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含有四苯乙烯基团的二氟单体及用于制备聚芳醚酮聚合物制造技术

技术编号:11937728 阅读:83 留言:0更新日期:2015-08-26 08:46
一种含有四苯乙烯基团的二氟单体及该二氟单体在制备含四苯乙烯侧基的聚芳醚酮聚合物方面的应用,属于高分子材料及其制备技术领域。含四苯乙烯结构的二氟单体是(2,6-二氟苯基)(4-(3-(4-1,2,2-三苯基乙烯基)苯氧基)丙基)苯基)甲酮。其用途是将含四苯乙烯结构的二氟单体、双氟单体、双酚单体进行共聚反应,通过调节(2,6-二氟苯基)(4-(3-(4-1,2,2-三苯基乙烯基)苯氧基)丙基)苯基)甲酮单体的投料比,得到一系列四苯乙烯侧基含量不同的聚芳醚酮聚合物。这种单体带有可供聚合的二氟基团,可以引入聚芳醚酮中,使耐热性、化学稳定性优异的聚芳醚酮材料兼具聚集诱导发光的性质,又可以兼具聚芳醚酮材料的耐热性及化学稳定性,以满足一些苛刻环境的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料及其制备
,具体涉及一种含有四苯乙烯基团的二 氟单体及该二氟单体在制备含四苯乙烯侧基的聚芳醚酮聚合物方面的应用。
技术介绍
研宄研发具有高效率的荧光材料是非常重要的课题,许多荧光团,例如咔唑、喹啉 等在稀溶液中显现出强荧光,但是在浓溶液或者固态时,由于聚集导致淬灭,只有弱荧光甚 至没有荧光。 2001年,唐本忠组发现了聚集诱导发光(AIE)的混合物,这些混合物在溶液中没 有荧光,但是在浓溶液或者固态时具有强荧光。因此AIE荧光团分子在荧光化学/生物传 感器、生物成像、有机发光二极管以及固态照明材料等领域引起了广泛的关注。 四苯乙烯是一种典型的AIE荧光分子。无论是小分子四苯乙烯化合物还是含四苯 乙烯基的聚合物,都具有聚集诱导发光的性能。在浓溶液或者固态时,由于分子内旋转受到 限制,导致了强荧光的产生。 将四苯乙烯基团引入聚合物的一种方法是首先设计合成含有四苯乙烯的单体,再 通过自由基聚合或者缩合聚合反应制备主链或者侧链含有四苯乙烯的聚合物,一些研宄者 通过这种方法已经合成出一些具有荧光特性的材料。聚芳醚酮类聚合物具有耐热等级高、 耐辐射、耐腐蚀和耐疲劳性好、冲击强度高、阻燃、电性能优异等特点。自商品化以来,已经 在航空航天、汽车、电子电气、化工、机械和医疗等领域获得了较广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计、合成一种新型的含有四苯乙烯的二氟单体和此单体在制备 一类含四苯乙烯侧基聚合物方面的应用。这种单体带有可供聚合的二氟基团,可以引入聚 芳醚酮中,使耐热性、化学稳定性优异的聚芳醚酮材料兼具聚集诱导发光的性质,又可以兼 具聚芳醚酮材料的耐热性及化学稳定性,以满足一些苛刻环境的应用。 本专利技术设计合成的一种含有四苯乙烯的二氟单体为(2,6_二氟苯基) (4-(3-(4-1,2,2_三苯基乙烯基)苯氧基)丙基)苯基)甲酮,其结构式如下所示:【主权项】1. 一种含有四苯乙烯的二氟单体,其名称为(2, 6-二氟苯基)(4-(3-(4-1, 2, 2-三苯基 乙烯基)苯氧基)丙基)苯基)甲酮,其结构式如下所示:2. 权利要求1所述的含有四苯乙烯的二氟单体的制备方法,其步骤如下: 第一步反应:2, 6-二氟-4' -(1-溴丙基)二苯甲酮的制备 在冰浴、惰性气体保护、搅拌下,将无水三氯化铝、2, 6-二氟苯甲酰氯、3-苯丙基溴依 次加入到二氯甲烷中,其中2, 6-二氟苯甲酰氯、3-苯丙基溴、无水三氯化铝的摩尔比为1 : 1 :1~2, 2, 6-二氟苯甲酰氯与二氯甲烷的质量体积用量比为Ig :5~6ml,滴加时间为 15~30分钟,滴加后反应6~12小时;反应体系降至室温后出料于质量分数10~15%的 盐酸水溶液中,将有机相用质量浓度为5~10 %的氢氧化钠水溶液和蒸馏水依次洗涤4~ 6次后分液,将得到的有机相用无水硫酸镁干燥,过滤后减压蒸馏除去溶剂,产物用石油醚 60°C~90°C重结晶得到橙色的2, 6-二氟-4'-(l-溴丙基)二苯甲酮固体,其结构式如下:第二步反应:1-(4-羟基苯基)-1,2, 2' -三苯基乙烯的制备 将摩尔比为1. 2~I. 3 :1 :4. 4~4. 6的4-羟基二苯甲酮、二苯甲酮和锌粉混合,抽 真空并通入氮气,加入与4-羟基二苯甲酮质量体积比为Ig :10~30ml的无水四氢呋喃; 然后将反应体系降温至〇°C,缓慢加入与二苯甲酮摩尔比为I :2. 