一类近红外电致发光芴基共聚物的合成和性能研究

基于9,9-二辛基芴与窄带隙单体5,7-二(2-噻吩基)噻[3,4-b]并[1,4]二嗪(DTP),通过Suzuki偶合反应,合成了一系列无规窄带隙的芴基共聚物(PFO-DTP),并对它们的紫外-可见吸收光谱、光致发光和电致发光性能进行了初步研究.共聚物在380 nm和632 nm处有两个明显的吸收峰,其中632 nm处的吸收随着共聚物中窄带隙单体(DTP)含量的增加而加强,最大电致发光峰随着共聚物中窄带隙单体(DTP)含量的增加,从752nm红移到了781 nm.同时与其同分异构体4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑(DBT)与芴的共聚物PFO-DBT相比,该类聚合物的吸收红移,与近地太阳光谱更为匹配.     

B-[9,9-双(4-甲基苯基)-9H-芴-2-基]硼酸的合成工艺优化

以2-溴-9-芴酮为原料,经亲核加成、取代、氧化还原、氧化反应合成B-[9,9-双(4-甲基苯基)-9H-芴-2-基]硼酸,其结构经¹H NMR确证。采用响应面法重点对氧化还原步骤进行优化。确定较优合成条件为：反应时间5.4 h,催化剂用量为0.4 eq.,反应温度为108 ℃,目标产物收率92.15%,相对误差0.54%。      

9,9-二己基芴基四乙炔基聚炔铂的合成及发光性质

Soluble platinum(Ⅱ)polyyne polymers trans-{Pt-[P(C_4H_8N)_3]_2(C≡C)_2R(C≡C)_(2-)}_n and trans-{Pt-[P(C_4-H_3O)_3]_2(C≡C)_2R(C≡C)_(2-)}_n(R=9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl)have been prepared in good yields by CuI-catalyzedpolymerization involving the dehydrohalogenating coupling of trans-{PtCl_2[P(C_4H_8N)_3]_2} and trans-{PtCl_2[P-(C_4H_3O)_3]_2} with H(C≡C)_2R(C≡C)_2H,respectively.We report the optical spectroscopy of these polyplatinaynes.The influence of the heavy metal atom in these metal alkynyl systems on the intersystem crossing rate and the spa-tial extent of lowest singlet and triplet excitons was systematically characterized.Our investigations indicate that theorganic triplet emissions can be harvested by the heavy-atom effect which enables efficient intersystem crossingfrom the S_1 singlet excited state to the T_1 triplet excited state.     

含芴聚亚胺酮的合成与表征

以4,4'-(9-芴基-9,9-二基)二苯胺和含羰基的二溴化合物为单体,通过钯催化的Buchwald-Hartwig交叉偶联反应,缩聚合成了3种不同结构的含芴聚亚胺酮(1a～1c),其结构经UV-Vis, 荧光光谱,1H NMR, IR和热分析表征.分析结果表明,1的重均分子量5×104,分子量分散系数3.0,玻璃化转变温度250 ℃,热分解温度520 ℃.1在二甲基乙酰胺中的UV-Vis最大吸收波长271 nm和369 nm,最大荧光发射波长491 nm和522 nm.     

9,9-二(十六烷基)芴基二聚炔铂、金和汞配合物的合成与性质

用Hagihara脱氢卤代法合成了三种新的9,9-二(十六烷基)芴基二聚炔铂(d⁸)、金和汞(d¹⁰)化合物反式- [Pt(Ph)(PEt₃)₂C≡CRC≡CPt(Ph)(PEt₃)₂, [(PPh₃)AuC≡CRC≡CAu(PPh₃)]和[MeHgC≡CRC≡CHgMe] [R＝9,9-二(十六烷基)芴基]. 用¹H NMR, ¹³C NMR, ³¹P NMR, FT-IR, FAB-MS, UV-Vis, 荧光和磷光光谱对其进行了表征. 结果表明, 体系中的铂、金和汞产生的重原子效应可以有效地促进单线激发态S₁与三线激发态T₁的系间跃迁, 使标题化合物产生有机三线态发光.     

