含1,3,4-噁二唑甲壳型液晶聚合物的合成与表征

甲壳型液晶聚合物（mesogen-jacketed liquid crystal polymer,MJLCP）是1987年由周其凤教授[1]首先提出的概念.从化学结构看,甲壳型液晶聚合物属于侧链型,由烯类单体经链式聚合制得,容易得到高分子量的产物,具有一般柔性侧链型液晶聚合物的一些优点.但是与柔性侧链型液晶聚合物不同的是,MJLCP分子中的刚性液晶基元是通过腰部或重心位置与主链相联结的,在主链与刚性液晶基元的侧基之间只有很短或者没有柔性间隔基.由于在这类液晶聚合物的分子主链周围空间内刚性液晶基元的密度很高,分子主链被由液晶基元形成的外壳所包裹并被迫采取相对伸直的刚性链构象.因此,这类液晶聚合物又和主链型刚性链液晶聚合物相似,具有较明显的链刚性.近年来,周其凤课题组围绕甲壳型液晶聚合物深入开展了分子设计与合成、分子结构与性能等多方面的研究.其中,设计合成具有特定功能的甲壳型液晶聚合物是在以往研究工作和学科交叉融合的基础上发展起来的一项新的研究工作.将一些有特殊功能的基团引入到甲壳型液晶聚合物中会使其具有崭新的特性.     

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     

2,5-二芳基取代基-1,3,4-噁二唑类衍生物的合成与表征

以双酰肼环合法合成了含1,3,4-噁二唑结构单元的溴代芳卤,然后通过Sonogash ira钯催化偶联作用与不同单取代炔反应合成了3个新的2,5-二取代-1,3,4-噁二唑类小分子衍生物,其结构经DSC,1H NMR,IR和元素分析表征。     

含1, 3, 4-噁二唑环聚合物电致发光材料的近期进展

含1, 3, 4-噁二唑环的聚合物作为一种新型的具有电子传输功能的聚合物电致发光材料在近10年的研究中引起了人们的极大关注，这种聚合物可以通过不同的合成方法获得，为材料的设计提供了极大的便利。本文综述了近几年来含1, 3, 4-噁二唑环聚合物电致发光材料的研究进展，探讨了这一领域可能的发展方向。     

苯并二噁唑系列聚合物的合成及表征

以4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐为原料,分别和对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,5-噻吩二甲酸、4,4-′(1,2-二苯基乙烯)二甲酸在多聚磷酸介质中反应,合成单环的聚(1,4-亚苯基)苯并二噁唑(PBO)、稠环的聚(1,4-亚萘基)苯并二噁唑(1,4-PNBO)和聚(2,6-亚萘基)苯并二噁唑(2,6-PNBO)、杂环的聚(2,5-亚噻吩基)苯并二噁唑(PTBO)及含有两个苯环的聚-4,4′-亚(1,2-二苯乙烯基)苯并二噁唑(4,4′-PDPEBO).采用傅立叶红外光谱、热重分析、元素分析、特性黏数分析对系列聚合物进行了表征.研究结果表明PBO、1,4-PNBO、4,4-′PDPEBO、2,6-PNBO和PTBO 5种聚合物的耐热性能依次降低,特性黏数依次为25.40、16.76、20.63、15.38和14.63 dL/g.     

用于电子传输材料的含噻吩环噁二唑衍生物的合成(英文)

在有机电致发光器件研究中,电子传输材料占有特殊重要的地位。但现存的材料存在着不同的缺点。因噁二唑环的高的电子亲和性,噁二唑衍生物是常见的电子传输材料,如:2-(4- 叔丁苯基)-5-联苯基噁二唑(PBD),但容易结晶和低的电子亲和性限制了它的应用。为了得到新的有效的电子传输材料,本文以噻吩为起始反应物经过二碘代、羧酸化、酯化、氨解等步骤合成了噻吩二酰肼,再通过噻吩二酰肼与相应的取代苯甲酰氯缩合、关环的方法将富电子的噻吩环和高电子亲和性的噻吩环同时引入,合成了三种新的含噻吩环噁二唑衍生物2,5-双[2,2’-双(5-取代苯基)-1,3,4-噁二唑]噻吩(R-OXD R=H,OCH_3,CH_3)。同时,采用循环伏安法对其电化学性能进行了测定。这三种化合物都在负方向出现了-对可逆的氧化还原峰,由此得到其电子亲和势(EA)分别为-3.10eV,-3.07eV和-3.08eV,其EA值都高于常用的电子传输材料PBD。R-OXD的高电子亲和势有利于电子从阴极注入。并且由时间渡越法(TOF)测得R-OXD的电子迁移率达到10~(-4)cm~2/V.S(E=10~6V/cm)。所以R-OXD有可能是好的电子传输材料。     

