一种聚集诱导发光聚合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚集诱导发光聚合物及其制备方法。具体是一种基于2,2-二溴亚甲基-1,1-二苯乙烯与芳基双硼酸酯偶联得到的聚合物及其制备方法。本发明专利技术涉及合成的新型聚合物具有聚集诱导发光谱可调、结构新颖、热稳定性好等特征。通过引入不同的芳基，能实现对聚合物光学和电学等性质的调节，其在聚合物发光二极管及荧光传感器等方面具有一定的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于共轭聚合物合成
，更具体地，涉及一种聚集诱导发光聚合物及其制备方法。
技术介绍
2001年，唐本忠院士课题组首次发现并报道一类具有聚集诱导发光性质的化合物，此类化合物在溶液态发光很弱或不发光，而在聚集态发光却很强。这一发现引起研究者们的注意，此后大量具有聚集诱导发光性质的化合物相继被合成并报道出来。在众多AIE材料中，四苯乙烯是一种AIE性能非常好，结构简单，被研究的最多的一种有机小分子。其结构为四个苯环取代乙烯双键上的四个氢原子，由于苯环与双键间碳碳单间可以自由旋转，分子呈螺旋桨型。研究表明，在稀溶液态时，四苯乙烯分子四个苯环自由旋转，消耗激发态能量，使其非辐射方式衰减，而几乎没有荧光；在聚集态如固态时，由于分子间相互作用，苯环不能自由旋转，非辐射衰减受到抑制，从而使得四苯乙烯在聚集态时荧光大大增强，而具有很高荧光量子产率。四芳基乙烯是一类具有与四苯乙烯类似结构的化合物，同样具有良好的聚集诱导发光性质。这些聚集诱导发光材料在传感器、生物成像及有机发光二极管等领域有着巨大应用前景。其中具有聚集诱导发光性质的聚合物是其中一类重要发光材料，其在聚集态时表现出荧光增强的性质。这类材料具有良好的溶解性，热稳定性，光电性能，且易加工，及聚集态发光强等性质。近些年，由于含四苯乙烯单元的共轭聚合物具有高热稳定性，高玻璃化温度，以及在聚合物发光二极管中得到应用而被人们逐渐重视起来。r>
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种聚集诱导发光聚合物及其制备方法，该聚合物具有聚集诱导发光光谱可调、结构新颖、热稳定性好等特征。通过引入不同的芳基，能实现对聚合物光学和电学等性质的调节，其在聚合物发光二极管及荧光传感器等方面具有一定的应用前景。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种聚集诱导发光聚合物，其特征在于，结构式为：其中，n为正整数，Ar为芳香基团，R为C4～C18的直链烷烃或C8～C20的支链烷烃。优选地，Ar为按照本专利技术的另一方面，提供了一种聚集诱导发光聚合物的制备方法，其特征在于，以2,2-二溴亚甲基-1,1-二苯乙烯单体和芳基双频哪醇硼酸酯单体为原料，以四(三苯基膦)钯为催化剂，采用Suzuki交叉偶联反应得到所述聚集诱导发光聚合物。优选地，Suzuki交叉偶联反应的温度为70～120℃。优选地，Suzuki交叉偶联反应的反应时间为24～120小时。优选地，2,2-二溴亚甲基-1,1-二苯乙烯单体、芳基双频哪醇硼酸酯单体和四(三苯基膦)钯的摩尔比为1:1:0.02～0.05。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术合成的新型聚集诱导发光聚合物是基于四芳基乙烯单元的，其具有合成简单，结构新颖，高热稳定性，高量子产率等特性。专利技术的聚集诱导发光聚合物能通过改变含芳基的单体来实现对其吸收与发射光谱的调节。本专利技术能极大的丰富聚集诱导发光聚合物材料的种类，并在聚合物发光二极管和荧光传感器等方面具有潜在应用价值。