[发明专利]侧链含芴单元的高取向发光聚乙炔单体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乙炔单体及其制备方法，具体涉及一种新型侧链含芴单元的高取向发光聚乙炔单体及其制备方法。

背景技术

信息技术是整个现代科学技术的核心领域之一，而信息显示技术是其中的重要环节。21世纪是信息大爆炸时代，对图文显示技术提出了更高的要求。超薄、轻便、大面积、全色的平板显示器取代目前使用的笨重的电子显像管是显示技术的发展趋势。为了实现低驱动电压、超薄、主动发光、宽视角、高清晰、响应速度快和工艺简便的平板显示，有机电致发光二极管成为了最有前途的下一代平板显示技术。近年来，有机电致发光技术得到了学术界和企业界的高度重视和大量投入，得到了人们的广泛关注和深入研究。在众多的平板显示技术中，有机电致发光显示由于其特有的优势，被认为是最具竞争性的新一代平板显示器之一，已成为当今显示器件研究的热门。

在有机电致发光二极管的发展过程中，为了实现全彩显示，蓝光材料至关重要，不仅因为它是实现全彩色显示的三基色之一，而且蓝光材料的能隙比较宽，有了蓝光就可以通过能量转移等方法实现红光和绿光。由于近几年国内外研究者的努力，对发光材料的研究已取得了飞速发展，目前已基本实现了红、绿、蓝三基色发光。其中绿色材料发展最快，基本进入了商业化实用阶段，红色材料的发展也趋于商业化，而蓝色材料的问题较多。为了实现稳定高效的蓝光发射，近年来，蓝光高分子材料的分子设计、合成和光电性能的研究已成为国内外一个热门课题，人们开发了大量的聚合物、寡聚物体系，但是能够满足实用要求的蓝光高分子材料却非常有限。在各种有机发光材料中，聚芴及其衍生物因具有高的热稳定性、化学稳定性、荧光效率及良好的溶解性等特点而受到人们的广泛关注，被认为是最具有应用前景的一大类蓝光材料。由聚芴得到的衍生物，因其成膜性能好、制作工艺简单、器件效率高等特点，近年来一直被看作是最有前途的电致发光材料之一。

聚芴类发光材料发展到现在，国内外研究者进行了大量的研究工作，已经开发出大量的用于制备聚芴发光材料的单体化合物，但大多数单体都为制备主链为芴单元结构的聚合物，研究也大多集中在修饰主链芴单元的结构，提高发光性能。现有文献还没有公开用于制备侧链含芴单元发光聚乙炔材料的单体化合物，而本发明首次提出在进行分子设计的时候，将芴结构单元通过多步反应引入到乙炔的单体中，制备得到这类新型的发光聚乙炔单体。本发明提供的聚乙炔单体在铑配位体催化剂存在时，可聚合得到主链高度规整的顺式聚乙炔，而芴单元可能在侧向进行高度有序的排列，从而有可能提高材料的发光效率，另外，在引入芴单元的同时引入手性小分子，制备得到的具有发光性能的螺旋聚乙炔单体，此类单体经聚合后，可能通过分子间的氢键作用，诱导形成或直接形成螺旋结构，从而产生特殊的发光性能。由这些单体制备得到的新型侧链含芴单元的发光聚合物，将具有很大的潜在应用价值。

发明内容

本发明提供一种新型侧链含芴单元的高取向发光聚乙炔单体，其分子结构式如以下式(I)所示：

式(I)

式(I)中，R为：

本发明还提供一种新型侧链含芴单元的高取向发光聚乙炔单体的制备方法，该制备方法是以芴为起始原料，其化学反应方程式可表述如下，其中，化学反应方程式(1)表示不含氨基酸结构的聚乙炔单体的制备过程；化学反应方程式(2)表示含有氨基酸结构的聚乙炔单体的制备过程：

本发明所提供的侧链含芴单元的高取向发光聚乙炔单体的制备方法，包括方法一：步骤(a)、步骤(c)；或方法二：步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)，其中，

方法一，包括步骤(a)、步骤(c)，不需经过步骤(b)，可制备得到不含氨基酸结构的目的物单体，如上述反应方程式(1)所示；

方法二，包括步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)，可制备得到含氨基酸结构的目的物单体，如

上述反应方程式(2)所示。

本发明侧链含芴单元的高取向发光聚乙炔单体的制备方法，具体步骤如下：

步骤(a)：在冰水浴、磁力搅拌条件下，将芴，丁二酸酐和无水三氯化铝溶于无水硝基苯中，保持冰浴条件反应48～72h，将反应液倒入大量的稀盐酸水溶液中，抽滤，固体用蒸馏水洗3次，再用石油醚洗3次，抽滤后得到羧酸化合物4-(2-芴基)-3-氧代丁酸；

其中，芴与丁二酸酐的摩尔比为1∶1～1∶2，芴与无水三氯化铝的摩尔比为1∶2～1∶3。