芴-噁二唑类聚合物的合成及光谱特性

通过缩聚反应,制得了高分子量的线型和超支化的芴-噁二唑类聚合物．它们均可溶于常用的有机溶剂。在固态薄膜时,它们的紫外-可见光吸收光谱在大约398nm和376nm处有两个强的吸收峰。它们的薄膜PL光谱在蓝光波长范围内有强发射峰,薄膜PL效率约为16％。电化学测试显示它们的的LUMO能级比芴的均聚物高,而与钙、镁这样典型的阴极材料的功函数较接近．这表明此类聚合物具有较好的电子注入和传输性能。     

现场电聚合法制备锂二次聚合物电池的研究

基于1,3-二氧戊环(DOL)的可聚合特征, 提出了一种新的聚合物锂二次电池的现场制备方法, 并对其进行研究. 电化学实验表明: 在特定的电流密度下, 仅通过常规的恒电流充放电处理就能实现聚合物锂二次电池的现场组装, 得到的聚合物锂二次电池在电化学性能上与普通液态锂二次电池相当. 紫外-可见光谱表明, 通过一定的电化学处理, DOL能够发生电聚合, 扫描电镜以及交流阻抗测试也证明DOL的聚合不仅实现了液态电解液向聚合态的转变, 而且有助于在电极表面生成较为稳定的聚合物层.     

9,9-二甲基-2-(N-联苯基)氨基芴的合成

以芴为原料,苄基三甲基三溴化铵为溴化试剂,室温下在甲醇和二氯甲烷中溴化得到2-溴芴,然后以四氢呋喃为溶剂,在叔丁醇钾作用下与碘甲烷反应合成9,9-二甲基-2-溴芴,最后与4-联苯胺通过Buchwald-Hartwig偶联反应合成目标化合物9,9-二甲基-2-(N-联苯基)氨基芴,总收率为56.0%～62.4%。通过1HNMR、13CNMR、MS、IR和元素分析确证了其结构。     

1,2-二[3-(6,8-二叔丁基-3,4-二氢-1,3-苯并(口恶)嗪)基]乙烷的合成及晶体结构

N-取代的3,4-二氢-1,3-苯并(口恶)嗪具有生物活性,是潜在的安定剂和镇静剂,还是制备酚醛树脂的潜在中间体[1-3].一般以酚、伯胺和甲醛为原料,通过Mannish缩合反应来制备[4].本文通过2,4-二叔丁基苯酚、乙二胺和甲醛反应,合成了亚乙基桥联的双(口恶)嗪,X-射线单晶衍射测定了它的晶体结构.     

一类窄带隙芴基共聚物的合成及其在发光二极管和太阳电池中的应用

基于9,9-二辛基芴(DOF)与窄带隙单体2,3-二甲基-5,8-二噻吩-喹喔啉(DDQ),通过Suzuki偶合反应,合成了一系列无规和交替窄带隙的芴基共聚物(PFO-DDQ),并对它们的紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱、电致发光性能和光伏性能进行了初步研究.共聚物在380 nm和490 nm处有两处明显的吸收峰,其中490nm处的吸收强度随着共聚物中窄带隙单元(DDQ)含量的增加而成比例加强.随着共聚物中窄带隙单元(DDQ)含量的增加,电致发光峰值从580 nm红移到了635 nm.基于该类材料的橙红或饱和红色发光二极管最大外量子效率为1.33%,流明效率为1.54 Cd/A.试验中观察到了窄带隙单元的能量陷阱机制.以窄带隙单元含量为30%的聚合物(PFO-DDQ30)为电子给体、PCBM为电子受体所制备的共混体相异质结太阳电池最大能量转换效率为1.18%,开路电压0.9 V,短路电流密度2.66 mA/cm2.光敏曲线覆盖300 nm~700 nm.     

铱-芴主链型共聚物的合成与光致发光性能

合成以2-(4-溴苯基)苯并咪唑为环金属配体、乙酰丙酮为辅助配体的铱配合物客体单元,并通过Suzuki缩聚方法将客体引入聚芴(PFO)主体中,合成了主链型共聚物。通过元素分析、红外光谱、1 H-NMR等分析手段对产物进行了结构表征,通过紫外吸收光谱、稳态和瞬态荧光光谱对铱配合物、共聚物的光物理性能进行了研究。结果表明:铱配合物最大发射峰位于505nm和535nm,为绿光发射;共聚物同时呈现蓝光主体PFO和绿光客体铱配合物的发射,且随铱配合物含量提高,绿光强度明显增强,显示了主客体能量的部分转移,通过调节共聚物中铱配合物单元的含量,使共聚物的发光颜色从蓝光向绿光转移;当铱配合物的物质的量分数为2%时,蓝色荧光强度大于绿色磷光,共聚物色坐标刚好处于蓝绿交界处,当铱配合物物质的量分数大于2%时,共聚物呈现绿色发光;与铱配合物的荧光量子效率(2.7%)相比,共聚物的荧光量子效率均有显著增加;共聚物热稳定性良好。     

