胺烷基侧链取代三苯胺类红光聚合物的合成及性能研究

通过Suzuki偶合反应合成了一系列胺烷基侧链取代的基于三苯胺和芴的共轭聚合物聚[4-(N,N-二甲基胺丙氧基)苯-4,4′-二苯胺-9,9-二辛基芴-4,7-二噻吩-2-基-2,1,3-苯并噻二唑](PFTD), 并对其化学结构和光电性能进行了表征. 末端胺基的存在提高了此类聚合物作为发光层应用于聚合物电致发光器件的性能(采用高功函数的金属铝作为阴极时). 结构为ITO/PVK/PFTD-5(DBT摩尔分数为5%时的聚合物)/Al的器件最大电致发射峰位于647 nm, 最大外量子效率达到了1.24%.     

水溶性共轭聚电解质

水溶性共轭聚电解质主要是指含离子型官能团侧链的共轭聚合物,可在水或其它极性有机溶剂中能够溶解。这类化合物把传统共轭聚合物的光电性质和聚电解质的水溶性特点结合在一起,显示出的一些独特性质,可在新一代光电器件制作和化学生物荧光传感器中获得多样的应用。本文总结了近10年来报道的水溶性共轭聚电解质的结构特点和合成方法,以及对不同化学或物理条件下光物理性质的研究,归纳了它们在新一代光电器件制作和荧光传感中的应用,并在此基础上提出了水溶性共轭聚电解质研究中尚待解决的问题,并展望了水溶性共轭聚电解质的应用前景。     

共轭聚合物材料及电致发光器件

共轭聚合物是一种极有应用前景的有机半导体材料,本文综述其研究进展,包括典型共轭聚合物材料PPV、PT、PF等及PPP的工作原理,发展前景和存在的问题。     

含苯并硒二唑聚咔唑/芴类共轭聚电解质及其前驱体的合成与性能研究

采用Suzuki偶合反应合成了一系列新型的咔唑、芴和2,1,3-苯并硒二唑的共聚物——聚[3,6-(N-(2-乙基己基))咔唑-2,1,3-苯并硒二唑-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴](PCzN-BSeD)及其相应的聚电解质衍生物——聚[3,6-(N-(2-乙基己基))咔唑-2,1,3-苯并硒二唑-9,9-(双(3′-(N,N-二甲基)-N-乙基铵)丙基)芴]二溴(PCzNBr-BSeD).在聚咔唑和芴中引入不同比例的2,1,3-苯并硒二唑(BSeD)单元,引起了由咔唑和芴链段向窄带隙苯并硒二唑(BSeD)单元有效的能量转移.通过对聚合物电致发光性能的研究,发现用聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT)或聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)/聚乙烯咔唑(PEDOT/PVK)作为空穴传输层时,器件的性能相差不大,表明咔唑的引入较明显的改善了聚合物的空穴注入性能.而且几乎所有的聚合物用高功函数铝作阴极的器件和用钡/铝作阴极的器件具有相近的发光性能,表明这类聚合物具有良好的电子注入性能.     

含三苯胺单元的共轭聚合物的合成、表征及应用

采用 Wittig 方法制得了未封端及封端的线性聚三苯胺-对苯乙烯撑型聚合物(分别简称为:TPA-DOPPV1,TPA-DOPPV2),并对共轭聚合物进行了表征和性能测试.封端后的聚合物溶液和固体膜在紫外光照射下均发出较强的绿光.对这类聚合物在硝基化合物检测方面的应用进行了初步研究,结果表明:封端后的共轭聚合物在邻硝基甲苯(o-NT)荧光检测上的性能明显提高,当o-NT 浓度为 21.5×10-3 mol/L 时,荧光猝灭效果达到了 96%;在2,4-二硝基甲苯(DNT)、对硝基甲苯(P-NT)和对苯醌(p-BQ)蒸汽中放置 10 s 时,其薄膜的荧光猝灭效率分别达到 30%、15.6%和 3.1%.TPA-DOPPV2 的合成操作较为简便,具有一定的检测灵敏性,是一种潜在的硝基类爆炸物荧光检测材料.     

