺环钯二聚体催化合成联苯及其衍生物的研究

在氩气保护下,以二异丙基乙基胺为碱,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,利用二茂铁亚胺环钯二聚体催化结构多样化的碘代芳烃自身偶联反应,高效地合成对称联苯及其衍生物.此方法具有操作简便,反应时间短,催化剂用量少和产率高等优点.     

几种酯酮型双冠醚和单冠醚的合成

以4′—溴乙酰基苯并—15—冠—5为原料,(1)与不同一元或二元羧酸盐反应,合成了七种以酯酮桥链相连的双冠醚(Ⅰ—Ⅶ)和两种取代苯并—15—冠—5单冠醚(Ⅷ—Ⅸ):(2)与邻苯二胺反应,得到一种二氢喹喔啉基取代苯并—15—冠—5(Ⅺ)。在合成双冠醚(Ⅶ)时,首先制得4′、4″一二羧基二笨并—24—冠—8(Ⅻ)。以4′一氨基苯并—15—冠—5为原料,与 2、4—甲苯二异氰酸酯反应,得到 2、4—甲苯并二亚脲基双苯并—15—冠—5(Ⅹ)。     

5,10,15-三对氯苯基-20-邻(α-氧基硬脂酸)苯基卟啉Langmuir-Blodgett膜的性质研究

研究了具有双亲性的5,10,15-三对氯苯基-20-邻(α-氧基硬脂酸)苯基卟啉(TSPP)在气-液界面上的成膜性能,制备了不同层数的TSPP LB膜.利用UV-vis分光光度计,小角x射线衍射,原子力显微镜等方法,研究了膜的表面形貌及卟啉分子在膜中的排列取向及相互作用.实验结果表明:双亲性的5,10,15-三对氯苯基-20-邻(α-氧基硬脂酸)苯基卟啉(TSPP)在气液界面上具有良好的成膜性能,制备的单层和多层LB膜性能稳定并具有良好的纵向均匀性和结构周期性.在旋转涂得的薄膜上,TSPP分子以聚集体的形式分散分布,未聚集的TSPP分子形成的薄膜,表面分布着大量针孔状的缺陷;LB膜表面平整均匀,TSPP分子的环平面紧密地排列在一起以羧基为支撑点垂直“站立”在基片平面上,分子侧链与基片平面成52.3°角排列.     

量化计算辅助解析磺酸基杯[6]芳烃在毛细管电泳分离R-和S-联萘酚中的作用

杯芳烃对客体具有优异的识别作用,可作为毛细管电泳的添加剂,以R-和s-联萘酚（BINOL）为溶质探针,优化获得了R-和S-BINOL毛细管电泳的分离条件,用量子化学计算辅助研究了磺酸基杯[6]芳烃（SCx6）在电泳分离R-和s-联萘酚中的作用．结果表明,在电泳溶液为25mmol·L^-1醋酸铵＋10mmol·L^-1 SCx6的乙腈-水（6：4,v／v）（pH8．75）、运行电压为＋30kV、检测波长为335nm的条件下,R-和S—BINOL在48．5cm（有效长度40cm）×50μm石英毛细管内可实现部分分离．用所建立的DFT—B3LYP／3—21＋G^＊量化计算方法,获得了溶质R-和S-BINOL与SCx6形成的S-BINOL—SCx6、R—BINOL—SCx6超分子结构,直观地观察到了BINOL与SCx6之间的叮π-π疏水作用和氢键作用．超分子S-BINOL—SCx6、R—BINOL—SCx6的△G数值、稳定性与其电泳行为一致．     

利用Langmuir技术构筑的光抗蚀剂聚合物纳米薄膜的表面微观结构及在光刻蚀方面的应用（Ⅱ）：用深紫外诱导的含缩酮共聚物的光刻和光化学反应

用AFM、UVvis、FTrIR、GPC和石英晶体微天平（QCM）对以十二烷基甲基丙烯酰胺（DDMA）为成膜物质,以1,4-二嗯螺环[4,4]壬烷-2-亚甲基甲基丙烯酸酯（DNMMA）为光敏感物质的共聚物（pDDMA—DNMMA）LB膜的光刻过程及光分解机理进行了初步探讨。实验结果表明,在深紫外光源照射下,聚合物分子的主链和侧链发生分解反应,生成能挥发、易溶解的链碎片,用碱溶液显影后,可得到分辨率为0．75μm（所用掩膜所能达到的最大分辨率）的抗蚀剂LB膜正型图形。以这种共聚物LB膜图形为抗蚀层,经湿法腐蚀、除去抗蚀层等工序,可将抗蚀剂图形较好地转移到金薄膜上,得到具有相同分辨率的金属金的转移图形。