2~2. 4的四氯化钛,反 应0. 5~2小时后再加热回流反应5~10小时;冷却至室温后,向反应体系中加入与无水 四氢呋喃体积比为1 :1~1.5的lmol/1的稀盐酸,用二氯甲烷萃取,得到的有机层用无 水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸馏除去溶剂,用硅胶柱层析法提纯得到白色固体1-(4-羟基苯 基)-1,2,2' -三苯基乙烯,其结构式为:第三步反应:(2, 6-二氟苯基)(4-(3-(4-1,2, 2-三苯基乙烯基)苯氧基)丙基)苯基) 甲酮的制备 在搅拌、通有氮气的反应体系中,加入1-(4-羟基苯基)_1,2, 2' -三苯基乙烯、氢氧化 钾和N,N-二甲基甲酰胺,80~90°C下反应0. 5~2小时,然后加入2, 6-二氟-4' -(1-溴 丙基)二苯甲酮,80 °C~90 °C下反应6~9小时,1- (4-羟基苯基)-1,2, 2' -三苯基乙 稀、氢氧化钾、2, 6-二氟-4' -(I-溴丙基)二苯甲酮的用量摩尔比为1~I. 05 :1 :0. 8~ 1. 05,1-(4-羟基苯基)-1,2, 2' -三苯基乙烯与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为Ig : 10~20ml ;反应体系降至室温后出料于质量分数10~15%的盐酸水溶液中,过滤,将粗产 物按照产物与甲苯的质量体积比为Ig :1〇~20ml的比例溶解;溶液用无水硫酸镁干燥,产 物用硅胶柱层析法提纯,再用乙醚重结晶得到黄绿色固体,即含有四苯基乙烯的二氟单体 (2, 6-二氟苯基)(4-(3-(4-1,2, 2-三苯基乙烯基)苯氧基)丙基)苯基)甲酮。3. 权利要求1所述的含有四苯乙烯的二氟单体在制备含四苯乙烯侧基的聚芳醚酮聚 合物方面的应用。4. 如权利要求3所述的含有四苯乙烯的二氟单体在制备含四苯乙烯侧基的聚芳醚酮 聚合物方面的应用,其特征在于:聚合物的结构式如下所示:其中,η为正整数,表示聚合度;0〈m < 1 ; Ar1^ : Ar2S :5. 如权利要求3所述的含有四苯乙烯的二氟单体在制备含四苯乙烯侧基的聚芳 醚酮聚合物方面的应用,其特征在于:是以含四苯基乙烯的二氟单体(2, 6-二氟苯基) (4-(3-(4-1,2,2_三苯基乙烯基)苯氧基)丙基)苯基)甲酮、双卤素单体、双酚单体 为反应物,无水碳酸钾为成盐剂,环丁砜为溶剂,甲苯为共沸脱水剂,(2, 6-二氟苯基) (4-(3-(4-1,2,2_三苯基乙烯基)苯氧基)丙基)苯基)甲酮、双卤素单体、双酚单体、无水 碳酸钾的摩尔比为m :l-m :0. 8~I. 5 :1. 1~I. 4,0〈m彡1,环丁砜与所有反应物的质量比 为2. 5~3 :1,环丁砜与共沸脱水剂的体积比为1. 5~5 :1 ;将上述反应物、成盐剂、溶剂、共 沸脱水剂在氮气保护下加热至共沸脱水剂回流,保持温度2~4小时后蒸出多余的共沸脱 水剂,150°C~190°C反应2~10小时;再将粘稠的溶液倾倒入质量分数为10~15%的盐 酸冰水溶液中,得到柔韧的聚合物细条,用组织粉碎机将其打成粉末,用去离子水和乙醇分 别煮沸5~10次,以除去溶剂和小分子物质;抽滤后将产物置于真空烘箱中干燥24~48 小时,从而得到含有四苯乙烯侧基的聚芳醚酮共聚物。6. 如权利要求5所述的含有四苯乙烯的二氟单体在制备含四苯乙烯侧基的聚芳醚酮 聚合物方面的应用,其特征在于:双卤素单体为4,4' -二氟二苯甲酮或4,4' -二氯二苯甲 酮。7. 如权利要求5所述的含有四苯乙烯的二氟单体在制备含四苯乙烯侧基的聚芳醚酮 聚合物方面的应用,其特征在于:双酚单体为2, 2'-二(4-羟基苯基)-六氟丙烷、2, 2'-二 (4-羟基苯基)丙烷、2-(3' -三氟甲基苯基)对苯二酚或3,5,3',5' -四甲基联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有四苯乙烯的二氟单体,其名称为(2,6‑二氟苯基)(4‑(3‑(4‑1,2,2‑三苯基乙烯基)苯氧基)丙基)苯基)甲酮,其结构式如下所示:

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王贵宾李枫张淑玲栾加双岳喜贵庞金辉
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:吉林;22

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