本發(fā)明專利技術提供了一種發(fā)射紅光的聚合物及其制備方法。所述的聚合物(I)為含有噻吩、苯并噻唑、苯和喹啉基團的聚合物。所采用的制備方法為：以3,5?二溴苯胺為原料，經取代反應得到3,5?二溴?N?(2’?羥基乙基)苯胺(II)；化合物(II)與磺酰氯反應得到3,5?二溴?N?(2’?對甲苯磺酰基氧基乙基)苯胺(III)；化合物(III)與8?羥基喹啉反應得到3,5?二溴?N?[2’?(8”?喹啉基氧基)乙基]苯胺(IV)；化合物(IV)經硼酸酯化得到3,5?二(4’,4’,5’,5’?四甲基?1’,3’,2’?二氧雜戊硼基)?N?[2’?(8”?喹啉基氧基)乙基]苯胺(V)；化合物(V)和4,7?二(5’?溴?2’?噻吩基)?2,1,3?苯并噻二唑經Suzuki偶聯(lián)反應得到聚合物(I)。本發(fā)明專利技術得到的聚合物是一種能夠發(fā)射紅光的發(fā)光材料，熱穩(wěn)定性和光電性質優(yōu)良，在光電顯示功能材料領域具有較好的應用價值。所采用的制備方法操作簡單，反應條件溫和。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及有機聚合物，具體涉及一種能夠發(fā)射紅光的聚合物及其制備方法，以及其在有機光電顯示器件中的應用。
技術介紹
有機聚合物作為新興材料領域的熱點受到許多研究人員的廣泛關注。這主要是由于聚合物長的重復單元所構成的骨架能夠實現(xiàn)良好的能量傳遞，從而使其具有強的光捕獲能力和光學信號放大效應。與大多數小分子化合物相比，有機聚合物展示出更優(yōu)良的光學性能、細胞兼容性、低毒性和易修飾等特點，這使其被廣泛的應用于發(fā)光材料，化學生物傳感及成像等領域。喹啉及其衍生物由于其高的熒光量子產率和出色的電子傳輸性能在有機發(fā)光材料、太陽能電池等新興材料研究得到了廣泛關注；同時，其對金屬離子強的鰲合能力使得在化學生物傳感方面也成為研究熱點。作為三原色之一的紅光聚合物材料在有機電致發(fā)光器件(OLEDs)顯示領域一直處于相對緊缺的狀況。噻吩基取代的苯并噻二唑功能團已經被證明具有潛在的紅光發(fā)射能力和高的量子產率。因此，本專利技術的目的是通過采用相關的合成手段將噻吩、苯并噻二唑、苯以及喹啉四個單元連接起來，得到能夠發(fā)射紅光的聚合物發(fā)光材料。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種發(fā)射紅光的聚合物及其制備方法，該聚合物能夠發(fā)射紅光，可作為發(fā)光材料應用在光電功能材料顯示領域，所得聚合物具有好的熱穩(wěn)定性和光電性質，所采用的制備方法操作簡單、反應條件溫和。本專利技術提供的一種發(fā)射紅光的聚合物，其結構式為：本專利技術提供的一種發(fā)射紅光的聚合物的制備方法，包括如下步驟：1)、將3,5-二溴苯胺、二氯乙醇和碳酸鈣加入蒸餾水中，再將催化量的碘化鈉加入上述體系中，100℃下攪拌反應12h，得到3,5-二溴-N-(2’-羥基乙基)苯胺(II)；2)、在冰浴下，將溶有對甲基苯磺酰氯的四氫呋喃溶液緩慢滴入含有氫氧化鈉的水溶液和3,5-二溴-N-(2’-羥基乙基)苯胺(II)的四氫呋喃混合體系中，保持體系溫度低于5℃攪拌反應12h，得到3,5-二溴-N-(2’-對甲苯磺酰基氧基乙基)苯胺(III)；對甲基苯磺酰氯、氫氧化鈉和3,5-二溴-N-(2’-羥基乙基)苯胺(II)的摩爾比為3∶3∶1，水和四氫呋喃的體積比為2∶15；3)、將8-羥基喹啉加入DMF和堿的混合體系中，攪拌30min后，溶有3,5-二溴-N-(2’-對甲苯磺酰基氧基乙基)苯胺(III)的DMF溶液緩慢滴入上述混合體系中，80℃攪拌反應20h，得到3,5-二溴-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)乙基]苯胺(IV)；8-羥基喹啉、堿和3,5-二溴-N-(2’-對甲