共轭聚电解质的合成及其溶液行为的研究

从对苯二酚出发,经过两步反应合成了中间体化合物1,4-二(3-磺酸钠丙氧基)-2,5-二溴苯,再在Pd催化剂作用下,使1,4-二(3-磺酸钠丙氧基)-2,5-二溴苯与对二炔苯发生Sonogashira偶合反应,合成了目标共轭聚电解质PPE-SO3-,讨论了反应路线与反应条件的选择对聚合物合成的影响.PPE-SO3-主链具有刚性棒状结构,侧链带有离子基团,通过测量其在DMSO溶液中的粘度,研究了其溶液行为.     

苯乙炔悬挂取代的热致交联型芴-三苯胺交替聚合物的合成与表征

通过Suzuki偶合反应合成出由苯乙炔悬挂取代的芴-三苯胺类交替共轭聚合物聚(9,9-二辛基-2,7-芴-共-N-4-苯乙炔-4,4'-三苯胺)(PFT-PE),并通过NMR和FT-IR对其化学结构进行了表征。结果表明:该聚合物易溶于常用的有机溶剂,可通过溶液旋涂的方式进行薄膜制备。由PFT-PE薄膜的吸收起始波长可知其光学带宽为2.82 eV。其薄膜较溶液态的荧光光谱发生了显著的红移并且变宽,说明在固态下聚合物分子链间发生了一定的堆积。由其电化学起始氧化电位可知PFT-PE的最高能量占有轨道能级(HOMO)为-5.39 eV,其氧化过程具有高度的可逆性,说明该聚合物具有良好的电化学稳定性。悬挂炔键功能团的存在使得该聚合物无需外加引发剂即可在一定温度下发生分子间的交联反应。     

含二乙炔类共轭聚合物的合成及性能研究

在以CuCl和四甲基乙二胺(TMEDA)作为催化剂和邻二氯苯作溶剂条件下,以二-(4-乙炔苯基)-4-辛氧基苯胺(M1)和3, 6-双(乙炔基)-N-辛基咔唑(M2)作为单体,通过Glaser-Hay氧化偶联反应合成了含有咔唑和三苯胺结构单元的聚芳烃二乙炔共轭聚合物.采用红外光谱、核磁共振谱、热失重分析、紫外吸收光谱和荧光光谱等方法对聚合物进行结构表征与性能测试.所得到的聚合物都溶于普通的有机溶剂(如四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲苯等).结果表明,聚合物具有优异的热稳定性,热失重5 %时,分解温度在400℃以上;在光激发的条件下,聚合物在二氯甲烷溶液中发射蓝光.     

含三芳胺聚西夫碱的合成与表征

在有机电致发光器件中 ,为了提高器件性能 ,普遍使用空穴输送材料 (ＨＴＭ)以提高空穴注入密度[1～ 3 ] .三芳胺类化合物就是普遍使用的小分子ＨＴＭ .尽管三芳胺类小分子化合物空穴传输性能好 ,但却受到小分子ＨＴＭ普遍的结晶现象和靠真空蒸镀方式成膜的局限[4,5] ,目前 ,许多学者将注意力转向聚合物ＨＴＭ的研究[6～ 8] .聚合物ＨＴＭ可以避免小分子ＨＴＭ的结晶现象 ,具有较高的玻璃化温度并且用旋涂法即可成膜 ,大大简化了成膜工艺 .本文以三芳胺和双羰基化合物进行缩聚反应并制备出未见报道的含三芳胺聚西夫碱空穴输送材料 .这种材料…     

主链含有非共轭结构的聚芴类蓝光聚合物的合成与性能研究

通过Suzuki偶合反应合成出了主链中含有非共轭烷氧基组分(-O-CH2-CH2-CH2-CH2-O-)的聚芴类衍生物聚- 2,7-(9,9-二辛基芴)-co-4,4’-丁氧基二苯(PFP)和聚-2,7-(9,9-二辛基芴)-co-4,4’-丁氧基二苯-co-N-苯基-4,4’-二苯胺(PFTP11)并通过相同的条件合成出主链由芴和三苯胺交替相连的聚合物聚-2,7-(9,9-二辛基芴)-co-N-苯基-4,4’-二苯胺(PFTPA)作为参比材料. 通过1H NMR和FT-IR分析对这些聚合物的化学结构进行了表征. 这三种聚合物在常用的有机溶剂中具有很好的溶解性, 可通过溶液加工的方式制备聚合物薄膜. 这些聚合物均具有较高的热分解温度(＞400 ℃), 聚合物PFP具有较高的玻璃化转变温度(～130 ℃)而PFTP11和PFTPA则未出现明显的玻璃化转变过程. 通过对聚合物的吸收特性进行测试得知它们具有较大的光学带宽(2.89～3.29 eV). 所有聚合物在固体薄膜状态下均发射出蓝色荧光, PFP, PFTP11和PFTPA的最大PL发射分别位于425, 437和440 nm. 通过对其电化学性能进行测试可知由于三苯胺基团的引入聚合物的HOMO能级明显提高, 这意味着聚合物的空穴传输能力得到了有效的改善.     

