[發明專利]一種含吩噻嗪的聚芳香酯及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510274796.4
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104817689A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 牛海軍;馬曉川;蔡萬安;肖田地
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C08G63/688
• 分類號: C08G63/688;C08G63/78;G02F1/155
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種聚芳香酯及其制備方法和應用。

背景技術

吩噻嗪因其內部含有富電子硫和氮雜環而成為一中廣為人知的雜環化合物。含吩噻嗪的有機小分子和聚合物也因為吩噻嗪具有可逆氧化還原的性能而備受關注，其中主要集中在有機發光二極管，光伏器件和化學熒光等領域。之所以會如此引人注目是因為吩噻嗪獨特的光電性能，分子內或分子間電子經由吩噻嗪傳輸時會由于中心混合價電子激發而在近紅外區域產生吸收峰。此外吩噻嗪具有不同于二苯胺的平面結構，因此它可以進一步保護三苯胺而使得其具有更好的熱穩定性。

聚芳香酯具有較高的熱穩定性，優異的機械性能和高的可見光透明度，同時聚芳香酯具有較高的玻璃化轉變溫度和軟化溫度。但是這些也降低了其在有機溶劑中的溶解度，致使聚芳香酯不容易加工成膜。許多對于如何提高聚酯的溶解度的報道證實，在其溶解度得到大幅提高的同時伴隨著熱穩定性的下降。這就使得在提高溶解度和保持其熱穩定性的同時，開發和研究聚酯的其它性能成為人們逐步研究的熱點。

發明內容

本發明要解決現有的聚酯在有機溶劑中溶解度低，不易加工成膜和熱穩定性差的問題，而提供一種含吩噻嗪的聚芳香酯及其制備方法和應用。

一種含吩噻嗪的聚芳香酯的結構式為所述的Ar為所述的n的取值范圍為1≤n≤100，且n為整數。

一種含吩噻嗪的聚芳香酯的制備方法，是按以下步驟完成的：

一、合成N-(4-硝基苯基)吩噻嗪：將NaH溶于有機溶劑中，得到NaH溶液；將吩噻嗪和對氟硝基苯加入到NaH溶液中，再在氮氣氣氛和溫度為120℃～140℃的條件下反應16h～20h，再使用蒸餾水沉出反應物A，再使用無水乙醇對反應物A進行重結晶，得到N-(4-硝基苯基)吩噻嗪；

步驟一中所述的NaH的質量與有機溶劑的體積比為(0.05g～0.2g):10mL；

步驟一中所述的吩噻嗪與對氟硝基苯的摩爾比為1:1；

步驟一中所述的吩噻嗪的物質的量與有機溶劑的體積比為(0.1mol～0.5mol):150mL；

二、合成N-(4-胺基苯基)吩噻嗪：將N-(4-硝基苯基)吩噻嗪溶于有機溶劑中，得到N-(4-硝基苯基)吩噻嗪溶液；將N-(4-硝基苯基)吩噻嗪溶液加入到反應釜中，然后加入Pd/C催化劑，在氫氣氣氛和壓力為7MPa～10MPa下反應72h～80h，再使用蒸餾水析出反應物B，再使用丙酮對反應物B進行重結晶，得到N-(4-胺基苯基)吩噻嗪；

步驟二中所述的N-(4-硝基苯基)吩噻嗪的質量與有機溶劑的體積比為(0.5g～2g):30mL；

步驟二中所述的Pd/C催化劑與N-(4-硝基苯基)吩噻嗪的質量比為1:(3～10)；

三、制備4,4'-二腈基-4-N-吩噻嗪三苯胺：將NaH溶于有機溶劑中，得到NaH溶液；將N-(4-胺基苯基)吩噻嗪和對氟硝基苯加入到NaH溶液中，再在氮氣氣氛和溫度為140℃～160℃下反應20h～24h，再使用蒸餾水析出反應物C；再使用甲醇和二甲基亞砜的混合溶液對反應物C進行重結晶，得到4,4'-二腈基-4-N-吩噻嗪三苯胺；

步驟三中所述的NaH的質量與有機溶劑的體積比為(0.05g～0.2g):10mL；

步驟三中所述的N-(4-胺基苯基)吩噻嗪與對氟硝基苯的摩爾比為1:1；

步驟三中所述的N-(4-胺基苯基)吩噻嗪的物質的量與有機溶劑的體積比為(0.1mol～0.5mol):200mL；

步驟三中所述的甲醇和二甲基亞砜的混合溶液中甲醇和二甲基亞砜的體積比為1:(0.5～1)；

四、合成4,4'-二羧酸-4-N-吩噻嗪三苯胺：將KOH和4,4'-二腈基-4-N-吩噻嗪三苯胺加入到質量分數為50％的乙醇溶液中，再在氮氣氣氛和溫度為100℃～110℃的條件下反應5天～6天，再使用質量分數為3％～5％的稀鹽酸沉出反應物D，再使用質量分數為25％～30％的冰醋酸對反應物D進行重結晶，得到4,4'-二羧酸-4-N-吩噻嗪三苯胺；

步驟四中所述的KOH與4,4'-二腈基-4-N-吩噻嗪三苯胺的質量比為(0.9～1):1；

步驟四中所述的4,4'-二腈基-4-N-吩噻嗪三苯胺的質量與質量分數為50％的乙醇溶液的體積比為(0.5g～2g):20mL；

五、合成含吩噻嗪的聚芳香酯：