[发明专利]一种含不对称荧光团结构的二胺单体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种具有式Ⅰ所示结构的含不对称荧光团结构的二胺单体，以其为单体制备得到的半芳香聚酰胺或半芳香聚酰亚胺可以在保持聚合物热稳定性的同时，提高其溶解性和成膜性，并赋予聚合物优异的电控荧光性能。具体的，所述含不对称荧光团结构的二胺单体中，对苯二胺结构可确保聚合物具有稳定的电活性；引入荧光团可增强聚合物的荧光强度，提高荧光开关对比度；不对称结构可有效减弱聚合物的堆积作用，增强溶解性和固态荧光，加快响应速度。同时，脂族二酸和脂族二酐阻止了电荷转移作用并降低了非辐射跃迁的发生概率，使所得半芳香聚合物的荧光显著增强。根据实施例的记载，本发明提供的由含不对称荧光团结构的二胺单体制备的半芳香聚酰胺或半芳香聚酰亚胺的电控荧光性能显著提高。

技术领域

本发明涉及电控荧光技术领域，尤其涉及一种含不对称荧光团结构的二胺单体及其制备方法和应用。

背景技术

电控荧光是指在外加电场的作用下，材料的荧光发生可逆的开关或变色的现象，因其可控性好、可逆性好、环境友好等优点在光学显示、信息加密和信息通讯等领域具有潜在的应用。

自1993年Lehn报道了第一种电控荧光材料以来，其它电控荧光材料被陆续的研究，主要包括电活性基团与荧光团构筑的二/多组分体系、共轭聚合物和电活性荧光团。相较而言，电活性荧光团因可直接通过电化学的氧化还原状态调控材料的荧光变化而更受关注。三苯胺是一种电活性荧光响应材料，将其引入到聚酰胺或聚酰亚胺中，螺旋桨结构的三苯胺在提高聚合物溶解性的同时赋予其电控荧光性能。然而，三苯胺的荧光较弱，其阳离子自由基需要较高的驱动电压，加之较长的响应时间使其难以具备优异的电控荧光性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备具有优异的电控荧光性能的半芳香聚酰胺或半芳香聚酰亚胺的含不对称荧光团结构的二胺单体。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含不对称荧光团结构的二胺单体，具有式Ⅰ所示结构：

式Ⅰ中，R₁为

R₂为

优选的，所述含不对称荧光团结构的二胺单体包括N,N-双(4-氨基苯基)-N'-4-甲氧基苯基-N'-1-芘基-1,4-苯二胺、N,N-双(4-氨基苯基)-N'-4-甲氧基苯基-N'-2-(9,9'-螺二芴基)-1,4-苯二胺、N,N-双(4-氨基苯基)-N'-1-(4-甲氧基)萘基-N'-2-(9,9-二甲基)芴基-1,4-苯二胺或N,N-双(4-氨基苯基)-N'-2-蒽基-N'-9-蒽基-1,4-苯二胺。

本发明还提供了所述含不对称荧光团结构的二胺单体的制备方法，包括以下步骤：

将4-氟硝基苯、R₂-NH₂、三乙胺和二甲基亚砜混合，发生亲核取代反应Ⅰ，得到具有式Ⅱ所示结构的化合物；

将具有式Ⅱ所示结构的化合物、铜粉、碳酸钾、18-冠醚-6、R₁-X和邻二氯苯混合，发生乌尔曼反应，得到具有式Ⅲ所示结构的化合物；所述R₁-X中X为Cl、Br或I；

将具有式Ⅲ所示结构的化合物、Pd/C、水合肼和二氧六环混合，发生还原反应Ⅰ，得到具有式Ⅳ所示结构的化合物；

将具有式Ⅳ所示结构的化合物、4-氟硝基苯、氟化铯和二甲基亚砜混合，发生亲核取代反应Ⅱ，得到具有式Ⅴ所示结构的化合物；

将具有式Ⅴ所示结构的化合物、Pd/C、水合肼和二氧六环混合，发生还原反应Ⅱ，得到具有式Ⅰ所示结构的化合物；

优选的，所述亲核取代反应Ⅰ的温度为80～100℃，所述亲核取代反应Ⅰ的时间为30～45h。