[发明专利]一种聚烷基芴苯并唑类聚合物及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及聚芴类材料领域，具体地说，是一种聚烷基芴苯并唑类聚合物及其制备方法。

【背景技术】

在聚合物发光二极管的三原色发光材料中，研究最多的为发蓝光材料，主要是聚芴及其衍生物；由于其结构单元的刚性平面内含有联苯单元，因此其热稳定性和化学稳定性都比较高，在固态时具有较高的荧光量子效率(0.6-0.8)。此外，聚芴在C9位的氢易于被取代，能改善其溶解性及提高聚合物的加工性能；而且C9位被取代，同时也可控制诸如激基复合物形成或交链反应。通过共聚、共混和改性的方法可以使聚芴及其衍生物得到不同的发光颜色，因此，聚芴类材料是一种有希望取得突破的新型发光材料。

苯并二噁唑聚合物除了具有优异的力学性能、热稳定性和环境稳定性外，还具有很好的电子传输性和三阶非线性光学性能，在聚合物发光二极管中是具有潜力的发蓝光材料。但由于聚苯并二噁唑一般只溶解于强质子酸中，如甲基磺酸、浓硫酸等，这就大大地限制了其在光电材料方面的应用。因此，改善聚合物PBOs的溶解性，也是其作为光电功能材料应用的内在需要。

目前，关于通过引入大的侧链来破坏(聚苯并二噁唑)分子链的规整性和对称性，或者引入含柔性侧链的基团来增加(聚苯并二噁唑)分子链的柔顺性的报道较多，目的用以提高苯并二噁唑聚合物在有机溶剂中的溶解性。

本发明合成了一系列C9位上含侧链烷基的2，7-二羧基芴，然后采用溶液缩聚的方法使其与4，6-二氨基间苯二酚缩聚，得到不同链长的烷基芴单元来代替PBO苯环的聚合物；利用苯并二噁链段及芴单元良好的电子传输性能以及含烷基侧链聚芴的良好溶解性能，得到溶解性优良的电子传输性能良好的发蓝光材料，并为以后芴C9位上的修饰性提供技术路线参考；同时比较了不同链长烷基对聚合物特性所带来的影响。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚烷基芴苯并唑类聚合物；本发明的目的之二在于提供所述的聚烷基芴苯并唑类聚合物的制备方法；本发明的目的之三在于为所述的聚烷基芴苯并唑类聚合物提出新的用途。

本发明的构思为：聚烷基芴苯并唑类聚合物的结构由9，9-二取代的芴单元与4，6-二氨基间苯二酚形成的噁唑环结构单元组成；制备方法是由芴开始，利用C9位上活泼氢在碱性条件下进行烷基二取代反应，再对芴的2，7位进行溴化，溴化后通CO₂，低温下用正四丁基锂进行羧基化，最终生成9，9-二烷基-2，7-二羧基芴，其与4，6-二氨基间苯二酚发生溶液缩聚反应，得到聚烷基芴苯并唑类聚合物。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种聚烷基芴苯并唑类聚合物，其特征在于，其结构式(式I)为，

在式I中，A为二取代芴结构单元，其结构式(式II)为，

在式II中，R₁和R₂选自直链C1～20烷基，烷氧基，支化C1～20烷基或者烷氧基中的一种；优先选自C2～12烷基或者烷氧基、支化C2～12烷基或者烷氧基中的一种；特别优先选自C4～8烷基链或者烷氧基中的一种；最优先选自丁基，戊基，己基或者辛基中的一种；

在式I中，B为4，6-二氨基间苯二酚形成的噁唑环结构单元，其结构式(式III)为，

为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案为：

一种聚烷基芴苯并唑类聚合物的制备方法，化学反应方程式为，

在化学反应方程式中，A₀为单体芴，A₁为9，9-二烷基芴，A₂为9，9-二烷基芴2，7-二溴芴，A₃为9，9-二烷基2，7-二羧基芴，B₁为4，6-二氨基间苯二酚；

化学反应的具体步骤为：

(1)将芴溶于有机溶剂中，加入相转移催化剂和碱液，在氮气保护下，注入溴代烃，在40℃下反应3小时，然后在室温下保持20小时，再用有机溶剂萃取，水洗，旋干，干燥，得到黄色油状物；

所述的有机溶剂选自二甲基亚砜或者二甲基乙酰胺中的一种；

所述的相转移催化剂是四丁基溴化胺；

所述的碱液是选自NaOH，KOH或者Na₂CO₃中的一种；

所述的溴代烃选自溴代正丁烷，溴代正戊烷，溴代正己烷或者溴代正辛烷中的一种；