[發明專利]9-羥基-9′-含芳香共軛取代芴類聚合物材料及其制備和應用方法

無效

• 申請號: 201110120321.1
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN102167800A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 解令海;黃維;林進義;張超;林宗瓊;儀明東
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C08G61/02
• 分類號: C08G61/02;C08G61/12;C09K11/06;H01L51/30;H01L51/46;H01L51/54
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明屬于有機光電材料技術領域。具體涉及一種9-羥基-9′-含芳香共軛取代芴材料及其制備方法，并涉及這些材料在有機電致發光、有機光存儲、有機場效應管、有機太陽能電池、有機非線性光學、化學與生物傳感和有機激光等領域的應用。

背景技術

自1987年美國柯達公司Tang研究小組[Tang，C.W.；Van?Slyke，S.A.Appl.Phys.Lett.1987，51，913.]和1990年英國劍橋大學[Burroughes，J.H.；Bradley，D.D.C.；Brown，A.B.；Marks，R.N.；Mackay，K.；Friend，R.H.；Burn，P.L.；Holmes，A.B.Nature?1990，347，539.]分別發表了以有機和聚合物熒光材料制成薄膜型有機電致發光器件(Organic?Light-emitting?Diodes)和聚合物發光二極管(Polymeric?Light-emitting?Diodes)以來，有機平板顯示成為繼液晶顯示之后的又一代市場化的顯示產品。有機和塑料電子產品的優點在于材料制備成本低、工藝簡單、具有通用高分子的柔韌性和可塑性。因此，開發具有實用性的市場潛力新型有機光電信息材料吸引了許多國內外大學不同學科的科學家以及研究機構和公司的關注和投入。

到目前為止，共軛取代芴結構單元構建光電材料表現出高的熱穩定性和高的玻璃化溫度，因此成為一類有希望的實用有機光電子材料，在這方面已經發表了相當的文章和專利。但是9位含有羥基取代基的芴結構單元共軛聚合物的專利卻沒有報道。9-羥基-9′-含芳香共軛取代芴結構單元的半導體材料表現出如下優點：(1)合成步驟簡單、條件溫和；(2)保持了高熱穩定性和玻璃化溫度等優點。另外，通過引入了具有增加溶解度、阻隔發色團聚集或增加穩定性的結構鏈能擴大該類材料在有機電子、光電子、或光電材料使用范圍。同時，羥基可做為反應位而可以加以改性功能化。因此，本發明通過簡單的合成路線開發了一系列9-羥基-9′-含芳香共軛取代芴聚合物，為發展新一類有機電致發光材料提供新的方法。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提出9-羥基-9′-含芳香共軛取代芴聚合物具有特殊的電子結構，并設計有效的合成路線來實現該類聚合物材料的制備。另外，指出了該類材料在有機電致發光、有機場效應管、有機光存儲和有機激光等有機電子領域的應用。

技術方案：本發明的9-羥基-9′-含芳香共軛取代芴類聚合物材料是一種全新的聚合物材料，具有如下通式結構：

式中：x為1～30，y為0～30，n為1～300中的數字，R為任意原子或基團，R₁、R₂、R₃、R₄出現時相同或者不同，為氫或具有1至22個碳原子的直鏈、支鏈或者環狀烷基鏈等，其中一個或者多個不相鄰的碳原子可被-NR₃-、-O-、-S-、-CO-O-、-CO-NR₃-置換或者其中一個或者多個氫原子被氟取代；

Ar₁為氫原子或含芳環共軛單元的基團，具體優選結構為如下結構中的一種：

Ar₂為氫原子或含芳環共軛單元的基團，具體優選結構為如下結構中的一種：

所述的R、R₁、R₂、R₃、R₄、Ar₁、Ar₂基團改變時化合物的性質相同或者不同；所述的化合物材料I中R₁、R₂、R₃、R₄為氫原子，

當x＝1，y＝1時，具有如下嵌段共聚結構：

在聚合物II中，Ar₁為對辛氧基苯或3-己基噻吩基團時，化合物材料II具體如下：

當x＝1，y＝0時，具有如下均聚結構：

Ar₁為對辛氧基苯基團，化合物材料III如下結構：

在9-羥基-9′-含芳香共軛取代芴聚合物材料的制備方法中，關鍵通過以格式反應進行后修飾步驟，以化合物材料IV為例，反應具體如下：