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从上世纪六十年代Brown等首次报道梯形聚苯基倍半硅氧烷以来，梯形聚硅氧烷，尤其是反应性高规整梯形聚硅氧烷的合成因其新颖的双链结构及独特的性质已成为有机硅高分子化学中重要的研究领域。本组自上世纪八十年代提出了“超分子化学调控的逐步偶联聚合方法”，并利用该方法成功地合成了一系列规整的梯形聚硅氧烷。本论文旨在基于“逐步偶联聚合”，采用“计量水解—脱氯化氢反应”的改进方法和借助不同类型超分子模板的调控作用，合成了反应性高规整的梯形聚硅氧烷。主要研究内容和结果如下：
1.设计合成了新的模板单体，即1，3—双对辛氧基苯甲酰—3—氨丙基—1，1，3，3—四乙氧基二硅氧烷(M)。利用其水解物两侧酰胺氢键和硅羟基间氢键的协同模板作用，组装成规整的梯形超结构，经进一步水解、缩合及封端反应，制备了规整的梯形聚倍半硅氧烷(LPOAS)。X-射线衍射图给出两个分别代表梯形宽度和厚度的特征衍射峰；29Si NMR谱显示其主链上(-CH2SiO3/2)单元的共振吸收峰的半峰宽小于3 ppm；DSC表明其Tg高达67.3℃。以上结构表征的结果说明聚合物LPOAS具有规整的梯形结构。
2.首次合成了新型的模板单体M，即1，3—双(3—氨丙基)—1，1，3，3—四乙氧基二硅氧烷—二(3，5—二戊氧基)苯甲酸盐。该单体分子在较稀的溶液中首先水解成带硅羟基的中间体，借助硅羟基的氢键与侧基间相互作用的协同效应自发排列成规整梯形超结构，后者经缩合得到了有机酸盐取代侧基的梯形聚倍半硅氧烷。通过酸解和碱化反应即得到反应性的规整梯形聚(3—氨丙基)倍半硅氧烷(LPAS)。在XRD谱中出现了两个代表梯形宽度和厚度的特征衍射峰：在29Si NMR谱中代表梯形主链上(-CH2SiO3/2)单元的吸收峰的半峰宽仅为4 ppm；DSC测定显示较高的玻璃化转变温度(Tg=62.2℃)。上述结果表明了聚合物LPAS具有规整的梯形结构。
3.采用“计量水解.脱氯化氢反应”代替“过量水解/脱水缩合法”，显著提高了极性溶剂存在下间苯二亚胺梯撑模板上硅—氮键的稳定性。同时，采用三甲基氯硅烷对聚合物末端硅羟基进行封端，得到了稳定的高规整性间苯二亚胺桥基聚氢基硅氧烷。反映在29Si-NMR图中，该梯形聚合物主链上-HSiO2/2单元的硅原子吸收峰的半峰宽仅为0.5 ppm，这是迄今为止文献报道规整性最高的反应性聚氢基硅氧烷。