聚(三苯基丙烯腈)聚合物及其合成制造技术

一种方法，涉及聚(三苯基丙烯酸酯)(PTPAN)的合成，该方法包括：使二溴代芳烃、内二炔和亚铁氰化钾多偶联，从而得到多偶联的二溴代芳烃、内二炔和亚铁氰化钾；以及通过使用乙酸钯和碳酸氢钠来催化多偶联的二溴代芳烃、内二炔和亚铁氰化钾，从而制备聚(三苯基丙烯腈)(PTPAN)，其中在氮气中在规定的温度下使催化在二甲基乙酰胺中进行规定的时间。此外，聚(三苯基丙烯腈)(PTPAN)为聚合物并且包含P1a‑d/2a‑b/3的骨架结构，其中x和y是整数；其中各R独立地选自由1a、1b、1c和1d组成的组；并且其中各R’独立地选自由2a和2b组成的组

Poly(triphenylacrylonitrile) polymer and its synthesis

One method involves the synthesis of poly (triphenylacrylate) (PTPAN), which includes the polycoupling of dibromoaromatic hydrocarbons, endodiacetones and potassium ferrocyanide to obtain polybromoaromatic hydrocarbons, endodiacetones and potassium ferrocyanide, and the preparation of poly (triphenyl) by catalyzing poly-coupling of dibromoaromatic hydrocarbons, endodiacetones and potassium ferrocyanide with palladium acetate and sodium bicarbonate. Acrylonitrile (PTPAN), which catalyzes dimethyl acetamide for a specified time at a specified temperature in nitrogen. In addition, poly (triphenylacrylonitrile) (PTPAN) is a polymer and contains the skeleton structure of P1a d/2a b/3, where x and y are integers, where R independently selects groups composed of 1a, 1b, 1c and 1d, and R'independently selects groups composed of free 2a and 2b.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚(三苯基丙烯腈)聚合物及其合成交叉引用本申请要求2016年10月13日提交的临时美国专利申请No.62/496,291的优先权，该临时美国专利申请由本专利技术人提交，并且其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术大致涉及聚合物的合成，更具体而言，涉及通过二炔的一锅三组分聚芳基氰化反应来合成聚(三苯基丙烯腈)聚合物，还涉及聚(三苯基丙烯腈)相应的特征。
技术介绍
开发高效的固态发光材料具有学术上和实际应用上的重要意义，因此备受关注。然而，常规发光材料在形成聚集体时，其发光通常会部分淬灭或者甚至完全淬灭，这成为阻碍这种材料发展的问题。由于发光材料在实际应用中通常作为固体薄膜使用，因此这种浓度淬灭(ACQ)效应必需得到解决。最近，发现了一类新的发光团，其在溶液中只发出微弱的荧光或者不发光，但在聚集时则显示出增强的荧光。这种与ACQ效应完全相反的不寻常现象，被称为聚集诱导发光(AIE)。迄今为止，已经开发了多种具有不同结构和功能的AIE分子。典型的AIE发光团(AIEgen)(如四苯基乙烯(TPE)、三苯基乙烯(TriPE)和六苯基噻咯(HPS))的共同特征为具有可自由旋转的外围芳环的螺旋桨形结构。当把AIEgen结合到聚合物结构中时，通常能够得到具有AIE性质的聚合物。与AIE聚合物的小分子量单元相比，AIE聚合物显示出许多独特的优点，如可调节的结构和拓扑，以及容易修饰多种官能团。此外，AIE聚合物通常具有良好的加工性，因此可以通过简单和节能的技术制成大面积的固体薄膜和器件。这些独特的性能使AIE聚合物能够在聚集态或固态下，应用于各种高新科技，例如敏感和选择性的荧光化学传感器、具有高量子效率的有机发光二极管中的高效发光体、多重响应材料、光刻图案化、生物成像等。受到此类展望的吸引，通过聚合物科学家的精心努力，已经报道了各种AIE聚合物，例如聚乙炔、聚亚苯基、聚三唑和聚(亚苯基乙烯)。通常通过以下几种方式得到这些大分子：(1)使用具有AIEgen的单体进行聚合；(2)将AIEgen连接到可聚合单体上，通过这些单体的均聚或共聚生成在侧链中具有AIEgen的聚合物；(3)使用AIEgen作为聚合引发剂，以生成末端具有AIEgen的聚合物。虽然通过这些策略可以容易地获得具有不同结构和性质的AIE聚合物，但是携带AIEgen的单体需要通过耗时的合成途径进行预合成。产生AIE聚合物的另一种方法是在聚合过程中，通过非AIE活性反应物的反应，原位产生AIEgen。这种合成路线可以简化整个生产过程。此外，研究人员甚至可以利用荧光来监测聚合过程。然而，开发这样的系统仍然具有挑战性，并且仅具有少量的文献报道。此外，这些报道的聚合物的分子量不是很高(Mw小于20,000)。这可能是由反应条件温和、效率高且对于AIEgen的反应范围宽的有机反应有限。