含噁二唑单元共轭聚合物合成与性质研究

单体 2 ,5 双 (4 溴苯 ) 1,3,4 二唑 (M Ⅰ )与 1,4 二乙烯基 2 ,5 二正丁氧基苯 (M Ⅱ ) ,在钯催化下通过Heck偶合反应合成得到共轭聚合物 ;单体和聚合物进行了1 H NMR ,1 3C NMR、质谱、FT IR、UV、荧光光谱、GPC、元素分析、热分析等测试 ;二唑 (OXD)基团是一种很好的生色团 ,对氧和热特别稳定 ,二唑环的亲电子性能使其特别适合于作为电子传输层 ,聚合物能发射很强的绿色荧光 ,它将是一类潜在的光电高分子材料     

一种含三苯胺链段的PPV类交替共聚物的合成、表征及性能

合成了三苯胺二醛和1-甲氧基-4-辛氧基-2,5-二甲苯双(三苯基氯化)两种单体,通过Wittig反应制得了共轭聚合物,对共轭聚合物进行了表征和性能测试.这类共轭聚合物的氯仿溶液和膜在紫外光激发下能发出强的蓝绿光,与小分子三苯胺衍生物(TPD)相比,具有相对较高的热稳定性和良好的成膜性.电化学分析表明聚合物具有很好的空穴传输能力.同时对共轭聚合物的光致发光和电致发光性能进行了研究,结果表明,此聚合物与同类聚对亚苯基亚乙烯基(PPV)型聚合物相比具有较低的驱动电压和较高的发光亮度,是一种潜在的有机高分子电致发光材料.     

水溶性荧光增强共轭聚合物的合成及性能研究

通过Suzuki反应将1,2-二[4-(6-溴己氧基)苯基]-1,2-二(4-溴苯基)乙烯与1,4-对苯二硼酸丙二醇酯共聚得到含有四苯乙烯基团的共轭聚合物P-0,通过后功能化得到了具有良好水溶性的聚合物P-1.通过1H-NMR、MALDI-TOF、MS和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行表征.测定了P-1在水溶液中的紫外吸收光谱、荧光发射光谱以及荧光量子产率.通过P-1与小分子化合物MC-1的对比,P-1的荧光增强灵敏度优于MC-1.在P-1的溶液中分别加入沉淀剂或带有负电荷的生物大分子,两者的紫外吸收光谱与荧光发射光谱有很大的差异,通过结果对比,初步探讨了聚集诱导荧光增强的机理,经过静电作用限制苯环内旋转可以实现荧光强度的线型增长.     

可溶性共轭聚席夫碱的合成、表征及电性能

本文以对苯二胺分别与乙二醛、丁二酮、３，４－己二酮和４，５－辛二酮缩聚合成了四种主链结构相同而侧基各异的新颖共轭性聚席夫碱．采用红外光谱和元素分析等方法对聚合物进行了表征．发现带有侧烷基的共轭性聚席夫碱能溶于一般有机溶剂；不同侧基的聚席夫碱溶解性是：两基聚席夫碱＞乙基聚席夫碱＞甲基聚度夫碱．测定了四种共轭聚席夫碱的本征导电率及其与温度的关系，结果表明，聚合物具有半导体性质．当聚合物以碘掺杂后，导电率可从１０－１１－１０－１２Ｓ／ｃｍ增加到１０－３－１０－４Ｓ／ｃｍ．探讨了共轭聚合物的侧基取代对掺杂后导电性的影响．     