苯磺酰基氧基乙基)苯胺(III)的摩爾比為1.2∶10∶1；4)、在氮氣保護下，以Pd(dppf)Cl2為催化劑，將3,5-二溴-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)乙基]苯胺(IV)、聯(lián)硼酸頻哪醇酯和堿依次加入高沸點的有機溶劑中，在100℃下反應得到3,5-二(4’,4’,5’,5’-四甲基-1’,3’,2’-二氧雜戊硼基)-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)乙基]苯胺(V)；5)、在氮氣保護下，以Pd(PPh3)4為催化劑，將溶有堿的水溶液加入含有3,5-二(4’,4’,5’,5’-四甲基-1’,3’,2’-二氧雜戊硼基)-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)'乙基]苯胺(V)和4,7-二(5’-溴-2’-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑的高沸點有機溶劑中，在100℃下反應得到發(fā)射紅光的聚合物(I)；水和高沸點有機溶劑的體積比為1∶3。步驟1)中，所述的3,5-二溴苯胺、二氯乙醇和碳酸鈣的摩爾比為1∶1～4∶1；步驟3)中，所述的堿為碳酸鉀、碳酸鈉或叔丁醇鉀；步驟4)中，所述的3,5-二溴-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)乙基]苯胺(IV)、聯(lián)硼酸頻哪醇酯和堿的摩爾比為1∶2～4∶10，所述的高沸點的有機溶劑為DMF、DMSO或1,4-二氧六環(huán)，堿為乙酸鉀、碳酸鉀或碳酸鈉，反應時間為8～18h；步驟5)中，所述的4,7-二(5’-溴-2’-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑、3,5-二(4’,4’,5’,5’-四甲基-1’,3’,2’-二氧雜戊硼基)-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)'乙基]苯胺(V)和堿的摩爾比為1∶1～1.2∶4，所述的高沸點的有機溶劑為甲苯或DMF，堿為乙酸鉀、碳酸鉀或碳酸鈉，反應時間為24～48h。本專利技術提供的發(fā)射紅光的聚合物發(fā)光材料，具有如下光電性質：1)在DMSO溶劑中的最大紫外吸收和熒光發(fā)射波長分別為490nm和610nm；2)玻璃化溫度(Tg)為135℃,熱分解溫度(Td，5％)為228℃；3)以飽和甘汞電極為參比電極，測試了材料的氧化還原(CV)曲線，所得起始氧化電位為+0.47V，通過經驗公式[HOMO＝-(0.47+4.5+0.24)eV計算得到材料的最高占有軌道(HOMO)的能級為-5.21eV，通過公式[LUMO＝HOMO+Eg]計算得到材料的最低空軌道(LUMO)的能級為-2.68eV，其中能帶隙(Eg＝1240/ab(490nm))，飽和甘汞電極電勢為+4.5V，標準氫電極電勢為+0.24V。本專利技術發(fā)光材料可以在有機光電顯示器件中應用。與現(xiàn)有技術相比本專利技術的優(yōu)點和效果：本專利技術得到的含有噻吩、苯并噻二唑、苯及喹啉功能團的聚合物是一種紅光發(fā)光材料，該材料具有好的熱穩(wěn)定性和電化學性質，是緊缺的紅光發(fā)光材料。該發(fā)光材料能夠作為光電功能材料在顯示器領域應用。所采用的制備方法反應操作簡單、條件溫和。說明書附圖圖1本專利技術聚合物在DMSO中的紫外吸收和熒光發(fā)射光譜圖。圖2本專利技術聚合物的熱重分析TG曲線圖。圖3本專利技術聚合物電化學性質CV曲線圖。具體實施方式實施例1在裝有磁力攪拌的100mL三口瓶中加入3.50g(0.014mol)3,5-二溴苯胺、1.13g(0.014mol)二氯乙醇、1.40g(0.014mol)碳酸鈣、0.20g(1.33mmol)碘化鈉和50mL蒸餾水后，加入到100℃攪拌反應12h。