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术涉及这样一种聚合物，其中所述聚合物是聚(三苯基丙烯腈)(PTPAN)并且包含以下骨架结构：其中x和y是整数；其中各R独立地选自由下列组成的组：并且其中各R’独立地选自由下列组成的组：本专利技术的一个实施方案涉及合成聚(三苯基丙烯腈)(PTPAN)的方法，包括：使二溴代芳烃、内二炔和亚铁氰化钾多偶联，从而得到多偶联的二溴代芳烃、内二炔和亚铁氰化钾；以及通过使用乙酸钯和碳酸氢钠来催化所述多偶联的二溴代芳烃、内二炔和亚铁氰化钾，从而制备所述聚(三苯基丙烯腈)(PTPAN)，其中在氮气中在规定的温度下使所述催化在二甲基乙酰胺中进行规定的时间。附图说明图1示出了(A)1a、(B)2a、(C)6和(D)P1a/2a/3的红外光谱。图2示出了(A)1a、(B)2b、(C)6和(D)P1a/2a/3在CDCl3(A和B)和CD2Cl2(C和D)中的1HNMR谱。溶剂峰用星号标记。图3示出了(A)1a、(B)2b、(C)6和(D)P1a/2a/3在CDCl3(A和B)和CD2Cl2(C和D)中的13CNMR谱。溶剂峰用星号标记。图4示出了在氮气下以10℃/min的加热速率记录的聚合物P1/2/3的TGA热分析图。图5示出了(A)6在具有不同含水率(fw)的THF/水混合物中的发射光谱。溶液浓度：10μM；激发波长：380nm；以及(B)6的相对发射强度(I/I0)相对于THF/水混合物的组成的曲线图。(B)中的嵌入图：在来自手持式紫外灯的365nm紫外光照射下拍摄的6在纯THF溶液、THF/水混合物(1/99，v/v)和晶体中的照片。图6示出了(A)在来自手持式紫外灯的365nm紫外光照射下拍摄的P1a/2a/3在具有不同含水率(fw)的THF/水混合物中的照片；(B)P1a/2a/3在具有不同含水率的THF/水混合物中的发射光谱。溶液浓度：10μM；激发波长：380nm；以及(C)P1a/2a/3的相对发射强度(I/I0)相对于THF/水混合物的组成的曲线图。图7示出了(A)聚合物P1/2/3在THF溶液中的吸收光谱；(B)聚合物P1/2/3在THF/水混合物(10/90，v/v)中的发射光谱。溶液浓度：10μM；激发波长：380nm。图8示出了聚合物P1/2/3的薄膜在不同波长下的折射率。图9示出了在紫外光照射下拍摄的通过铜掩模由(A)P1a/2a/3和(B)P1a/2b/3的膜的薄膜光刻产生的光学图案。激发波长：330nm至385nm。图10示出了模型化合物6的高分辨率质谱。图11示出了(A)1b、(B)2a和(C)P1b/2a/3的红外光谱。图12示出了(A)1b、(B)2a和(C)P1b/2a/3在CDCl3或CD2Cl2中的1HNMR谱。溶剂峰用星号标记。图13示出了(A)1b、(B)2a和(C)P1b/2a/3在CDCl3或CD2Cl2中的13CNMR谱。溶剂峰用星号标记。图14示出了(A)1c、(B)2a和(C)P1c/2a/3的红外光谱。图15示出了(A)1c、(B)2a和(C)P1c/2a/3在CDCl3或CD2Cl2中的1HNMR谱。溶剂峰用星号标记。图16示出了(A)1c、(B)2a和(C)P1c/2a/3在CDCl3或CD2Cl2中的13CNMR谱。溶剂峰用星号标记。图17示出了(A)1d、(B)2a和(C)P1d/2a/3的红外光谱。图18示出了(A)1d、(B)2a和(C)P1d/2a/3在CDCl3或CD2Cl2中的1HNMR谱。溶剂峰用星号标记。图19示出了(A)1d、(B)2a和(C)P1d/2a/3在CDCl3或CD2Cl2中的13CNMR谱。溶剂峰用星号标记。图20示出了(A)1a、(B)2b和(C)P1a/2b/3的红外光谱。图21示出了(A)1a、(B)2b和(C)P1a/2b/3在CDCl3或CD2Cl2中的1HNMR谱。溶剂峰用星号标记。图22示出了(A)1a、(B)2b和(C)P1a/2b/3在CDCl3或CD2Cl2中的13CNMR谱。溶剂峰用星号标记。图23示出了P1a/2a/3和模型化合物6在THF溶液的吸收光谱。图24示出了(A)在手持式紫外灯的365nm紫外光照射下拍摄的P1b/2a/3在具有不同含水率(fw)的THF/水混合物中的照片；(B)P1b/2a/3在具有不同含水率的THF/水混合物中的发射光谱。溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物，其中所述聚合物是聚(三苯基丙烯腈)(PTPAN)并且包含以下骨架结构：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.13 US 62/496,2911.一种聚合物，其中所述聚合物是聚(三苯基丙烯腈)(PTPAN)并且包含以下骨架结构：其中x和y是整数；其中各R独立地选自由下列组成的组：并且其中各R’独立地选自由下列组成的组：2.权利要求1所述的聚合物，其中所述聚合物选自由P1a/2a/3、P1b/2a/3、P1c/2a/3、P1d/2a/3和P1a/2b/3组成的组。3.权利要求1所述的聚合物，其中权利要求1所述的所述聚合物具有聚集诱导发光的特性。4.权利要求1所述的聚合物，其中所述聚合物具有高分子量。5.权利要求1所述的聚合物，其中所述聚合物具有可调的发光颜色。6.权利要求1所述的聚合物，其中所述聚合物具有高的热稳定性，并且降解温度高于410℃。7.权利要求1所述的聚合物，其中所述聚合物在632.8nm的波长下的折射率为1.6482至1.7682。8.权利要求1所述的聚合物，其中所述聚合物是光敏的。9.权利要求8所述的聚合物，其中所述聚合物可用于荧光光图案化。10.权利要求1所述的聚合物，其中所述聚合物可用作薄膜。11.一种合成聚(三...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐本忠，丘子杰，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：中国香港,81