1,2-双(四甲基环戊二烯基)四甲基二硅烷与六碳基钼的反应

1,2-双(四甲基环戊二烯基)四甲基二硅烷与正丁基锂作用生成(四甲基二硅撑)双(四甲基环戊二烯基负离子盐),后者随即与六碳基钼反应形成1,1'-(四甲基二硅撑)双(四甲基环戊二烯基铝负离子盐)-(Me₂SiSiMe₂)[Me₄CpMo(CO)₃-Li⁺]₂(I),I与冰醋酸作用,随即分别与CCl₄,NBS及I₂反应,生成相应的铝卤化合物(Me₂SiSiMe₂)[Me₄CpMo(CO)₃X]₂[X=Cl(1),Br(2),I(3)].I与CH₃I反应,在钼原子上发生烃基化,得到产物(Me₂SiSiMe₂)[Me₄CpMo(CO)₃Me]₂(4);I与单质I₂直接反应,生成脱硅桥产物Me₄Cp(CO)>₃I(5).经元素分析、IR及¹HNMR表征了化合物1-5的结构。     

(四甲基二硅撑)二(3-三甲硅基环戊二烯基)四羰基二铁及其相关化合物的合成及结构

1,2-二(三甲硅基环戊二烯基)四甲基二硅烷与Fe(CO)5在二甲苯中于105～110℃反应除分离到少量标题化合物(Me2SiSiMe2)[η-(3-Me3SiC5H3Fe(CO)]2(μ-CO)2(5)外,主要是生成了脱Me3Si基的产物(Me2SiSiMe2)[η-C5H4Fe(CO)]2(μ-CO)2(1)及1的热重排异构体[Me2SiC5H4-Fe(CO)2]2(2).将5的二甲苯溶液加热回流18h,则转化为其异构体[Me2Si(Me3SiC5H3)Fe(CO)2]2(6).脱硅基发生在由相应反应物制备5的过程中。且脱硅基是与反应物中(Me2SiSiMe2)桥的存在有关。5的晶体结构经X射线衍射测定属单斜晶系,P21/m空间群,晶体学数据:a=0.6780(1)nm,b=2.2303(9)nm,c=0.9988(1)nn,;β=98.96(1)°,V=1.4960nm3.Z=2,Dc=1.36g/cm3.     

1,3-双[3-(1-甲氧基-2-羟基丙氧基)丙基]封端聚硅氧烷的合成

以1,3-双[3-(1-甲氧基-2-羟基丙氧基)丙基]四甲基二硅氧烷和八甲基环四硅氧烷(D4)为原料,通过阳离子催化开环聚合制备了1,3-双(3-(1-甲氧基-2-羟基丙氧基)丙基)封端聚硅氧烷,研究了反应温度,反应时间,催化剂种类及加入量对于聚合反应的影响,结果表明,最佳反应条件为:反应温度65℃,反应时间24h,浓硫酸作为催化剂加入量为反应物质量的0.3%,此时反应拥有最高的转化率。通过红外光谱与核磁共振光谱对产物进行了表征。     

2，6-双（3’-溴甲基-1’-吡唑基）-4-溴吡啶的合成与表征

以2,6-双（3’-甲基-1’-吡唑基）4-氨基吡啶为原料,经重氮化,溴化合成了新型时间分辨荧光免疫分析双功能螯合剂中间体2,6-双（3＇-溴甲基-1’-吡唑基）4-溴吡啶．结构通过IR,MS,^1HNMR和元素分析进行了表征,对合成条件进行了探讨．     

2,6-双(3′-溴甲基-1′-吡唑基)-4-溴吡啶的合成与表征

以2,6-双(3′-甲基-1′-吡唑基)-4-氨基吡啶为原料,经重氮化,溴化合成了新型时间分辨荧光免疫分析双功能螯合剂中间体2,6-双(3′-溴甲基-1′-吡唑基)-4-溴吡啶.结构通过IR,MS,1H NMR和元素分析进行了表征,对合成条件进行了探讨.     