附图说明图1是本专利技术实施例的2,2-二溴亚甲基-1,1-二苯乙烯单体的合成路线示意图；图2(a)是本专利技术实施例的9,9-二辛基-2,7-双硼酸频哪醇酯代芴单体的合成路线示意图；图2(b)是本专利技术实施例的N-辛基-2,7-双硼酸频哪醇酯代咔唑单体的合成路线示意图；图3(a)是本专利技术实施例的聚合物P1的合成路线示意图；图3(b)是本专利技术实施例的聚合物P2的合成路线示意图；图4为本专利技术实施例的聚合物P1在不同比例四氢呋喃/水混合溶剂中的荧光发射图；图5是本专利技术实施例的聚合物P2在不同比例四氢呋喃/水混合溶剂中的荧光发射图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术的聚集诱导发光聚合物具有如下特征：聚合物单元为四芳基乙烯，乙烯基同一个碳上的芳基取代基相同，重复单元的连接方式为同一乙烯基碳通过芳基连接另一单元的乙烯基碳。其结构式为：其中，n为正整数，Ar为芳香基团，R为C4～C18的直链烷烃或C8～C20的支链烷烃。具体地，Ar为上述聚集诱导发光聚合物的制备方法如下：以2,2-二溴亚甲基-1,1-二苯乙烯单体和芳基双频哪醇硼酸酯单体为原料，以四(三苯基膦)钯为催化剂，采用Suzuki交叉偶联反应得到该聚合物。具体地，Suzuki交叉偶联反应的温度为70～120℃，反应时间为24～120小时，2,2-二溴亚甲基-1,1-二苯乙烯单体、芳基双频哪醇硼酸酯单体和四(三苯基膦)钯的摩尔比为1:1:0.02～0.05。为使本领域技术人员更好地理解本专利技术，下面结合具体实施例对本发明的聚集诱导发光聚合物的制备方法进行详细说明。应当指出，本专利技术实施例中所用的原料可以市场购得，或可通过本领域已知成熟的方法获得。实施例1(1)合成2,2-二溴亚甲基-1,1-二苯乙烯单体合成路线示意图如图1所示。二苯甲酮(1.82g，10mmol)，四溴化碳(6.63g，20mmol)，三苯基膦(10.49g，40mmol)加入到甲苯中，140℃回流3天。反应结束后，趁热过滤，滤液减压旋除甲苯，用柱层析方式分离纯化得到白色固体(2.67g，79％)。(2)合成9,9-二辛基-2,7-双硼酸频哪醇酯代芴单体合成路线示意图如图2(a)所示。将4,4’-二溴联苯(4.38g，8.0mmol)，双(频哪醇合)二硼(5.08g，20mmol)，无水醋酸钾(2.35g，24mmol)及1,1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯(0.59g，0.8mmol)加入到50mL无水二氧六环，抽排空气数次，氮气保护，90℃回流过夜。反应结束后，冷却至室温，二氯甲烷萃取，水洗数次，收集有机相，无水硫酸钠干燥。采用柱层析方式分离纯化得到白色固体(4.27g，83％)。(3)合成聚合物P1合成路线示意图如图3(a)所示。将2,2-二溴亚甲基-1,1-二苯乙烯(0.5mmol，0.169)单体，9,9-二辛基-2,7-双硼酸嚬哪醇酯代芴(0.5mmol，0.321g)单体，碳酸钾水溶液(1M，2.5mL)及相转移催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚集诱导发光聚合物，其特征在于，结构式为：其中，n为正整数，Ar为芳香基团，R为C4～C18的直链烷烃或C8～C20的支链烷烃。

【技术特征摘要】
1.一种聚集诱导发光聚合物，其特征在于，结构式为：
其中，n为正整数，Ar为芳香基团，R为C4～C18的直链烷烃或C8～C20的支
链烷烃。
2.如权利要求1所述的聚集诱导发光聚合物，其特征在于，Ar为3.一种聚集诱导发光聚合物的制备方法，其特征在于，以2,2-二溴亚
甲基-1,1-二苯乙烯单体和芳基双频哪醇硼酸酯单体为原料，以四(三苯基
膦)钯为催化剂，采用Suzuki交叉偶联反应得到所述聚集诱导发光聚合物。
4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明强，陈涛，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42