新型1,3,4-噁二唑衍生物的能带结构及其对器件性能的影响

利用紫外-可见吸收光谱和电化学方法表征了三个系列新型的1,3,4-噁二唑类化合物的能级结构.设计并制备了以噁二唑衍生物与MEH-PPV的共混物作为发光层的电致发光器件(LED),比较了不同结构噁二唑引入发光层后对器件性能的影响.研究结果表明,以共混物为发光层的LED,其最大亮度可达到11810cd/m2(8.5V),最大流明效率为1.1cd/A.与纯MEH-PPV单层发光器件相比,最大亮度提高了约40倍.结果表明,噁二唑类衍生物具有优良的电子传输特性,将其引入发光层能有效地提高LED的性能.     

新型含异噁唑环1,3,4-噁二唑啉衍生物的合成

以N-羟基-4-甲氧基苯甲醛肟氯化物为原料,经两步反应制得3-对甲氧基苯基-5-甲基-异噁唑-4-甲酰肼(3);3依次经缩合和环合反应合成了一系列新型的2-芳基3-乙酰基-5-(3-对甲氧基苯基-5-甲基-异噁唑-4-基)-Δ4-1,3,4-噁二唑啉衍生物,其结构经~1H NMR,13C NMR,IR,MS(EI)和元素分析表征。     

新型1,3,4-噁二唑衍生物的合成与性质研究

研制高效载流子传输材料是提高有机电致发光器件性能的关键. 采用对酯对二酰氯(5)与含不同链长烷氧取代基的苯甲酰肼(2)缩合制备了一系列腰接羧基1,3,4-噁二唑衍生物, 即1,4-二[5-(4-烷氧基苯)-1,3,4-噁二唑基]-2,5-二羧基苯(7; 烷氧基＝OCnH2n＋1; n＝8, 12, 16), 并采用UV-vis吸收和荧光光谱对合成物进行了表征. 结果表明: 7的分子结构中羧基的横向引入, 对化合物的光物理性质和能带结构产生较大影响. 这些噁二唑化合物的LUMO及HOMO值分别介于－3.62与－3.58 eV之间及－6.94与－6.90 eV之间, 说明它们可能具有良好的电子传输性.     

含联苯-1,3,4-噁二唑V形有机荧光化合物的合成和性能研究

本文设计并成功地合成了一系列以二甲基硅为中心,联苯基取代的1,3,4-噁二唑为荧光团的V形对称分子.所有目标产物均通过核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)等进行了表征,较为详细地对这些化合物的光物理性质进行了研究.实验结果表明,目标分子的V形结构能够有效的减弱聚集态下分子间π-π堆积,从而限制了聚集诱导淬灭现象(ACQ)的发生.更为重要的是该系列化合物不仅可以在溶液中发射强的蓝色荧光,而且在固态和薄膜中同样能发射强的蓝色荧光.此外,目标化合物还表现出优异的热稳定性,分解温度全都高于350℃.从以上所得到的结果可以看出所合成的荧光化合物是有希望的蓝光材料.     

含芳酰胺结构的新型甲壳型液晶高分子PMPACS的聚合反应动力学研究

采用称量法和GPC,研究了以二甲基乙酰胺为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,自由基溶液聚合制备含芳酰胺结构的新型甲壳型液晶高分子聚[乙烯基对苯二甲酸二(4-甲氧基苯胺)](PMPACS)的聚合反应动力学.研究发现,(1)MPACS的聚合反应在60℃时主要为双基偶合终止,所以反应后期聚合物分子量明显增大,分子量分布变窄;(2)该反应的聚合反应速率方程为Rp=kp[M][I]1/2,表观活化能Eα=44 kJ/mol,在60℃时的聚合反应常数kp=1.04 L·mol-1·h-1;(3)相同聚合条件下,单体的转化率和数均分子量随单体初始浓度[M]0的增加而增大,当引发剂浓度[I]0增加时,聚合物的分子量随之降低,分子量分布增大;(4)该研究虽采用普通自由基聚合,所得聚合物的分子量分布却较窄,仅为1.1～1.4.     

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.     

