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双相体系中制备聚荧蒽的方法技术

技术编号:1569448 阅读:165 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种双相体系中制备聚荧蒽的方法,其特征在于,将荧蒽溶于第一溶剂内制成荧蒽溶液,将氧化剂溶于第二溶剂内制成氧化剂溶液,第一溶剂与第二溶剂不相溶;将荧蒽溶液滴加到氧化剂溶液中,反应完全即得聚荧蒽。本发明专利技术方法操作简便易行、所需设备简单,反应条件可调节、高效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
荧蒽是一种仅含碳氢两种元素的高度芳基化的四环稠环芳烃,由两个单键同时连 接一个苯环和一个萘环组成荧蒽具有奇异的荧光性质,荧光寿命、荧光量子产率比理论计算值要长、要大(Bark KM, Force R K. Fluorescence properties of fluoranthene as a function of temperature and environment. Spectrochimica acta. A, 1993, 49(11): 1605-1611)。由于荧蒽具有很强的荧光发射特性,荧光检测器(FD)对这类化合物具有极高的 灵敏度和选择性,因而被作为激光光谱仪中分子晶体的掺杂剂(Marciniak B. Thegrowth, morphology and perfection of fluoranthene crystals grown from supercooled chlorine derivative solutions on spontaneously formed seeds.Journal of Crystal Growth, 2002, 236(1): 333-346)。荧蒽中共扼n键的存在,使其 很有希望制备出新型高性能的导电聚合物(Sachs G, Dormann E. Real" single crystals of the organic conductor(fluoranthene)2 PF" An NMR study. Synthetic Metals, 1988, 25(2): 157-170.)。聚荧蒽在光致变色窗、二次电池、超电 容、抗静电涂层、以及化学和生物传感器等领域中具有重要的应用潜力。更为值得注意的是,荧蒽单体的理论含炭量高达95%,形成的荧蒽聚合物属高度芳 香化线型、半阶梯型、阶梯型结构聚合物,其分子链仅含C、 H元素、理论残炭率>96 %。结构式l荧蒽单体(FA)结构示意图由于含碳比例较高,聚荧蒽可望用作碳/碳材料的浸渍剂,这种具有"三高"(含炭量 高、芳基化高、残炭率高)和"一低"(吸水率低)的特性的聚合物有望发展成为新一 代理想的耐高温高残炭材料。然而,有关荧蒽聚合物的合成、结构与性能研究很少涉及。主要原因是荧蒽单体的 反应活性低,在常用有机溶剂如乙腈中的化学氧化电位高,在其聚合过程中得到是存在 严重结构缺陷的半导电性的聚合物。Schluter等人以戊二烯酮和苊烯单元组成AB型单体 出发,通过Diels-Alder反应即共轭双烯烃和亲双烯试剂发生l, 4一加成生成环己二烯型 化合物后,再氧化脱氢而形成只含C、 H元素以及部分荧蒽链节的聚合物(Schlute:r A D, Loffler, M, Enkelman V. Synthesis of a fully unsaturated molecular board. Nature, 1994, 368(28): 831-834.)。所得聚荧蒽的衍生物具有独特的拓扑结构、高度 离域的Ti-n共轭结构、能带间隙低,并具有奇异的电学、光学以及光电子学特性(Kertesz M, Ashertehrani A. Electronic structure of polyfluoranthene ladder polymers. Macromolecules, 1996, 29(3): 940-945.)。但是该工艺合成步骤繁琐、 成本高昂、聚合物加工成型性差,且合成的仅仅是荧蒽聚合物的衍生物而不是纯粹的聚 荧蒽。制备真正意义上的聚荧蒽,理论上可将荧蒽卤化,釆用縮合反应或者Suzuki偶联 反应来间接合成,遗憾的是未见相关的报道。若直接从荧蒽单体出发,促使其芳环上的 氢原子直接脱除,将不失为一种便捷高效合成聚荧蒽的新途径。同时,通过这种脱氢聚 合的荧蒽聚合物在结构上是线形、半阶梯、阶梯或三者兼有之的连接。此外,由于荧蒽 聚合物荧蒽单体的特殊结构即分子链中不仅仅含有六元碳环,而且还含有五元碳环,导 致聚荧蒽分子链在形成凝聚态时将出现一定的间隙,从而有利于聚合物的溶解或熔融。实际上,稠环芳烃的聚合多集中在电聚合方法上,如苯(Shi G Q, Li C, Liang Y Q. High—-Strength Conducting Polymers Prepared by Electrochemical Polymerization in Boron Trifluoride Diethyl Etherate Solution. Advanced Materials, 1999, 11(13): 1145-1146)、 萘(Huang Z M, Qu L T, Shi G Q. Electrochemical polymerization of naphthalene in the electrolyte of boron trifluoride diethyl etherate containing trifluoroacetic acid and polyethylene glycol oligomer. Journal of Electroanalytical Chemistry, 2003, 556(30): 159—165)、蒽(Fan B, Qu LT,Shi G Q.Electrochemical polymerization of anthracene in boron trifluoride diethyl etherate. Journal of Electroanalytical Chemistry, 2005, 575(2): 287—292)以及芘(Qu L T, Shi G Q. Crystalline oligopyrene nanowires with multicolored emission. Chemical Communications, 2004, 4(24): 2800-2801)等可通过电化学法来合成相应的导电聚合物。荧蒽的电聚合也有报道,但仅见一篇 文献,即在三氟化硼乙醚为体系中通过恒电位电化学聚合法合成了聚荧蒽(Xu J, Hou J, Zhang S, et al. Electrochemical polymerization of fluoranthene and characterization of its polymers. Journal of Physical Chemistry B, 2006, 110(6): 2643-2648.)。电化学聚合的聚荧蒽通过掺杂作用电导率可达O. 01-0. 1 S/cm数 量级。但电化学聚合的产物量完全依赖于电极面积,所获得的荧蒽聚合物极为有限;更 为值得注意的是,虽然电化学聚合得到的掺杂态聚荧蒽具有一定数量级的电导率,但由 于分子量不高或可能存在结构缺陷,残炭率仅为23.5 wtM左右;在N2氛围下荧蒽聚合物的 最大分解速本文档来自技高网...

【技术保护点】
双相体系中制备聚荧蒽的方法,其特征在于,将荧蒽溶于第一溶剂内制成荧蒽溶液,将氧化剂溶于第二溶剂内制成氧化剂溶液,第一溶剂与第二溶剂不相溶;将荧蒽溶液滴加到氧化剂溶液中,反应完全即得聚荧蒽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李新贵廖耀祖黄美荣
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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