一类主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一类主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物及其制备方法与应用，该聚合物是在聚芴的主链引入一类非共轭的结构单元，来实现诱导产生β‑相。众所周知，聚芴类聚合物作为最有潜力的蓝光聚合物之一，由于具有较高荧光量子效率、相对好的热稳定性和电化学稳定性以及在芴的碳‑9位易于功能化等诸多优点而被大量的研究，β‑相对薄膜形貌、载流子传输和器件性能都有深远的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机光电领域，具体涉及一类主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物及其制备方法与应用。
技术介绍
聚芴类材料是一类有发展前途的材料，但是聚芴类材料亦存在着一些不足之处，作为发光材料，均聚芴电致发光(EL)效率偏低和光谱稳定性较差。这主要是由于在发光器件中大部分均聚芴都表现为无定型相，能带隙较宽和发光效率较低。提高蓝光聚芴的EL发光性能的其中一种常用的方法是通过诱导聚芴的β相，聚芴β相的共轭长度可延展约达30个重复单元，平面性和规整性好，有利于发光效率和光谱稳定性的提高。目前诱导聚芴β相的方法有对聚芴进行适当的结构修饰、在溶液加工过程中溶剂的选择和控制溶剂挥发的速度。Chen课题组分别用缺电子基团噁二唑和三唑对聚芴主链进行封端，成功诱导了更多含量的β-相。本专利技术所涉及到的聚芴类聚合物，在聚合物主链引入一些非共轭的单元，通过化学的方法，来诱导产生聚芴类聚合物的β相，可以提高载流子的注入与传输，提高器件效率。其发光器件不仅高效稳定，而且为更蓝的饱和蓝光，可以满足全彩显示的要求。所以在有机电子显示领域有巨大的发展潜力和前景。
技术实现思路
本专利技术针对目前聚合物发光二极管(PLED)所面临的问题，提供一类主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物，该类聚合物具有较好的溶解性，较高的荧光量子产率，适合于溶液加工和喷墨打印，具有良好的发展前景。本专利技术的目的还在于提供所述主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物的制备方法。本专利技术的目的还在于提供所述主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物在发光二极管中的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一类主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物，结构式如下：式中：R为碳原子数为1-20的直链或者支链烷基或者烷氧基或H原子或芳基或三苯胺等。聚合度n：1-300。x为摩尔分数，x>0且x<0.05。进一步地，所述的Ar的结构为如下结构的任意一种。R为碳原子数为1-20的直链或者支链烷基或者烷氧基或H原子或芳基或三苯胺。以上所述的一类主链含有非共轭单元的聚烷基芴类聚合物的制备方法，主要包括非共轭结构单元的制备，以及非共轭单元的聚芴类聚合物的制备方法。通过Suzuki聚合的方法，在聚芴主链引入非共轭单元，诱导产生β-相。所述的一类主链含有非共轭单元的聚烷基芴类聚合物在发光二极管、平板显示器中的应用。所述的一类主链含有非共轭单元的聚烷基芴类聚合物发光材料可溶解于常见的有机溶剂。可以作为发光二极管的发光层，用有机溶液通过旋涂、喷墨打印或印刷方法成膜。本专利技术通过在聚芴主链引入非共轭单元，诱导产生β-相。其中β-相是一种具有延伸共轭长度，更加平面的构型，可以提高聚芴类聚合物色纯度，提高器件效率等优点。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所述的主链含有非共轭单元的聚烷基芴类聚合物，通过在聚芴主链引入非共轭单元，诱导产生β-相。其中β-相是一种具有延伸共轭长度，更加平面的构型，可以提高聚芴类聚合物色纯度和器件效率等优点。(2)本专利技术所述的主链含有非共轭单元的聚烷基芴类聚合物，具有较好的溶解性，以其作为发光层在制备器件时不用退火处理，使得制备工艺更简单。附图说明:图1为聚合物P1的热分析谱图。图2为聚合物P2的热分析谱图。图3为聚合物P3在薄膜状态下的紫外-可见吸收光谱图和荧光光谱图。图4为聚合物P4的循环伏安(CV)谱图。图5为聚合物P5的流明效率-电流密度曲线图。图6为聚合物P6的流明效率-电流密度曲线图。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例12，7-二溴芴的制备在250mL三口瓶中，加入芴(24.5g，0.1mol)、铁粉(88mg，1.57mmol)、三氯甲烷100mL。