[發明專利]共軛聚合物凝膠劑聚苯撐乙炔及其制備方法

無效

• 申請號: 201210517459.X
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103030788A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 范曲立;黃維;陳旭
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C08G61/02
• 分類號: C08G61/02;C08J3/075;C08L65/00
• 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

本發明屬于超分子自組裝以及凝膠材料技術領域，具體涉及一種新型共軛聚合物凝膠劑聚苯撐乙炔及其凝膠的制備方法。

技術背景

近些年來，由于共軛聚合物具有在光電器件上的廣泛應用前景，如新一代平板顯示器件、激光器、太陽能電池、生物傳感器等，從而引起了廣大科研工作者的研究熱情，這些除了是因為它單個分子自身的電荷特性，即“分子導線”（電子或能量能在共軛主鏈上快速遷移）的特征外，還往往和分子之間通過一些超分子非共價作用力形成的一些多尺度的形態結構密不可分。很多共軛聚合物的宏觀性質和其自組裝形成的微觀結構形態有很大關系。因此科研工作者在對控制共軛聚合物有序自組裝做了大量的工作。凝膠態是一種奇特的狀態，它近似于固態，它是凝膠劑分子之間通過一些非共價作用力形成一些三維網絡結構而把溶劑分子固定在其中形成的。對于聚合物凝膠劑，近些年來有聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等文獻報道。而對于共軛聚合物有機凝膠劑來說，相關文獻報道不是很多，種類也較少，主要有聚苯乙烯類（PPVs）、聚噻吩類（OTs）、聚芴類（PFs）、聚苯乙炔類（PPEs）等。關于它的應用目前也不是太明朗，凝結機理還處于探索階段，還需要大量的工作去做。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種共軛聚合物凝膠劑聚苯撐乙炔及其制備方法，通過Sonogashira偶聯反應合成一種共軛聚合物凝膠劑聚苯撐乙炔，并創新性的在側鏈上修飾了叔胺基團在凝膠化過程中提供氫鍵驅動，這不僅提供了一種新型的共軛聚合物凝膠劑，也同時為凝膠科研工作者打開了一條新的思路。

技術方案：本發明的一類新型共軛聚合物凝膠劑具有如下分子結構式：

其中，x為聚合度，x為10-40；

R為正烷基，碳原子數為12-18。

上述化合物中，典型例子介紹如下。

所述的共軛聚合物分子結構式的主鏈為聚苯撐乙炔，R為正十二烷，其結構式為：?

本發明的新型共軛聚合物凝膠劑的合成和凝膠的制備方法如下：

a.共軛聚合物凝膠劑聚苯撐乙炔的合成方法

1)?1,4-二碘-2,5-苯二酚的合成：

1,4-二甲氧基-2,5-二碘苯的合成：將1,4-二甲氧基苯，碘酸鉀和碘混合并加入純醋酸、水和濃硫酸，避光在75℃-95?℃下攪拌反應12-48小時后，將反應溫度降至室溫，反應混合液抽濾收集沉淀，用大量的碳酸鉀溶液和水沖洗有機提取物，得到棕褐色固體，將該固體溶解在二氯甲烷中，用亞硫酸氫鈉水溶液萃取除去過量碘后，有機層用水和食鹽水分別洗滌，然后用無水硫酸鎂進行干燥，干燥后進行過濾，用旋轉蒸發儀進行減壓蒸餾脫去有機溶劑得到白色固體；

1,4-二碘-2,5-苯二酚的合成：將1,4-二甲氧基-2,5-二碘苯溶于二氯甲烷中，用“干冰丙酮法”將整個體系冷卻，在強烈攪拌的情況下，將三溴化硼緩慢滴入，滴加完后升至室溫攪拌8-36小時后，向反應液少量多次加入大量的水，過濾之后得到白色固體粗產物，粗產物用醋酸重結晶，得到白色晶體產物；

2)?1,4-二乙炔基-2,5-二[十二烷氧基]苯的合成：

1,4-二[十二烷氧基]-2,5-二碘苯的合成：將1,4-二碘-2,5-苯二酚，無水碳酸鉀和四丁基溴化銨加入反應茄瓶中，抽真空，氮氣氣氛下，向反應體系注入丙酮回流半小時后，再注入溴代十二烷，回流反應12-48小時后，旋出溶劑，殘余物加入水和二氯甲烷，有機層再用水和食鹽水分別洗滌，然后用無水硫酸鎂進行干燥，干燥后進行過濾，用旋轉蒸發儀進行減壓蒸餾脫去有機溶劑，再用乙醇重結晶得到白色固體；

1,4-二乙炔基-2,5-二[十二烷氧基]苯的合成：氮氣氣氛下，將四(三苯基膦)鈀，碘化亞銅，1,4-二[十二烷氧基]-2,5-二碘苯，溶解在無水無氧的二異丙胺中，在室溫下注入三甲基硅烷基乙炔，60℃-90℃避光反應12-48小時后，冷卻至室溫，減壓蒸除溶劑后，用硅膠柱提純，以混合的石油醚和二氯甲烷為洗脫劑，得到的淡黃色固體物，將該固體溶于四氫呋喃和甲醇中，再加入少量的水和氫氧化鈉，室溫攪拌2-24小時后，用旋轉蒸發儀進行減壓蒸餾脫去有機溶劑，殘留物加水，用二氯甲烷萃取，有機層用水和食鹽水分別洗滌一次然后用無水硫酸鎂進行干燥，干燥后進行過濾，用旋轉蒸發儀進行減壓蒸餾脫去有機溶劑，再用乙醇重結晶得到白色固體；

?3)?1,4-二[3’-(N,N-二乙基胺)-1’-氧丙基]-2,5-二碘苯的合成：