攪拌下，將反應液倒入50mL冰水中，用二氯甲烷(50mL×3)萃取三次，合并有機相，將所得有機相水洗三次，經無水硫酸鈉干燥，減壓旋除溶劑得粗產品，粗產品經硅膠柱色譜分離(展開劑：乙酸乙酯/石油醚＝1/4,v/v)得產品3,5-二溴-N-(2’-羥基乙基)苯胺(II)1.55g，產率37.5％。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.01(s,1H),6.72-6.74(s,2H),3.85-3.88(t,2H),3.27-3.30(t,2H)；13C NMR(CDCl3,100MHz)δ151.23,122.87,116.54,60.45,46.21；MS-ESI for C8H9Br2NO(m/z)295.92[M+1]。實施例2在裝有磁力攪拌的100mL三口瓶中加入3.50g(0.014mol)3,5-二溴苯胺、2.26g(0.028mol)二氯乙醇、1.40g(0.014mol)碳酸鈣、0.20g(1.33mmol)碘化鈉和50mL蒸餾水后，加入到100℃攪拌反應12h。攪拌下，將反應液倒入50mL冰水中，用二氯甲烷(50mL×3)萃取三次，合并有機相，將所得有機相水洗三次，經無水硫酸鈉干燥，減壓旋除溶劑得粗產品，粗產品經硅膠柱色譜分離(展開劑：乙酸乙酯/石油醚＝1/4,v/v)得產品3,5-二本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種發(fā)射紅光的聚合物，其特征在于，其結構式為：
【技術特征摘要】
1.一種發(fā)射紅光的聚合物，其特征在于，其結構式為：2.如權利要求1所述的一種發(fā)射紅光的聚合物的制備方法，包括如下步驟：1)、將3,5-二溴苯胺、二氯乙醇和碳酸鈣加入蒸餾水中，再將催化量的碘化鈉加入上述體系中，100℃下攪拌反應12h，得到3,5-二溴-N-(2’-羥基乙基)苯胺(II)；2)、在冰浴下，將溶有對甲基苯磺酰氯的四氫呋喃溶液緩慢滴入含有氫氧化鈉的水溶液和3,5-二溴-N-(2’-羥基乙基)苯胺(II)的四氫呋喃混合體系中，保持體系溫度低于5℃攪拌反應12h，得到3,5-二溴-N-(2’-對甲苯磺酰基氧基乙基)苯胺(III)；對甲基苯磺酰氯、氫氧化鈉和3,5-二溴-N-(2’-羥基乙基)苯胺(II)的摩爾比為3∶3∶1，水和四氫呋喃的體積比為2∶15；3)、將8-羥基喹啉加入DMF和堿的混合體系中，攪拌30min后，溶有3,5-二溴-N-(2’-對甲苯磺酰基氧基乙基)苯胺(III)的DMF溶液緩慢滴入上述混合體系中，80℃攪拌反應20h，得到3,5-二溴-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)乙基]苯胺(IV)；8-羥基喹啉、堿和3,5-二溴-N-(2’-對甲苯磺酰基氧基乙基)苯胺(III)的摩爾比為1.2∶10∶1；4)、在氮氣保護下，以Pd(dppf)Cl2為催化劑，將3,5-二溴-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)乙基]苯胺(IV)、聯(lián)硼酸頻哪醇酯和堿依次加入高沸點的有機溶劑中，在100℃下反應得到3,5-二(4’,4’,5’,5’-四甲基-1’,3’,2’-二氧雜戊硼基)-N-[2’-(8”-喹啉基氧基)乙基]苯胺(V)；5)、在氮氣保護下，以Pd(PPh3)4為催化劑，將溶有堿的水溶液加入含有3,5-二(4’,4’,5’...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：馮麗恒，鄧楊，
申請(專利權)人：山西大學，
類型：發(fā)明
國別省市：山西;14
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。