[發明專利]一種聚烷基芴苯并唑類聚合物及其制備方法

無效

• 申請號: 200910051210.2
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101885833A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 莊啟昕;余永重;劉小云;劉熙龍;韓哲文
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/54;H01L51/56;C09K11/06
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 刁文魁;翟羽

【技術領域】

本發明涉及聚芴類材料領域，具體地說，是一種聚烷基芴苯并唑類聚合物及其制備方法。

【背景技術】

在聚合物發光二極管的三原色發光材料中，研究最多的為發藍光材料，主要是聚芴及其衍生物；由于其結構單元的剛性平面內含有聯苯單元，因此其熱穩定性和化學穩定性都比較高，在固態時具有較高的熒光量子效率(0.6-0.8)。此外，聚芴在C9位的氫易于被取代，能改善其溶解性及提高聚合物的加工性能；而且C9位被取代，同時也可控制諸如激基復合物形成或交鏈反應。通過共聚、共混和改性的方法可以使聚芴及其衍生物得到不同的發光顏色，因此，聚芴類材料是一種有希望取得突破的新型發光材料。

苯并二噁唑聚合物除了具有優異的力學性能、熱穩定性和環境穩定性外，還具有很好的電子傳輸性和三階非線性光學性能，在聚合物發光二極管中是具有潛力的發藍光材料。但由于聚苯并二噁唑一般只溶解于強質子酸中，如甲基磺酸、濃硫酸等，這就大大地限制了其在光電材料方面的應用。因此，改善聚合物PBOs的溶解性，也是其作為光電功能材料應用的內在需要。

目前，關于通過引入大的側鏈來破壞(聚苯并二噁唑)分子鏈的規整性和對稱性，或者引入含柔性側鏈的基團來增加(聚苯并二噁唑)分子鏈的柔順性的報道較多，目的用以提高苯并二噁唑聚合物在有機溶劑中的溶解性。

本發明合成了一系列C9位上含側鏈烷基的2，7-二羧基芴，然后采用溶液縮聚的方法使其與4，6-二氨基間苯二酚縮聚，得到不同鏈長的烷基芴單元來代替PBO苯環的聚合物；利用苯并二噁鏈段及芴單元良好的電子傳輸性能以及含烷基側鏈聚芴的良好溶解性能，得到溶解性優良的電子傳輸性能良好的發藍光材料，并為以后芴C9位上的修飾性提供技術路線參考；同時比較了不同鏈長烷基對聚合物特性所帶來的影響。

【發明內容】

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種聚烷基芴苯并唑類聚合物；本發明的目的之二在于提供所述的聚烷基芴苯并唑類聚合物的制備方法；本發明的目的之三在于為所述的聚烷基芴苯并唑類聚合物提出新的用途。

本發明的構思為：聚烷基芴苯并唑類聚合物的結構由9，9-二取代的芴單元與4，6-二氨基間苯二酚形成的噁唑環結構單元組成；制備方法是由芴開始，利用C9位上活潑氫在堿性條件下進行烷基二取代反應，再對芴的2，7位進行溴化，溴化后通CO₂，低溫下用正四丁基鋰進行羧基化，最終生成9，9-二烷基-2，7-二羧基芴，其與4，6-二氨基間苯二酚發生溶液縮聚反應，得到聚烷基芴苯并唑類聚合物。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種聚烷基芴苯并唑類聚合物，其特征在于，其結構式(式I)為，

在式I中，A為二取代芴結構單元，其結構式(式II)為，

在式II中，R₁和R₂選自直鏈C1～20烷基，烷氧基，支化C1～20烷基或者烷氧基中的一種；優先選自C2～12烷基或者烷氧基、支化C2～12烷基或者烷氧基中的一種；特別優先選自C4～8烷基鏈或者烷氧基中的一種；最優先選自丁基，戊基，己基或者辛基中的一種；

在式I中，B為4，6-二氨基間苯二酚形成的噁唑環結構單元，其結構式(式III)為，

為實現上述第二個目的，本發明采取的技術方案為：

一種聚烷基芴苯并唑類聚合物的制備方法，化學反應方程式為，

在化學反應方程式中，A₀為單體芴，A₁為9，9-二烷基芴，A₂為9，9-二烷基芴2，7-二溴芴，A₃為9，9-二烷基2，7-二羧基芴，B₁為4，6-二氨基間苯二酚；

化學反應的具體步驟為：

(1)將芴溶于有機溶劑中，加入相轉移催化劑和堿液，在氮氣保護下，注入溴代烴，在40℃下反應3小時，然后在室溫下保持20小時，再用有機溶劑萃取，水洗，旋干，干燥，得到黃色油狀物；

所述的有機溶劑選自二甲基亞砜或者二甲基乙酰胺中的一種；

所述的相轉移催化劑是四丁基溴化胺；

所述的堿液是選自NaOH，KOH或者Na₂CO₃中的一種；

所述的溴代烴選自溴代正丁烷，溴代正戊烷，溴代正己烷或者溴代正辛烷中的一種；