The new diamine monomer containing one enaminonitrile unit, [(p-aminophenylamino)-4-aminophenylmethylidene]propanedinitrile, was synthesized, and polymerized with aromatic acid chlorides and aromatic diamines to poly(amide-co-enaminonitriles).
The synthesized poly(amide-co-enaminonitriles), PAEs, which do not have any flexible linkage are analogous to aramids such as Kevlar and Nomex. The PAEs showed excellent thermal stability as well as improved solubility compared to Kevlar. They were soluble in polar aprotic solvents such as N-methylpyrrolidone and dimethyl sulfoxide. The 5% weight loss temperature of the PAEs occurred between 435 and 510℃ in nitrogen, and between 430 and 510℃ in air. All the synthesized PAEs exhibited broad irreversible exothermic transitions between 300 and 350℃, which indicate curing of enaminonitrile groups without emission of volatile by products. The polymers became insoluble after curing. In order to study the curing reaction of poly(enaminonitriles), the model compounds containing quinoline moiety were synthesized through acid-catalyzed cyclization reaction of the compounds containing an enaminonitrile group.
하나의 엔아미노니트릴기를 포함하는 새로운 디아민 단량체를 합성하였고, 이 단량체를 방향족 디산 클로라이드와 방향족 디아민과 함께 중합하여 폴리(아미드-엔아미노니트릴)를 합성하였다. 유연한 결합을 가지지 않은 합성된 폴리(아미드-엔아미노니트릴)은 Kevlar나 Nomex와 같은 아라미드의 유사체로써 고려되어질 수 있다. 폴리머들은 Kevlar와 비교하여 향상된 용해도뿐만 아니라 훌륭한 열적 안정성도 보였고, 극성 비양자성 용매에 좋은 용해도를 가진다. 폴리머의 5% 무게 감소 온도는 질소하에서는 435~510℃, 공기 중에서는 430~510℃ 범위에서 일어났다. 모든 폴리머는 300~350℃의 온도 범위에서 폭넓은 비가역적인 발열 전이를 보이며, 이것은 휘발성 부산물의 방출 없이 일어나는 엔아미노니트릴기의 경화를 나타낸다. 경화 후, 폴리머는 녹지 않았다.
폴리(엔아미노니트릴)의 경화 메카니즘은 정확하게 알려져 있지는 않지만, 분자내 고리화 또는 가교반응에 의한 것으로 추측되어지고 있다. 폴리(엔아미노니트릴)의 경화 반응에 대한 연구를 위해서, 몇가지 엔아미노니트릴을 포함하는 화합물들을 합성하였고, 산촉매에서 고리화 시켰다. 산촉매들 중에서 조사해 본 결과, 트리플로로메탄슬폰산이 가장 효과적인 산촉매였다. 놀랍게도, 파라치환체인 화합물인 (12), (15),와 (17)은 고리화가 일어나지 않았다. 엔아미노니트릴이 아미노퀴놀린으로 변화되는 산촉매 고리화는 치환체가 없는 경우나 메타 위치의 치환체가 있는 화합물일 때 일어났다.
모델 화합물 (9)의 불소는 성공적으로 방향족 친핵성 치환반응을 통하여 페녹사이드 이온에 의하여 성공적으로 치환이 되었다. 퀴놀린 부분을 함유하는 새로운 모노머는 엔아미노니트릴기를 함유하는 화합물의 산촉매 고리화 반응에 의하여 합성되어 졌다. 그 중합은 후에 시도할 예정이다.