[发明专利]一种改性聚乙烯基咔唑类高分子发光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性聚乙烯基咔唑类高分子发光材料，其特征在于：高分子发光材料在合成时利用大体积空间位阻的金刚烷衍生物结构改变聚合物中乙烯基咔唑的空间排列，降低其无序性从而达到提高荧光效率的效果，其结构式如下：

所制得的高分子发光材料经凝胶渗透色谱进行表征，平均分子量为11000，分子量分布1.2附近；在340nm波长激发下，合成的高分子发光材料固体薄膜的荧光发射峰位于405nm；

所制得的高分子发光材料热分解温度为410℃。

2.一种改性聚乙烯基咔唑类高分子发光材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： （1）1-苯基金刚烷的合成：往三口烧瓶中加入Mg和干燥的乙醚，用碘进行活化；室温氮气下逐渐加入用干燥乙醚稀释的溴苯，室温下搅拌1~3h，过滤、旋走多余的乙醚；然后在氮气流下加入1-溴金刚烷回流24h；反应结束后，缓慢倒入盐酸溶液中，分液；水层用CH₂Cl₂萃取，合并并浓缩有机相，水洗、减压蒸出溶剂后过硅胶柱得白色固体产物；

（2）1-（4-溴苯基）金刚烷的合成：向三口烧瓶中依次加入一定摩尔比的1-苯基金刚烷、四氯化碳和液溴，常温下搅拌1~4h；反应结束后，将反应物缓慢倒入冰水中，NaHSO₃洗至溶液变成无色，分液；水层用氯仿萃取，合并浓缩有机层，减压旋蒸得淡黄色固体，以正己烷为洗脱剂过硅胶柱，得白色固体产物；

（3）4-金刚烷基苯甲醛的合成：往三口烧瓶中加入一定摩尔比的Mg、THF、1,2-二溴乙烷和1-（4-溴苯基）金刚烷，回流2h，降温至0℃，氮气下向体系中逐滴加入干燥DMF，室温搅拌过夜；反应结束后降温至0℃，缓慢倒进盐酸溶液中，然后减压浓缩后用CH₂Cl₂萃取，合并有机层，水洗；有机相用无水MgSO₄干燥，减压旋蒸得淡黄色固体，过硅胶柱后得白色固体产物；

（4）4-金刚烷基苯乙烯的合成：往三口烧瓶中依次加叔丁醇钾、甲基三苯基溴化鏻和干燥THF，室温氮气下搅拌20min，然后冷却至0℃，缓慢加入4-金刚烷基苯甲醛，室温下搅拌过夜；反应结束后将混合物缓慢倒入水中，分液；水层用乙醚萃取三次，合并有机层，水洗，用无水MgSO₄干燥，旋走溶剂后得到的黄色固体溶于THF，倒入正己烷中，除去固体三苯基氧化膦，将有机相旋蒸浓缩，过硅胶柱后得白色固体产物；

（5）聚合物的合成：氮气下，往烧瓶中依次加入不同配比的N-乙烯基咔唑、4-金刚烷基苯乙烯、引发剂和溶剂，升温反应一段时间后将反应物滴入甲醇中，过滤，重结晶、干燥得固体产物，即为改性聚乙烯基咔唑类高分子发光材料。

3.根据权利要求2所述的一种改性聚乙烯基咔唑类高分子发光材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的1-苯基金刚烷与液溴的摩尔比为1：19.6~1：27.6。

4.根据权利要求2所述的一种改性聚乙烯基咔唑类高分子发光材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的1-（4-溴苯基）金刚烷与Mg的摩尔比为1：1.8~1：4.3，1-（4-溴苯基）金刚烷与DMF的摩尔比为1：1~1：3.6。

5.根据权利要求2所述的一种改性聚乙烯基咔唑类高分子发光材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的4-金刚烷基苯甲醛与叔丁醇钾的摩尔比为1：2.1~1：2.8，4-金刚烷基苯甲醛与甲基三苯基溴化鏻的摩尔比为1：1.4~1：1.8。

6.根据权利要求2所述的一种改性聚乙烯基咔唑类高分子发光材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述的N-乙烯基咔唑与4-金刚烷基苯乙烯的摩尔比为10：1~10：3；所述的引发剂为偶氮二异丁腈，用量为反应物的0.1~1.0%mol；所述的溶剂为干燥的甲苯；所述的升温反应的时间可为12~36h；所述的重结晶溶剂为甲醇、二氯甲烷、氯仿中的两种。