一类具有光电活性的2,6-二氟苯酰胺双氟单体以及该单体在制备侧链含光电活性功能单元的聚芳醚砜类高分子聚合物中的应用，属于高分子材料技术领域。首先将含有单氨基基团的多种具有光电活性结构的化合物与2,6-二氟苯甲酰氯通过酰胺缩合得到新型的光电活性双氟单体，再将制得的双氟单体、双卤素取代的二苯砜和双酚单体进行三元共聚，通过调节双氟单体和双卤代二苯砜单体的投料比例，得到一系列光活性侧链型不同含量的聚芳醚砜共聚物。通过此方法制备的聚芳醚砜类材料具有出色的光电活性和优异的热稳定性，其良好的溶解性，增强了其可加工性，在空穴传输、电致变色、电致发光、信息存储出、太阳能电池等光电领域具有潜在的广阔应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一类含有咔唑、三苯胺、蒽醌、偶氮等 光电活性功能团的具有光电活性的2，6_二氟苯酰胺双氟单体以及该单体在制备侧链含光 电活性功能单元的聚芳醚砜类高分子聚合物中的应用。
技术介绍
信息系统传输显示技术被广泛应用标着人类在21世纪初期打开了"信息时代"的 大门，人类的生活方式从此发生了革命性的变化，并从中受益匪浅。信息产业技术的飞速发 展需要技术工艺的不断提高和理论知识的发展创新，新型材料的开发既可以为理论研究提 供依据，又能够更好的满足生产工艺的要求、促进生产工艺的改进，所以，新型功能材料的 开发成为了该领域发展的关键，其中新型有机高分子光电功能性材料的开发已经成为重中 之重。 为了更好的适应生产和实际应用，有机光电材料的研究不再只一味的追求光电性 能上的极致突破，更多的开始考虑到材料的实用性和可加工性，例如对材料热稳定性、成膜 性的需要，因此，材料的综合性能成为衡量一种高分子光电材料好坏的重要标准。为了实现 材料优异的热稳定性、良好成膜加工性的要求，特种工程塑料被引入到了这一研究领域中。 由于高性能的特种工程塑料能够满足人们在国防、航天等特殊领域的需求，一直 以来都是人们研究的热点，其中主要包含聚酰亚胺、聚芳醚酮、聚芳醚砜等几大类。聚芳醚 砜是一类性能优异的特种工程塑料，由于其具有耐热等级高、耐辐射、耐化学药用品、无毒 性、耐疲劳、耐冲击、抗蠕变、耐磨、耐水解性好、阻燃性好、尺寸稳定性优异等优点，且拥有 很宽的使用温度范围，在热塑性聚合物领域占有极其重要的位置。在航空、航天、机械制造、 交通运输等高技术领域得到了广泛的应用和发展。因此，人们针对它的多功能性研究工作 一直在开展，希望能够将它应用在更多的应用领域中，发挥更大的作用。 咔唑、三苯胺、蒽醌、偶氮苯等是几种常见的光电功能优异的化合物，因其自身良 好的光电活性，以此构筑的小分子和高分子光电功能材料已经被广泛的应用于在空穴传 输、电致变色、电致发光、信息存储出、太阳能电池等光电领域，展现出了优异的性能。但是 这些材料一直在热稳定性、溶解性和成膜加工性等方面受到困扰。如何能弥补这些不足引 起了众多科学工作者的兴趣与关注。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一系列具有光电活性的、可用于亲核缩聚反应的双氟预聚单 体，并提供相应的由上述单体制备的侧链含有光电功能基团且具有电活性的聚芳醚砜聚合 物。 本专利技术从分子设计的角度出发，三级胺上的氮原子给电子能力强，容易在电场作 用下氧化形成阳离子自由基(空穴），三苯胺、咔唑、蒽醌、偶氮类结构氮原子周围连接的体 积较大，消除了自由基的中心张力，增加了自由基的稳定性，而且较大的空间位阻也不利于 自由基的反应，这就使得这类化合物及其衍生物具有较高的空穴迀移率和传输性能，本发 明利用酰化反应制备出一类含有咔唑、三苯胺、蒽醌、偶氮等光电活性功能团的具有光电活 性的2,6_二氟苯酰胺双氟单体，然后将此类双氟单体、双卤代二苯砜单体、以及多种双酚单 体通过亲核取代缩聚方法进行三元混合共聚，通过调节双氟单体与双卤代二苯砜单体的投 料比例，可以制备出一系列侧链含有不同光电活性基团（如咔唑、三苯胺、蒽醌、偶氮等）、且 含量可控的聚芳醚砜类高分子聚合物材料。 这种侧链含有光电功能性基团的聚芳醚砜兼具了相应电活性单元的光电特性和 聚芳醚砜类聚合物的耐高温、高机械强度等优点。