冰水浴冷却，滴加溴(17.6g，0.1mol)/三氯甲烷混合溶液35mL。滴加时瓶内温度不超过5℃。反应完毕，过滤、氯仿重结晶，得白色固体20.3g，产率83％。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物，其化学反应方程式如下所示：实施例22，7-二溴-9，9-二辛基-9H-芴的制备在三口瓶中加入2-溴芴(9.7g，0.03mol)、苄基三乙基氯化铵(0.07g，0.3mmol)、二甲基亚砜90mL、45mL氢氧化钠水溶液(50wt％)。室温下搅拌形成悬浮液。滴加1-溴正辛烷(12.5g，65mmol)，继续搅拌3小时后，用乙醚萃取。用饱和氯化钠水溶液洗涤乙醚相，无水硫酸镁干燥。蒸去溶剂，产物用石油醚作洗脱剂柱层析提纯，得白色固体。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物，其化学反应方程式如下所示：实施例32,7-二硼酸酯-9，9-二辛基芴的制备在氩气气氛下，将2，7-二溴-9，9-二辛基芴(5g，10.65mmol)溶解于180mL精制的THF中，在-78℃下逐渐滴加1.6mol.L-1的正丁基锂28mL，反应2小时，然后加入2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂硼烷25mL，在-78℃下继续反应1小时，升温至室温反应24小时。将反应混合物倒入水中，用乙酸乙酯萃取，有机层用食盐水完全洗涤后，加无水硫酸镁干燥。溶液浓缩后，得到浅黄色粘稠状粗品，用硅胶柱层析提纯(洗脱剂选择石油醚/乙酸乙酯＝15/1，v/v),产物长时间放置冰箱中得到白色固体，产率70％。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物，其化学反应方程式如下所示：实施例4化合物M1的制备在氩气气氛下，将2，7-二溴-9，9-二辛基芴(5g，8.89mmol)和对溴苯酚(1.54g，8.89mmol)加入到250mL的两口瓶中，加入N，N-二甲基甲酰胺使之完全溶解，然后再加入碳酸钾(6.14g，44.45mmol)，升温至110℃，反应16小时。反应混合物倒入水中，用乙酸乙酯萃取，有机层用食盐水完全洗涤后，加无水硫酸镁干燥。溶液浓缩后，得到浅黄色粘稠状粗品，用硅胶柱层析提纯(洗脱剂选择石油醚/乙酸乙酯＝10/1，v/v),产物长时间放置冰箱中得到白色固体，产率60％。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物，其化学反应方程式如下所示：实施例5化合物M2的制备在氩气气氛下，将2，7-二溴-9，9-二辛基芴(5g，8.89mmol)和对溴苯胺(1.53g，8.89mmol)加入到250mL的两口瓶中，加入甲苯使之完全溶解，然后再加入醋酸钯(39.92mg，177.8umol)和三叔丁基膦(71.94mg，355.58umol)，升温至110℃，反应16小时。反应混合物倒入水中，用乙酸乙酯萃取，有机层用食盐水完全洗涤后，加无水硫酸镁干燥。溶液浓缩后，得到浅黄色粘稠状粗品，用硅胶柱层析提纯(洗脱剂选择石油醚/乙酸乙酯＝10/1，v/v)，产物长时间放置冰箱中得到白色固体，产率60％。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物，其化学反应方程式如下所示：实施例6化合物M3的制备在氩气气氛下，将化合物M2(5g，8.89mmol)和溴(1.53g，8.89mmol)加入到250mL的两口瓶中，加入甲苯使之完全溶解，然后再加入醋酸钯(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物，其特征在于，结构式如下：式中，R为碳原子数为1‑20的直链或者支链烷基或者烷氧基或H原子或芳基或三苯胺；聚合度n为1‑300；x为摩尔分数，x>0且x<0.05。

【技术特征摘要】
1.一类主链含有非共轭单元的聚芴类聚合物，其特征在于，结构式如下：式中，R为碳原子数为1-20的直链或者支链烷基或者烷氧基或H原子或芳基或三苯胺；聚合度n为1-300；x为摩尔分数，x>0且x<0.05。2.根据权利要求1所述的一类主链含有非共轭单元的聚烷基芴类聚合物，特征在于，所述Ar的结构为如下结构的任意一种：R为碳原子数为1-20的直链或者支链烷基或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：应磊，赵森，彭俊彪，杨伟，曹镛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44