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超支化白光共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用_4

文檔序號(hào):9264431閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
ph) 500聚合物的核磁共振氫譜數(shù)據(jù)如下:1HNMR: (600MHz,CDCl3) : δ (ppm) = 7. 882 (1H,Ar-H),7. 69 - 7. 658 (2H,Ar-H),2. 153 (2H, CH2),I. 270 - I. 097 (10H, 5CH2),0· 877 - 0· 812 (5H, CH2, CH3)。從該圖譜中可知,其變化趨勢(shì) 與PF-Ir (Piq)3的趨勢(shì)相同,因?yàn)槎紝儆诰圮腆w系的聚合物,而紅光核心的摻雜量太低。
[0123] 采用凝膠滲透色譜法測(cè)定該產(chǎn)物PF-Ir (piq)2 (pytzph) 500的數(shù)均分子量15. 6K, 其重均分子量為37. 0K,分子量分布指數(shù)為2. 25。該聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為145°C,支化 數(shù)為3。
[0124]
[0125] 實(shí)施例7
[0126] (1)配合物 Ir (piqBr)2(pytzphBr)的合成同實(shí)施例 6。
[0127] (2) PF-Ir (piq)2 (pytzph) 50 的制備(50 代表紅色磷光 Ir (piq)2 (pytzph)在整個(gè) 聚合物中所占的摩爾百分?jǐn)?shù)為〇.〇5mol%):氮?dú)獗Wo(hù)下,將反應(yīng)單體2, 7-二(4, 4, 5, 5-四 甲基-1,3_ 二氧 _2_ 棚烷基)_9, 9_ 二辛基荷 642. 6mg (Immol),2, 7_ 二漠 _9, 9_ 二辛基荷 547. 6mg(0. 9985mmol), Ir (piqBr)2 (pytzphBr) I. 05864mg(0. 001 mmol)加入 30mL 甲苯中攬 拌 30min,使之充分混合均勻。將 Pd (PPh3) 446· 4mg(0. 04mmol),Aliquat 3362 滴和 2mol/ L K2CO3溶液6mL依次加入到混合溶液中,攪拌并緩慢升至回流溫度94°C反應(yīng)48h。然后 加入封端材料苯硼酸20mg反應(yīng)12h,再加入封端材料溴苯0. 2mL繼續(xù)反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束 后,冷至室溫,將反應(yīng)液緩慢倒入快速攪拌的甲醇中析出淡黃色固體,過(guò)濾并干燥。所得固 體利用丙酮進(jìn)行索氏提取48h,得到粗產(chǎn)物,將其進(jìn)行硅膠柱層析(淋洗液氯仿),最終得到 PF-Ir (piq)2 (pytzph) 50 淺黃色固體粉末 381mg,產(chǎn)率 49%。
[0128] 該P(yáng)F-Ir (piq)2 (pytzph) 50聚合物的核磁共振氫譜數(shù)據(jù)如下: iHNMMeOOMHz.CDClJJbpm) = 7.84(lH,Ar-H),7.73 - 7.63(2H,Ar-H),2.13(2H, CH2), I. 26 - I. 04(10H,5CH2),0· 90 - 0· 73(5H,CH2, CH3)。從該圖譜中可知,其變化趨勢(shì)與 PF-Ir (Piq)3的趨勢(shì)相同,因?yàn)槎紝儆诰圮腆w系的聚合物,而紅光核心的摻雜量太低。