如在取得此项成果的基础上，根据具体的 需求，将其他光电功能性基团引入到聚合物侧链，便可制备出一系列满足不同光电性能要 求的功能性聚芳醚砜材料，使之具有非常广阔的应用领域和实用价值。根据其结构和光电 特性，此类材料将在空穴传输、电致变色、电致发光、高低介电材料、信息存储、太阳能电池、 储能材料等光电领域具有广阔的发展前景和巨大的应用潜力。 本专利技术所述的具有光电活性的2,6_二氟苯酰胺双氟单体的结构式如下所示：由上述具有光电活性的2，6_二氟苯酰胺双氟单体制备的聚芳醚砜聚合物的结构 式如下所示： 其中，η为正整数，表示聚合度;〇〈m<l;上述聚合物的具体结构式为： 本专利技术所述的双氟单体的制备方法： 在二颈烧瓶中将氨基单体溶解于二氯甲烷中，再加入三乙胺；在氮气氛围室温条 件下搅拌，将2,6_二氟苯甲酰氯的二氯甲烷溶液缓慢滴加到上述溶液中，其中氨基单体、2， 6_二氟苯甲酰氯、三乙胺的摩尔比为1:1.2:3。室温下搅拌反应12h后，将溶液用水洗涤，再 蒸发除去溶剂，粗产品用乙醇与水体积比为10:1的混合液重结晶得到晶体即为产物。 本专利技术聚合物的制备方法：将双氟单体、双酚单体、4,4'_二氯二苯砜、催化剂碳酸钾、环丁砜、带水剂甲苯投 入装有氮气通口、油水分离器、机械搅拌的三颈烧瓶中，在氮气氛围中搅拌加热至甲苯回流 3h，充分带水后用油水分离器放出甲苯和水。再提高温度至190°C下搅拌反应8h。反应结束， 搅拌下将溶液倒入冷水中。用组织粉碎机将其打成粉末，减压过滤，收集固体沉淀，再经过 热水(5次)煮洗和乙醇(3次)煮洗后过滤收集，静置于烘箱内80°C下干燥10h。得到聚合物粉 末。本专利技术的有益效果： 本专利技术所合成的二氟类单体不但具有典型的光电活性，而且合成简单、原料价格 便宜。聚合物的制备采用的是工业生产中成熟的亲核缩聚方法，易于商业化生产，成本也因 此降低，具有实用价值。所制备的聚合物材料不但具有良好的光电学性质，还兼具了聚芳醚 砜材料良好热稳定性、成膜性等，很好的解决了光电材料存在的一些缺陷。重要的是:这些 材料明显具有侧链功能基团所特有的光电功能特性，因此使之具有非常广阔的应用领域和 实用价值，根据其结构特点和光电特性，可以预见此类材料将在空穴传输、电致变色、电致 发光、高低介电材料、信息存储、太阳能电池、储能材料等方面具有广阔的发展前景和巨大 的应用潜力。【附图说明】 图1:实施例2制备的侧链型聚芳醚砜聚合物P2-20%和P2-40%核磁谱图。图2:实施例1、实施例2和实施例3制备的侧链型聚芳醚砜聚合物P1、P2-20%、P2-40 %和P7的红外谱图。图3:实施例2制备的侧链型聚芳醚砜聚合物P2-20%和P2-40%的DSC曲线以及玻 璃化转变温度Tg的值。 图4:实施例2制备的侧链型聚芳醚砜聚合物P2-20%和P2-40%的TGA曲线和95% 失重温度。 图5:实施例1、实施例2和实施例3制备的侧链型聚芳醚砜聚合物P1、P2-20%、P2-40%和P7的紫外吸收谱图。 图6:实施例1、实施例2和实施例3制备的侧链型聚芳醚砜聚合物P1、P2-20%、P2-40 %和P7的的荧光发射谱图。 在图1中我们可以看到聚合物P2的结构并通过咔唑上氢（8. llppm)的峰强变化和 甲基上（1.69ppm)氢的峰强变观察到叔丁基咔唑在聚合物中的含量变化。 在图2中我们可以看到：聚合物？1、？2-20%、？2-20%、？7的3410〇11-1处归属于酰胺 键上N-H的特征吸收峰，ΙΗβαιΓ1处归属于S = 0的特征吸收峰,2976(311^1处归属于甲基的特 征吸收峰，我们还在1235CHT1找到了归属于Ar-0-Ar的特征吸收峰。对比发现，聚合物P2-20 %和P2-40 %中-CH3信号峰(2976nm)信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有光电活性的2,6‑二氟苯酰胺双氟单体，其结构式如下之一所示：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜振华，韩韫韬，陈峥，孙大野，林英健，
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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