[發明專利]一種含三芳胺和芴單元的共軛聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810440508.1
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108559066B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 牛海軍;楊彩譽;路慶義;陳燁;焦先軒
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 賈澤純

1.一種含三芳胺和芴單元的共軛聚合物，其特征在于含三芳胺和芴單元的共軛聚合物的結構式如下：

其中n為正整數。

2.根據權利要求1所述的一種含三芳胺和芴單元的共軛聚合物，其特征在于所述的n為3～10的整數。

3.如權利要求1所述的一種含三芳胺和芴單元的共軛聚合物的制備方法，其特征在于含三芳胺和芴單元的共軛聚合物的制備方法的具體步驟如下：

一、合成三芳胺單體：

①、在N₂氛圍下，在三頸瓶中依次加入咔唑，氫化鈉和無水N,N-二甲基甲酰胺，攪拌均勻后滴加對氟硝基苯，然后油浴加熱至115℃～120℃，在溫度為115℃～120℃的條件下繼續進行反應至咔唑反應完即停止加熱，在N₂氛圍下自然冷卻，將冷卻后的反應液置于蒸餾水中，在攪拌的條件下加入氯化鈉至析出固體，靜置沉降12h～14h，抽濾，洗滌，50℃真空烘箱烘干，然后在乙醇中重結晶，抽濾，洗滌，50℃真空烘箱烘干，得到黃色固體；所述的咔唑和氫化鈉的物質的量的比為1:(1.8～2)；所述的咔唑的物質的量和無水N,N-二甲基甲酰胺的體積比為1mol:(6.26L～6.3L)；所述的咔唑和對氟硝基苯的物質的量的比為1:(1.2～1.5)；所述的無水N,N-二甲基甲酰胺和蒸餾水的體積比為1:(5～5.5)；

②、在N₂氛圍下，在三頸瓶中依次加入無水乙醇、鈀碳和步驟一①制備的黃色固體，在攪拌狀態下滴加水合肼，升溫至80℃回流24h，停止加熱，立即進行抽濾，將濾液倒入蒸餾水中，在攪拌的條件下加入氯化鈉至析出固體，抽濾，用乙醇洗滌，真空干燥得白色固體；所述的鈀碳中鈀的質量分數為10％；所述的鈀碳的質量和無水乙醇的體積比為1g:(187mL～190mL)；所述的鈀碳和步驟一①制備的黃色固體的質量比為1:(3.3～3.5)；所述水合肼和無水乙醇的體積比為1:(12～15)；

③、在氮氣保護下，向裝有除水的甲苯的兩口燒瓶中加入步驟一②得到的白色固體，叔丁醇鈉、4-溴-4’-碘聯苯、醋酸鈀和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵，用錫片將反應物遮光，在溫度為115℃～120℃的條件下通氮氣回流反應24h，將回流反應得到的溶液依次用水、飽和食鹽水進行萃取提純，將所得的萃取液旋蒸，烘干，烘干后的產物用展開劑進行薄層色譜分離，得到淡黃色的三芳胺單體；所述的展開劑為石油醚與二氯甲烷按照體積比5:1混合而成；所述的步驟一②得到的白色固體和叔丁醇鈉的物質的量的比為1:(3～4)；所述的步驟一②得到的白色固體的物質的量和甲苯的體積比為1mol:(2.5L～3L)；所述的步驟一②得到的白色固體和4-溴-4’-碘聯苯的物質的量的比為1:(2～3)；所述的步驟一②得到的白色固體和醋酸鈀的物質的量的比為1:(0.03～0.04)；所述的步驟一②得到的白色固體和1,1'-雙(二苯基膦)二茂鐵的物質的量的比為1:(0.06～0.07)；

二、鈴木反應：

將步驟一制備的淡黃色的三芳胺單體、9,9-二辛基芴-2,7-雙(硼酸頻哪醇酯)和四(三苯基磷)鈀和甲苯攪拌均勻，再加入碳酸鉀溶液，在溫度為105℃和氮氣氣氛的條件下攪拌48h，在氮氣保護下冷卻至室溫，然后用分液漏斗分離有機層，依次用水、飽和食鹽水進行萃取提純，將所得的萃取液倒入甲醇中析出淺黃色聚合物，抽濾淺黃色聚合物，最后用甲醇索氏提取純化48h，得到含三芳胺和芴單元的共軛聚合物；

所述的碳酸鉀溶液的濃度為3mol/L；所述的碳酸鉀溶液和甲苯的體積比為1:1；所述的步驟一制備的淡黃色的三芳胺單體和9,9-二辛基芴-2,7-雙(硼酸頻哪醇酯)的物質的量的比為1:(1～1.2)；所述的步驟一制備的淡黃色的三芳胺單體和四(三苯基磷)鈀的物質的量的比為1:(0.04～0.05)；所述的步驟一制備的淡黃色的三芳胺單體的物質的量和甲苯的體積比為1mol:(40L～45L)。

4.如權利要求1所述的一種含三芳胺和芴單元的共軛聚合物的應用，其特征在于含三芳胺和芴單元的共軛聚合物應用于作為電致變色材料、熒光傳感材料、空穴傳輸材料、記憶電阻或顯示材料。

5.如權利要求1所述的一種含三芳胺和芴單元的共軛聚合物的應用，其特征在于含三芳胺和芴單元的共軛聚合物應用于作為爆炸物檢測材料。