简介
八乙烯基-POSS（Octavinylsilsesquioxane，简称OVS）是一种具有三维立体笼形结构的杂化分子，其分子式可简写为（RSiO1.5）n，其中n=8，R为乙烯基。该分子由无机的SiO2构成内核，八个硅原子分布在各个顶点，同时八个乙烯基取代基与硅相连构成外围的“壳层”。其结构对称性强，六面体上的每个面均由硅氧八元环组成，相邻顶点硅原子的空间距离约为0.5nm，而相邻取代基团的间距约在1.5~3nm范围内。八乙烯基-POSS具有良好的溶解性，在常见溶剂如四氢呋喃、苯、CHCl3、CH2Cl2、N,N-二甲基甲酰胺等中均表现出极好的溶解性。其八个乙烯基取代基具有很高的反应活性，能进行自由基聚合、Heck反应、巯烯Click反应、Friedel-Crafts反应、氧化反应等传统有机反应。此外，无机SiO2内核赋予其很好的热稳定性，在酸、水气和空气环境中也能稳定存在[1]。
八乙烯基-POSS的性状
表征方法
红外光谱（FT-IR）分析：通过红外光谱可以对八乙烯基-POSS的结构进行表征。在文中对八溴苯乙基功能化的POSS（BrPh-POSS）进行红外光谱分析时，观察到在3060、1600、1495、794和748cm^-1处出现苯环的特征吸收峰，以及在2934、2901、2866cm^-1处出现饱和C-H基团的特征吸收峰，此外，在1110cm^-1处的Si-O-Si基团特征吸收峰依然保持很大的强度，这些结果表明了八乙烯基-POSS与溴苯成功进行了Friedel-Crafts烷基化反应，形成了目标产物[1]。
核磁共振（NMR）分析：核磁共振技术可用于确定八乙烯基-POSS及其功能化产物的分子结构。文中对BrPh-POSS的核磁氢谱（¹H NMR）分析显示了三组峰，分别归属于苯环、-CH2-CH2-基团中三类氢质子的特征峰位，且通过峰面积比确定了对位取代与邻位取代所占的比例。同时，¹³C NMR和²⁹Si NMR谱图也进一步证实了C-C键的消耗以及Si-O-Si基团的存在，从而证明了八乙烯基-POSS的结构特征和功能化反应的成功进行[1]。
元素分析：元素分析可对八乙烯基-POSS及其衍生物的元素组成进行定量分析。文中通过元素分析对BrPh-POSS的理论值和实测值进行了对比，进一步验证了其分子结构的准确性[1]。
热重分析（TGA）：热重分析用于研究八乙烯基-POSS及其功能化产物的热稳定性。文中提到八乙烯基-POSS具有良好的热稳定性，而其功能化产物BrPh-POSS的初始热分解温度（Td,5%）达到410℃，表现出更高的热稳定性。
多孔性质分析：对于由八乙烯基-POSS构筑的杂化多孔材料，可通过氮气吸附-脱附等温线等方法来分析其多孔性质，包括比表面积、孔容、孔径分布等参数。文中对以八乙烯基-POSS为原料制备的杂化多孔聚合物进行了多孔性质分析，测得其BET比表面积为334m²/g，总孔容为0.21cm³/g，孔径分布在1.61nm和2.3-4.1nm处，具有微孔和介孔两种孔型结构。
功能化应用
功能化研究：八乙烯基-POSS作为重要的基础单体，被广泛用于POSS分子的功能化研究。通过对其进行功能化，可以引入各种特定的功能基团，从而制备出具有不同性能和应用价值的新型POSS单体。例如，文中提到的八溴苯乙基功能化的POSS（BrPh-POSS）就是通过Friedel-Crafts烷基化反应对八乙烯基-POSS进行功能化得到的，该功能化产物具有邻、对位取代的结构特点，并且在光学性质、热稳定性等方面表现出独特的性能。
杂化多孔材料的应用：八乙烯基-POSS在构筑杂化多孔材料方面具有重要应用。它可以与其他单体或功能化POSS分子通过特定的化学反应进行交联聚合，形成具有多孔结构的杂化材料。这些杂化多孔材料因其优异的比表面积、气体选择性、热稳定性等特性，在气体存储与分离、异相催化、纳米碳材料前驱体以及器件等领域具有潜在的应用价值。例如，文中通过八乙烯基-POSS与八溴苯乙基功能化的POSS进行Heck偶联反应，成功制备出了一种多孔聚合物，该聚合物具有较高的比表面积（334m²/g）和良好的热稳定性，可用于二氧化碳的吸附与存储[1]。
参考文献
[1]江春东. 八乙烯基POSS的功能化及其杂化多孔材料的制备与性能的研究[D]. 山东大学, 2016.