[0129] 采用凝膠滲透色譜法測(cè)定該產(chǎn)物PF-Ir (piq)2 (pytzph) 50的數(shù)均分子量13. 6K,其 重均分子量為36. 7K,分子量分布指數(shù)為2. 69。該聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為153°C,支化數(shù) 為3。
[0130] 實(shí)施例8
[0131] (1)配合物Ir (piqBr) 3的合成同實(shí)施例1。
[0132] (2) 3, 6-二溴[9-(2-乙基己基)]咔唑的制備,反應(yīng)機(jī)理如下反應(yīng)式:在氮?dú)夥?圍下,將起始原料3, 6-二溴味挫16. 3g(50mmol),溴代異辛燒9. 7g(50mmol)溶于IOOmL甲 苯中,攪拌至完全溶解。將四丁基溴化銨4.8g(15mm〇l)和K0H(22.4g,0.4mol)的水溶液 40mL依次加入到反應(yīng)液中,最后加入60mL甲苯。室溫下攪拌8h,溶液為乳白色,緩慢升溫 至130°C,溶液變?yōu)榈包S色,反應(yīng)36h后冷至室溫。將混合液中的溶劑通過(guò)旋蒸除去,粗產(chǎn)物 溶于CH2Cl2*,水洗,干燥,旋蒸后,進(jìn)行硅膠柱層析(淋洗液:石油醚:CH2Cl 2 (5 :1)),最終 得到3, 6-二溴[9-(2-乙基己基)]咔唑白色針狀晶體16. 6g,產(chǎn)率76%。
[0133] 該3, 6-二溴[9-(2-乙基己基)]咔唑白色針狀晶體的核磁共振氫譜數(shù)據(jù)如下:1HNMKeOOMHz, (CD3)2SO): δ (ppm) = 8.03 (d,J = 1.8^,211),7.56((1(1,1= 9Hz,J 2 = 1.8Hz,2H),7.15(d,J = 8·4Ηζ,2Η),3·81 - 3.93(m,2H),1.94 一 2.03(m,lH),1.27 - I. 44 (m,8H),0.91 - 1.02 (m,6H)。從該圖譜中可知,咔唑苯環(huán)上的H位于8. 5~7之間,有 三個(gè)不同位置的H,因?yàn)檫沁虮江h(huán)為對(duì)稱結(jié)構(gòu),烷基鏈上的H主要位于4~0. 9之間。
[0134]
[0135] (3)PFCz5000-Ir(piq)350的制備(5000代表異辛基咔唑在整個(gè)聚合物中所占的 摩爾百分?jǐn)?shù)為5mol%,50代表紅色磷光Ir(piq)3在整個(gè)聚合物中所占的摩爾百分?jǐn)?shù)為 0.05111〇1%):在氮?dú)獗Wo(hù)下,將反應(yīng)單體2,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3-二氧-2-硼烷 基)-9, 9-二辛基荷 642. 6mg(Immol),2, 7-二溴-9, 9-二辛基荷 492. 8mg(0· 8985mmol), 3, 6-二溴[9-(2-乙基己基)]味挫 43. 8mg(0.1 mmoI),Ir (piqBr) 31· 04164mg (0· OOlmmol) 加入到甲苯中攪拌30min,使之充分混合均勾。將Pd(PPh3)446· 4mg(0. 04mmol),Aliquat 3362滴和2mol/L K2CO3溶液6mL依次加入到混合溶液中,攪拌并緩慢升至回流溫度94°C 反應(yīng)48h。然后加入封端材料苯硼酸20mg反應(yīng)12h,再加入封端材料溴苯0. 2mL繼續(xù)反應(yīng) 12h。反應(yīng)結(jié)束后冷至室溫,將反應(yīng)液緩慢倒入快速攪拌的甲醇中析出固體,過(guò)濾并干燥。所 得固體利用丙酮進(jìn)行索氏提取48h,得到粗產(chǎn)物,進(jìn)行硅膠柱層析(淋洗液氯仿),最終得到 PFCz5000_Ir (piq)350 固體粉末。
[0136] 實(shí)施例9
[0137] (1)配合物Ir (piqBr) 3的合成同實(shí)施例1。
