本发明专利技术公开的是一种含咔唑结构的高平面性二胺单体及其合成方法和应用。本发明专利技术从二卤代咔唑出发，直接液氨氨化制备二胺，或通过Suzuki反应直接制备二胺；或利用二卤代咔唑通过氰化、水解、酰氯化合成二酰氯代咔唑，再利用其与羟基或氨基反应形成酯键或酰胺键，或利用二卤代咔唑中的卤原子通过Ullmann偶联反应形成醚键、仲胺等，最后将二硝基还原。本发明专利技术中二胺的合成工艺简单，纯化容易，适于工业生产。本发明专利技术中二胺单体的最低能态3D分子结构具有高平面性，以其为单体可以制备分子链间相互作用力强、自由体积小的高阻隔聚合物。本发明专利技术的二胺单体可用于合成高性能和功能化的聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺等聚合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及材料科学领域，特别是一种含巧挫结构的高平面性二胺单体及其合成 方法。该单体可用于合成具有高阻隔性和功能化的聚酷胺、聚酷亚胺、聚酷胺酷亚胺和聚醋 酷亚胺等聚合物。
技术介绍
当前最具发展前景的新一代信息显示技术一-有机电致发光器件（OLED)，它具有 全固态、主动发光、高亮度、高对比度、超薄、功耗低、无视角限制、响应速度快、工作溫度范 围宽和可实现柔性显示等诸多无可比拟的优势，被认为是未来30年世界信息产业发展的 重点。OL邸产业化的关键在于"扩尺寸、降成本、增寿命、提色彩"，只有彻底解决了运几个 问题，OL邸才能真正开启第=代显示革命之n。使用寿命短是制约OL邸广泛应用的最大挑 战之一，影响OL邸使用寿命的主要原因是电极材料和发光材料对氧、水、杂质都非常敏感， 很容易被污染从而导致器件性能的下降，降低发光效率，缩短了它的使用寿命。为了保证产 品的发光效率并延长其使用寿命，器件在封装时一定要隔绝氧和水，因此OL邸对封装材料 的要求较高。当前，聚酷亚胺在OL邸的封装材料中已有应用，但由于其阻隔性能一般，因此 只能与其他材料配合使用。鉴于OL邸对封装材料阻隔性能的苛刻要求，因此，需要进一步 提高聚酷亚胺的阻隔性能，使其成为OL邸更为可靠的封装材料。 OLED目前，研究人员提高聚酷亚胺的阻隔性能的主要途径是制备复合材料，如在 聚酷亚胺中引入片层状纳米粒子，延长氧气和水蒸气在聚酷亚胺中的渗透路径W提高阻隔 性能巧日专利CN103589154A，CN103602065A，CN102532896A)。国内尚未有人从分子 结构设计角度出发来提高聚酷亚胺的阻隔性能的研究。国内中山大学许家瑞教授课题组开 展了含巧挫功能聚酷亚胺的研究巧日专利CN102757560A，CN102766085A等)。他们用于合 成该类聚酷亚胺的二胺单体具有大的非平面大共辆结构，运使得该类聚酷亚胺材料具有优 越热稳定性、可溶性W及光电特性；但由于其二胺单体具有非平面结构，该类聚酷亚胺不具 备高阻隔性能。本专利技术所合成的含巧挫结构新型功能二胺单体具有高平面性，由该类二胺 所合成的聚合物分子链堆搁紧密，自由体积小，具有优异的阻隔性能。该体系研究的重点在 于含巧挫结构的高平面性新型二胺单体的设计合成，然而，目前尚未有人对其开展研究，因 此有必要开展新型功能性二胺单体的设计合成研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含巧挫结构的具有高平面性二胺单体，可用于合成具有 高阻隔性和功能化的聚酷胺、聚酷亚胺、聚酷胺酷亚胺和聚醋酷亚胺等聚合物。 本专利技术的另一目的在于提供上述含巧挫结构的高平面性二胺单体的合成方法。 本专利技术的目的是运样实现的：一种含巧挫结构的高平面性二胺单体，其特征在于 该单体结构如通式I所示： 其中，Ari选自下列结构式中的任何一种： -C三CH，一N02，一C册，一0H，一C00H，一SO3H，一F，一Cl,-化，一I，(其中Xl，X2，X3，X4，X日可W选自一CH=CH2，一C三CH，一N02，一CH0，一 0H，一C00H，一SO3H，一F，一Cl,-化，一I中任意结构）。[000引其中，A。选自下列结构式中的任何一种： -H，一CH3，一CH=CH2，一CH三CH，一C册，一0H，一C00H，一S03H，一F，一 Cl,-化，一I:?(其中Xi,Xz,Xs,X"Xs可W选自一C册，一CH=C肥，一 C三CH，一C册，一0H，一C00H，一S03H，一F，一Cl, 一Br, -I中任意结构）。 其中，Ars选自下列结构式中的任何一种：n=0~6,m=0~6,P=O~6,同一结构式中的n、m和p不同时为0。 其中，Af4选自下列结构式中的任何一种：a=l~6,b=0~6,n=0~6,b与n不同时为0。 其中，Are和Are选自下列结构式中的任何一种：[001引其中，Ar7选自下列结构式中的任何一种：上述含巧挫结构的高平面性二胺单体的合成方法，其特征在于。 (1)利用二面代巧挫单体巧挫中的活泼氨接枝一个基团，得到含有两个面原子和 巧挫结构的单体，再利用氨水(液氨）在加压条件下对其进行胺化，获得如结构通式I和II 所述的一类含巧挫结构的高平面性二胺单体。 (2)利用二面代巧挫单体巧挫中的活泼氨接枝一个基团，得到含有两个面原子和 巧挫结构的单体，再通过Suzuki反应获得如结构通式m和IV所述的一类含巧挫结构的高 平面性二胺单体。 (3)利用二面代巧挫单体巧挫中的活泼氨接枝一个基团，得到含有两个面原子和 巧挫结构的单体，然后利用氨水(液氨)在加压条件下对其进行胺化，再通过UlImann偶联反 应，最后还原获得如结构通式V和VI所述的一类含巧挫结构的高平面性二胺单体。 (4)利用二面代巧挫单体巧挫中的活泼氨接枝一个基团，得到含有两个面原子和 巧挫结构的单体，然后利用面原子通过叫Imann偶联反应形成酸键，最后将二硝基还原获 得如结构通式VE和W所述的一类含巧挫结构的高平面性二胺单体。 (5)利用二面代巧挫单体巧挫中的活泼氨接枝一个基团，得到含有两个面原子和 巧挫结构的单体，然后通过=步反应氯化，水解，酷氯化转化成含二酷氯单体，再利用酷氯 和氨基反应得到含酷胺键的二硝基单体，最后还原获得如结构通式IX和X所述的一类含巧 挫结构的高平面性二胺单体。 (6)利用二面代巧挫单体巧挫中的活泼氨接枝一个基团，得到含有两个面原子和 巧挫结构的单体，然后通过=步反应氯化，水解，酷氯化转化成含二酷氯单体，再利用酷氯 和径基反应得到含醋键的二硝基单体，最后还原获得如结构通式XI和M所述的一类含巧挫 结构的高平面性二胺单体。 专利技术所提出的含巧挫结构的具有高平面性二胺单体及其合成方法和应用，合成工 艺简单，纯化容易，产率高，因而适于工业生产。本专利技术中的二胺单体的最低能态3D分子结 构具有高平面性，W其为单体可W制备得到分子链间的相互作用力强、自由体积小的高阻 隔聚合物。本专利技术的二胺单体可用于合成高性能和功能化的聚酷胺、聚酷亚胺、聚酷胺酷亚 胺和聚醋酷亚胺等聚合物。【附图说明】 图I:实施例I~6所得单体的红外光谱图，其中：a~f分别为实施例I~6所得二胺 的红外光谱图，从图中可W看到，在3445-3330cm-l的范围内出现了-N肥的特征吸收峰，在 3020cm-l附近出现了Ar-H的特征吸收频率，1593cm-l和1504cm-1处出现了特征的苯环 骨架伸缩振动吸收峰，1260cm-1附近的吸收峰为Ar-H的变形振动吸收峰，814cm-1处为 对位二取代Ar-H的特征吸收频率，680cm-1-764cm-1处出现的吸收峰为单取代Ar-H的 特征吸收频率。a1621cm-1处出现较强的-OH的特征吸收峰；b1623cm-1处出现较强的 N-H的弯曲振动吸收峰；C1780cm-1处出现较强的C=O的特征吸收峰；d1015cm-1处出 现C-O-C特征吸收峰；e由于共辆使C=O特征吸收峰移至1650cm-1附近，运些都说明实施 例1~6所合成的产物都具有芳香二胺的特征结构。 图1是实施例1~6所得单体的红外光谱图，其中： 曰对应 4-(3, 6-diamin〇-9H-c曰rb曰zol-9-yl)phenol b对应NI,NI' -(9本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含咔唑结构的高平面性二胺单体，其特征在于该单体结构如通式Ⅰ~Ⅻ所示：其中Ar1选自下列结构式中的任何一种：—C≡CH，—NO2，—CHO，—OH，—COOH，—SO3H，—F，—Cl，—Br，—I，（其中X1，X2，X3，X4，X5可以选自—CH=CH2，—C≡CH，—NO2，—CHO，—OH，—COOH，—SO3H，—F，—Cl，—Br，—I中任意结构）；其中Ar2选自下列结构式中的任何一种：—H，—CH3，—CH=CH2，—C≡CH，—CHO，—OH，—COOH，—SO3H，—F，—Cl，—Br，—I，（其中X6，X7，X8，X9，X10可以选自—CH3，—CH=CH2，—C≡CH，—CHO，—OH，—COOH，—SO3H，—F，—Cl，—Br，—I中任意结构）；其中，Ar3选自下列结构式中的任何一种：n=0～6，m=0～6，p=0～6，同一结构式中的n、m和p不同时为0；其中，Ar4选自下列结构式中的任何一种：a=1~6，b=0~6，n=0~6，b与n不同时为0；其中，Ar3和Ar4中的Ar5和Ar6选自下列结构式中的任何一种：其中，Ar3中的Ar7选自下列结构式中的任何一种：。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘亦武，黄杰，谭井华，曾义，张海良，刘跃军，魏珊珊，向贤伟，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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