2,3-二取代-5-羟基苯并呋喃衍生物的合成

用1,4-环己二酮与联二酮的缩合反应首次合成了4个未见文献报道的标题化合物,结构经IR,1H NMR,MS和元素分析等测试确证,并对反应条件进行了初步探讨.结果表明,以LiCl作为催化剂,用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)为溶剂,于200℃反应1 h时收率最高.     

3,5-二(4-甲基苯基)吡啶的Suzuki偶联合成及其光学性能

以3,5-二溴吡啶和对甲基苯硼酸为原料,醋酸钯为催化剂,经Suzuki偶联反应合成了3,5-二(4-甲基苯基)吡啶(1),收率73%,其结构和性能经¹H NMR, ¹³C NMR, IR, 元素分析, UV-Vis, FL和X-射线单晶衍射表征。结果表明：1（CCDC: 1509844）属正交晶系,空间群P2₁2₁2₁,晶胞参数a=6.447 8(12) , b=7.240 2(14) , c=29.890 0(6) ,β=90°。1为非平面刚性共轭分子,荧光量子产率13.9%。     

含烷基侧链聚芴基苯并二噁唑聚合物的合成及性能研究

通过溶液缩聚的方法合成了一种含烷基侧链聚芴基苯并二噁唑聚合物(PBOPFx),讨论了聚合物的光物理性能、热性能和溶解性能.结果表明,在甲基磺酸(MSA)溶液中,PBOPFx紫外吸收显示出最大吸收峰为466 nm左右的蓝光发射,与PBO相比,最大紫外吸收峰和最大荧光发射峰均发生了明显红移,这是由于芴单元的引入,提高了聚合物的共轭程度,加强了对电子的束缚能力.此外,比较了PBOPFx在320 nm处和430 nm处激发得到的荧光发射光谱,预测聚合物中存在两种共轭单元,通过测定氧化还原曲线以及讨论stokes位移,验证了这个假设,但是由于两种共轭单元并没有出现明显的分离现象,同时还伴有电子传输杂化,致使PBOPFx主要显示出共轭长度大的单元的吸收和发射.另外由于芴单元中烷基侧链的存在,聚合物(PBOPFx)的热稳定性远低于聚亚苯基苯并二噁唑聚合物(PBO),起始分解温度在350℃左右,溶解性方面,PBOPFx有了很大的改善,在大多数有机溶剂中能较好溶解.     

4,4-(9-芴)二苯酚型聚碳酸酯的合成及其耐高温性能研究

以4,4-(9-芴)二苯酚(BHPF)和碳酸二苯酯(DPC)为原料,采用熔融酯交换法合成了4,4-(9-芴)二苯酚型聚碳酸酯(BHPF-PC).红外光谱、核磁共振碳谱及氢谱测试结果证实了所得聚合物的化学结构.采用了四苯基膦苯酚盐(C_(30)H_(25)OP)等2种季磷盐以及3种碱性无机盐催化剂作为合成聚碳酸酯的催化剂,结果四苯基膦苯酚盐的催化效果最好.分析了DPC/BHPF初始摩尔比对BHPF-PC的影响规律,随着DPC/BHPF初始摩尔比的增加,BHPF-PC的分子量呈现先增加后降低的趋势.进一步研究了聚合工艺包括缩聚时间和缩聚温度对BHPF-PC的影响,结果表明BHPF-PC分子量达到最大值所需要的时间随DPC/BHPF初始摩尔比的增加而增加.初始摩尔比为1.1∶1的DPC和BHPF,在1×10~(-5)mol/mol(BHPF)的四苯基膦苯酚盐催化作用下,于330℃缩聚150 min可以获得分子量最大的BHPF-PC.最后研究了BHPF-PC的耐高温性能和光学性能,其Tg达到了275℃,空气中失重率为5%时的分解温度T5%为440℃,同时透光率达到了88.1%,表明BHPFPC是一种具有优异耐高温性能的高光学透明材料.