[0138] (2)9-(6-溴己基)咔唑的制備,反應(yīng)機(jī)理如下反應(yīng)式:氮?dú)獗Wo(hù)下,將咔唑 5. 00g(31mmol),l,6-二溴己烷70. 00g(300mmol)加入80mL甲苯中,將四丁基溴化銨 0. 5g (15mmol)溶于5mL去離子水,與2mol/L KOH水溶液15mL -并倒入反應(yīng)體系中,反應(yīng)結(jié) 束后,二氯甲烷萃取,有機(jī)相以去離子水洗滌,無(wú)水硫酸鎂干燥,過(guò)濾,減壓蒸干溶劑后,硅 膠柱層析提純(淋洗液:石油醚:二氯甲烷:無(wú)水乙醇(20 :2 :1)),得9-(6-溴己基)咔唑 白色針狀固體8. 50g,產(chǎn)率56%。
[0139] 9-(6-溴己基)咔唑白色針狀固體的核磁共振氫譜數(shù)據(jù)如下:? NMR(CDCl3): δ (ppm) = 8. KKdddJi= 7.8Hz,J2= 1.2Hz,J3= 0.6^,211),7.46((1^! = 7. 8Hz, J2= 6. 6Hz, J3= I. 2Hz, 2H), 7. 40 (dt, J1= 7. 8Hz, J2= J3=O. 6Hz, 2H), 7. 23(ddd, J1=7. 8Hz,J2= 7. 2Hz,J 3= I. 2Hz, 2H), 4. 32 (t, J = 7. 2Hz, 2H), 3. 36 (t, J = 6. 6Hz,2H), 1.82 - 1.90(m,4H), 1.41 - 1.48(m,4H)。從該圖譜中可知,咔唑上有四個(gè)不同 位置的H位于8. 5~7之間,屬于苯環(huán)上的H,而烷基鏈上的H位于4. 5~1之間。
[0140]
[0141] (3) 9, 9-二(9-(6-己基)咔唑)-2, 7-二溴芴的制備,反應(yīng)機(jī)理如下反應(yīng)式:氮?dú)?氛圍下,將2, 7-二溴荷4. 86g(15mmol),9_(6_溴己基)味挫9. 9g(30mmol)溶于裝有IOOmL 甲苯的三口燒瓶中,攪拌下加入四丁基溴化銨0. 322g(lmmol),NaOH(4. 0g,0.1mol)的水溶 液30mL,攪拌30min,緩慢升溫至75°C,反應(yīng)24h,冷至室溫。將冷卻后溶液中的甲苯旋蒸除 去,粗產(chǎn)物溶于CH2Cl2*,水洗,干燥,旋蒸除去溶劑,將得到的產(chǎn)物硅膠柱層析,淋洗液選 擇正己烷和CH2Cl2。得到9, 9-二(9-(6-己基)咔唑)-2, 7-二溴芴。
[0142]
[0143] (4)卩卩卩〇25000-11'&19)350 的制備(5000代表9,9-二(9-(6-己基)咔唑)-2,7-二 溴荷在整個(gè)聚合物中所占的摩爾百分?jǐn)?shù)為5mol %,50代表紅色磷光Ir (piq)3在整個(gè)聚合 物中所占的摩爾百分?jǐn)?shù)為〇.〇5mol % ):在氮?dú)獗Wo(hù)下,將反應(yīng)單體2, 7-二(4, 4, 5, 5-四 甲基-1,3_ 二氧 _2_ 棚烷基)_9, 9_ 二辛基荷 642. 6mg(Immol),2, 7_ 二漠 _9, 9_ 二辛基 荷 492. 8mg (0· 8985mmol),9, 9_ 二(9_ (6_ 己基)味挫)_2, 7_ 二漠荷 82. 3mg (0· Immol), Ir(piqBr)3l. 04164mg(0.0 Olmmol)加入到甲苯中攪拌30min,使之充分混合均勾。隨后將 Pd (PPh3) 446. 4mg(0. 04mmol) ,Aliquat 3362 滴和 2mol/L 1(20)3溶液 6mL 依次加入到混合溶 液中,攪拌并緩慢升至回流溫度94°C,反應(yīng)48h。然后加入封端材料苯硼酸20mg反應(yīng)12h, 再加入封端材料溴苯0. 2mL繼續(xù)反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后,冷至室溫,將反應(yīng)液緩慢倒入快速 攪拌的甲醇中析出固體,過(guò)濾并干燥。所得固體利用丙酮進(jìn)行索氏提取48h,得到粗產(chǎn)物,將 其進(jìn)行硅膠柱層析(淋洗液氯仿),最終得到PFFCZ5000-Ir(piq)350固體粉末。
