[發明專利]一種光電性能優異的小分子摻雜卟啉聚合物的制備方法

在審

• 申請號: 202210416882.4
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114854158A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 班建峰;潘露露;廖軍秋;史博
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C08L33/14
• 分類號: C08L33/14;C08K5/3467;C08F120/36;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 深圳泛航知識產權代理事務所(普通合伙) 44867
• 代理人: 張智軼

本發明提供了一種光電性能優異的小分子摻雜卟啉聚合物的制備方法，包括如下步驟：(1)單羥基十二烷氧基四苯基卟啉的合成；(2)稱取5～9mg的聚甲基丙烯酸十二氧烷卟啉與1～5mg的單羥基十二烷氧基四苯基卟啉進行混合，并向其中加入10～15mL三氯甲烷溶液，超聲1h后，取出并進行干燥處理，即得到不同摻雜比的小分子摻雜卟啉聚合物。本發明成功將不同比例的小分子摻雜到卟啉聚合物中，其紫外吸收光譜在400到650nm之間都有吸收，成膜后的S帶的吸收峰有一定的紅移；且通過增加烷烴尾鏈的長度的方法，使其熔點降低且溶解性增強，提高其光電性能。

技術領域

本發明屬于高分子聚合物合成技術領域，具體涉及一種光電性能優異的小分子摻雜卟啉聚合物的制備方法。

背景技術

摻雜作為半導體材料中加入特定物質使其達到所需特性(一般為電學、光學和磁性)的方法，在分子構筑和分子的功能化中有著廣泛的應用。摻雜在有機發光致電中有一定的應用，電致發光器件是利用多層有機薄膜構造的，它的基本結構由一個空穴傳輸層和一個發光層構成，空穴傳輸層作為無定形的二元胺薄膜，其中僅有流動載體能在此洞中活動。發光層包括一種基質材料，8-羥基喹啉鋁(Alq)，主要用來運輸電子。Tang等人通過摻雜高度熒光的分子到Alq層中，與未摻雜的發光層相比，提高了2個系數。香豆素和DCM是一類主要的摻雜染料，發光顏色可以通過選擇正確的摻染劑和調整摻雜濃度使其很容易從藍綠光向紅橙光轉移。在此摻雜系統中，電子空穴重組發射區可以限制在空穴傳輸層的界面50埃左右。在未摻雜的Alq中，由于電子的擴散使電子發光區域變得很寬，這種多層的電致發光摻雜結構提供了一種簡單的方法來測量電子的擴散長度。

卟啉類的衍生物和聚合物是近年來最受研究關注的材料之一，以卟啉類染料為基礎的太陽能電池的轉換效率處于世界領先的水平。卟啉類化合物都具有兩個吸收帶，在400～460nm有個強吸收帶-Soret帶以及在550～650nm有四個弱的吸收帶-Q帶，且能發射純度很高的紅光(～650nm)。由于卟啉分子特殊的共軛結構，其光、熱以及化學穩定性都很優異，且分子結構易于修飾。

卟啉擁有著獨特的分子結構，因此具有很多獨特的物理性質、化學性質以及光學性質。在光物理、生物學、藥物化學、分析化學以及催化領域引起了廣泛的研究興趣。利用卟啉化合物特殊的電子結構和光電性質，合成新型的光電功能材料成為了國內外的研究熱點。其中卟啉聚合物的合成與其性質的研究成為卟啉化學研究領域的重要項目。一直以來，研究者們致力研究不同結構卟啉聚合物和含卟啉單元的超分子的合成與性質研究。

目前卟啉類聚合物的研究主要集中于主鏈型聚合物以及多聚體或是與其他物質形成的共聚物，而關于側鏈型的卟啉類聚合物的光電性質研究并不多見。由于無尾鏈結構的卟啉聚合物熔點高，且難以成膜。因此，期望通過增加烷烴尾鏈的長度的方法，使其熔點降低且溶解性增強。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種光電性能優異的小分子摻雜卟啉聚合物的制備方法，通過增加烷烴尾鏈的長度的方法，使其熔點降低且溶解性增強，提高其光電性能。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種光電性能優異的小分子摻雜卟啉聚合物的制備方法，包括如下步驟：

(1)單羥基十二烷氧基四苯基卟啉的合成：

(1.1)取15～25g對羥基苯甲醛，40～60g溴代十二烷，置于反應器中，并加入500mL丙酮進行攪拌；

(1.2)向上述反應器中加入115g無水碳酸鉀，在80℃下，氮氣氣氛下回流，反應12h后，抽濾，濾液旋干后，用二氯甲烷溶解；

(1.3)用蒸餾水萃取，將下層油狀液體收集，真空旋轉蒸發，真空干燥過夜；

(1.4)產物用層析柱分離提純，得到無色油狀液體，即為對羥基苯十二烷醚；