偶氮聚电解质的聚集和纳米聚集体

研究了两种具有不同化学结构的阴离子型偶氮聚电解质在四氢呋喃 /水混合溶剂中的聚集行为 .利用紫外 可见光谱和透射电镜等研究了偶氮聚电解质的聚集过程以及相应聚集体的形貌以及介质pH对聚集的影响 .结果表明 ,在四氢呋喃 /水混合溶剂中 ,随着水含量的增加 ,偶氮生色团逐渐聚集 ,其紫外光谱上最大吸收峰位置逐渐蓝移 ,而强度逐渐下降 .在较高浓度条件下 ,形成的聚集体可以用透射电镜直接观察到 ,呈现直径为 80nm左右的球形超分子结构 .与相应的偶氮两亲性小分子相比 ,这两种偶氮聚电解质形成的聚集体具有更高的稳定性 .由于羧酸基团和偶氮生色团相互连接的方式不同 ,溶液pH对这两种聚集体具有完全相反的影响 .偶氮生色团的聚集会严重影响偶氮生色团反式至顺式的异构化效率 .     

含液晶基团的聚对亚苯基亚乙炔基类交替共聚物的合成、表征及性能研究

合成了两种含氰基联苯液晶基团的新型聚对亚苯基亚乙炔基(PPE)类交替共聚物,并对其进行了结构表征和性能研究.示差扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)的结果证明了在液晶单元含量较大时聚合物才会出现明显的液晶形态.荧光光谱表明,在降温前后液晶聚合物的发光光谱发生了明显的变化.同时,对聚合物进行能量转移研究发现随着溶液浓度的增加,Frster能量转移更加完全;另外,利用原子力显微镜(AFM)对聚合物降温前后的形态变化进行了观察.结果表明,液晶性质可以导致聚合物形态的变化进而带来发光光谱的改变,为今后制备液晶可控型发光聚合物提供了理论依据.     

间位聚亚吡啶基亚乙炔基共轭聚电解质的合成与溶液光物理性质

合成了单体1,4-双(3-磺酰化丙氧基)-2,5-二碘苯与2,6-二乙炔基吡啶,利用Heck-Sonogashira偶联反应制备了间位聚亚吡啶基亚乙炔基共轭聚电解质m-PPYPE-SO3Na,对单体以及聚合物进行了红外光谱与核磁氢谱表征.测试了该共轭聚电解质m-PPYPE-SO3Na的紫外-可见吸收光谱与荧光发射光谱.研究了该共轭聚电解质的溶液光物理性质,发现该聚电解质具有荧光发射的溶剂依赖性以及浓度依赖性,在水溶液中存在聚集.在聚合物溶液浓度为1×10-6mol/L左右时,聚集发射基本消失,说明此时在溶液中聚合物的聚集程度已经比较低.该聚电解质在水溶液中与表面活性剂之间存在一定的相互作用,加入非离子型高分子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的聚合物水溶液荧光显著增强,表明该表面活性剂破坏聚电解质的聚集.该共轭聚电解质的溶液光物理性质表明其具有成为水溶性荧光探针的应用潜力.     

一种可光交联聚芴蓝光材料的合成与表征

有机电致发光器件代表了未来显示技术的发展趋势,已引起学术界、企业界和政府部门的广泛关注[1~4].目前,全色显示是有机电致发光器件商业化的控制因素之一,成为当前研究的一项热点.利用多层器件结构获得的白色电致发光器件,可以有效地提高平板显示器的分辨率.与有机小分子相比,     

聚对苯乙炔-噻吩共轭聚合物电致发光性能的研究

1990年剑桥大学的Ｂｕｒｒｏｎｇｈｅｓ[1] 等首次提出用共轭高分子聚 (苯乙撑 ) (ＰＰＶ)为发光层材料制备了聚合物电致发光器件 ,不久Ｈｅｅｇｅｒ[2 ] 等证实了这个结果 ,随后发光聚合物的研究在世界范围内广泛开展起来 ,ＰＰＶ目前已被证实是一个潜在的电致发光材料[3 ] .共轭聚合物用于电致发光有以下特点 :( 1 )可通过旋涂、浇铸等方法制成大面积薄膜 ;( 2 )共轭聚合物大多有优良的稳定性 ;( 3)共轭聚合物电子结构 ,发光颜色能够通过化学结构的改变和修饰进行调节 ;( 4 )聚合物做发光层时可制成非常薄的膜 ( 1 0～ 1 0 0ｎｍ) ,可消除…