[0144] 實(shí)施例10
[0145] (1)配合物Ir (PiqBr)3的合成同實(shí)施例1。
[0146] (2)9, 9-二(2-乙基己基)_2, 7-二溴芴的制備:在氮?dú)夥諊?,?, 7-二溴芴 4. 86g(15mmol),溴代異辛燒5. 79g(30mmol)溶于裝有60mL甲苯的三口燒瓶中,攪拌至溶 解,隨后將四丁基溴化銨〇. 322g(lmmol)和NaOH(4. 0g,0.1mol)的水溶液30mL加入到三口 燒瓶中,攪拌30min,緩慢升溫至75°C,反應(yīng)24h后,冷至室溫。將冷卻后溶液中的甲苯旋蒸 除去,粗產(chǎn)物溶于CH2Cl2*,水洗,干燥,旋蒸除去溶劑,將得到的產(chǎn)物柱層析,淋洗液選擇 正己烷和CH2Cl2。得到單體9, 9-二(2-乙基己基)-2, 7-二溴芴。
[0147]
[0148] (3)PFF_Ir(piq)350(50代表紅色磷光Ir(Piq)3在整個(gè)聚合物中所占的摩爾百分 數(shù)為0.05111〇1%)的制備:在氮?dú)獗Wo(hù)下,將反應(yīng)單體2,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3-二 氧-2-硼烷基)-9,9-二辛基芴 642.6mg(lmmol),2,7-二溴-9,9-二(2-乙基己基)芴 547. 6mg (0. 9985mmol), Ir (piqBr) 31. 04164mg (0. 001 mmol)加入到甲苯中攬樣 3〇min,使之 充分混合均勻。隨后將 Pd(PPh3)446.4mg((X(Mmmol),Aliquat 3362 滴和 2mol/L 1(2(:03溶 液6mL依次加入到混合溶液中,攪拌并緩慢升至回流溫度,反應(yīng)48h。然后加入封端材料苯 硼酸20mg反應(yīng)12h,再加入封端材料溴苯0. 2mL繼續(xù)反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后,冷至室溫,將 反應(yīng)液緩慢倒入快速攪拌的甲醇中析出固體,過(guò)濾并干燥。所得固體利用丙酮進(jìn)行索氏提 取48h,得到粗產(chǎn)物,將其進(jìn)行硅膠柱層析(淋洗液氯仿),最終得到PFF-Ir (piq) 350固體 粉末。
[0149] 應(yīng)用例1
[0150] 將實(shí)施例5制備得到的產(chǎn)物PF_Ir(piq) 350配置成不同濃度(10_3mol/L,10_4mol/ L,l(T5mol/L,l(T6mol/L,l(T7mol/L)的氯仿溶液,以法國(guó) HORIBA Jobin Yvon 公司的 Fluoromax-4熒光光譜儀測(cè)定各溶液的熒光發(fā)射光譜。
[0151] 圖4顯示了不同PF-Ir (piq)350濃度氯仿溶液的熒光發(fā)射光譜。從圖中可以看 出,聚合物有三個(gè)主要發(fā)射峰,分別位于417,445,632nm處。隨著聚合物含量的增加,位于 417nm處的發(fā)射峰紅移,位于445nm處的發(fā)射峰強(qiáng)度增大,在濃度增大到10_4mol/l時(shí),變?yōu)?最大發(fā)射峰。在較低濃度時(shí),紅光發(fā)射沒(méi)有出現(xiàn),當(dāng)濃度增大到l(T3m〇l/l時(shí),紅光發(fā)射峰出 現(xiàn)。
[0152] 將聚合物配置成lOmg/mL的氯仿溶液,利用旋涂工藝在石英玻璃上涂膜,測(cè)定其 薄膜的紫外可見(jiàn)吸收光譜和熒光發(fā)射光譜,以表征其薄膜狀態(tài)的光物理性能。
[0153] 圖5展示了實(shí)施例5制備得到的產(chǎn)物PF-Ir (piq) 350在
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