新型含胆酸功能基生物降解性水凝胶的合成与表征

合成了N-胆酰胺己基-甲基丙烯酰胺(CAHA)单体,将其与聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸双丙烯酸酯(APLEG)共聚制成了一种新型含胆酸功能基生物降解性水凝胶(CAHY).用红外(FT-IR)、核磁(H1NMR)、质谱(MS)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)和示差热分析(DSC)研究了其结构与性能.结果表明:随着共聚物中胆酸单体(CAHA)比例的增大,干态CAHY水凝胶熔融温度及熔融焓变增大,热失重逐渐减小(300℃时总的热失重小于6%),而其孔状网络结构致密性增大,孔径变小(290μm～8μm).制得的CAHY水凝胶吸水溶胀率可达1300%～1700%.     

长侧基甲壳型液晶高分子的合成及性质研究

设计并合成了一系列尾链为不同长度烷氧基的长侧基甲壳型液晶高分子聚[2,5-二(4 ′-烷氧基联苯氧羰基)苯乙烯]( PnCbiPCS,n=4,6,8,10,14).这些聚合物都具有良好的热稳定性.偏光显微镜及一维和二维广角X射线衍射等研究结果表明PnCbiPCS这一系列聚合物均能形成稳定的近晶A相结构,所对应的层间距随...     

SYNTHESIS AND PROPERTIES OF NEW MESOGEN-JACKETED LIQUID CRYSTALLINE POLYMERS*

Some new mesogen-jacketed liquid crystalline polymers (MJLCP) with polymer backbones, spacers, andmesogenic units of different structures were synthesized by radical polymerization. The mesomorphic behavior of thesepolymers was examined using differential scanning calorimetry (DSC) and polarizing optical microscopy (POM). Theirliquid crystallinity is influenced by the variation of polymer backbone, spacer, mesogenic unit and its terminal groups. Theresults show that 1) a more flexible polymer main-chain is more favorable to the formation of a liquid crystal phase, while 2)a flexible spacer will decrease the "Jacket Effect" and the liquid crystallinity and 3) a subtle modification of the terminalgroups on the mesogenic unit may also have a significant influence on properties of the polymers.     

一种含乙氧羰基偶氮苯液晶三嵌段共聚物的合成与表征

利用原子转移自由基聚合(ATRP),合成了一种含有乙氧羰基偶氮苯的液晶三嵌段共聚物,并合成了一种同样偶氮生色团的均聚物进行对比.均聚物(PC6ET)由偶氮单体甲基丙烯酸{6-[4-(4-乙氧羰基苯基偶氮)苯氧基]己酯}(C6ET)的ATRP反应制备.嵌段共聚物的合成,先通过聚环氧乙烷(PEO)和过量的2-溴异丁酰溴、三乙胺反应,得到双端大分子引发剂(Br-PEO-Br);再进一步通过C6ET的ATRP反应,得到了三嵌段共聚物(PC6ET-PEO-PC6ET).热分析、偏光显微镜观察和X射线衍射实验证实,合成的均聚物和嵌段共聚物均为近晶型液晶聚合物.三嵌段共聚物的液晶清亮点比均聚物的稍低.     

SYNTHESIS OF A NOVEL "MESOGEN-JACKETED LIQUID CRYSTAL POLYMER" BASED ON VINYLTEREPHTHALIC ACID

Poly{2, 5- bis [ (p- methoxyphenyl ) oxycarbonyl] styrene } was successfully syn-thesized. This new polymer has a structure characteristic of mesogen-jacketed liquidcyrstalline polymers (MJLCPs) and does form a liquid crystal phase above its glass tran-sition. It thus became the starting member of a new series of MJLCPs. The synthesis ofthe polymer as well as the liquid crystalline properties of the polymer and its monomerwas discussed. A brief comparison of the new monomer and polymer with some previouslyreported counterparts was also included.     

"LIVING" FREE RADICAL SYNTHESIS OF NOVEL RODCOIL DIBLOCK COPOLYMERS WITH POLYSTYRENE AND MESOGEN-JACKETED LIQUID CRYSTAL POLYMER SEGMENTS*

The synthesis of rod-coil diblock copolymers was achieved for the firsttime by TEMPO-mediated "living" free radical polymerization of styrene and 2,5-bis[(4-methoxyphenyl)oxycarbonyl]styrene(MPCS). The block architecture of the two diblockcopolymers thus prepared, MPCS-b-St(5400/2400) and MPCS-b-St(10800/8700), was con-firmed by GPC, DSC studies and the formation of multimolecular micelles.