Page 119 - 《精细化工》2023年第11期
P. 119
第 11 期 佟佳莹,等: 分子主链含苝结构聚芳酯的合成及性能 ·2431·
并研究了苝结构单元含量的变化对其性能的影响,
芳酯具有优良的热性能,T g 为 196.2~196.9 ℃,T 5%
为 437.9~458.5 ℃。由此可知,在分子结构中引入 该类聚芳酯有望作为高性能绿色发光材料应用于信
刚性更大的芳香族结构,是提高聚芳酯耐热性的有 息显示等领域。
效途径。
此外,在聚芳酯的分子结构中引入荧光发色 1 实验部分
团,如三苯胺、1,8-萘酰亚胺等,可以赋予材料荧 1.1 试剂与仪器
光特性 [10-11] 。如,LIOU 等 [12] 将三苯胺结构单元构
双酚 A(BPA)(质量分数 99%)、3,9-苝二酸二
筑于聚芳酯的分子结构中,得到了发光波长在
异丁 酯(质量分 数 99% ),苄 基三乙基 溴化 铵
493~503 nm 的荧光材料,并以 1-[N,N-二(4-羧基苯 (BTEAC)(质量分数 99%)、对苯二甲酰氯(TPC)
基)氨基]萘和多种双酚为原料 [13] ,合成了一系列含
(质量分数 98%)、间苯二甲酰氯(IPC)(质量分数
萘结构的蓝色发光聚芳酯。在聚芳酯的分子结构中
98%),安徽泽升科技有限公司;NaOH,分析纯,
引入荧光生色基团所得到的发光聚芳酯,可应用于 天津市东丽区天大化学试剂厂;N,N-二甲基甲酰胺
传感器、显示器及聚合物发光二极管等领域 [11] 。尽 (DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP),分析纯,天津
管有关发光聚芳酯的研究已经有一些报道,但相关 市富宇精细化工有限公司;四氢呋喃(THF)、氯仿、
研究仍较少。 二氯亚砜、二氯乙烷、甲醇、丙酮、无水乙醇,分
苝系衍生物是由稠合苯环组成的多环芳香族共 析纯,均直接使用,天津市光复精细化工研究所。
轭分子,属于典型的刚性 π-π 共轭结构,具有良好 DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器,上海力
的光、热以及化学稳定性 [14] ,并且在可见光区具有 辰邦西仪器科技有限公司;Varian DLG400 核磁共
很强的紫外吸收和荧光发射性能,广泛应用于激光 振波谱仪,美国 Varian 公司;IRAffinity-1S 型傅里
材料、液晶显示材料、电致发光器件、光电探测器 叶变换红外光谱仪、Solidspec-3700 型紫外-可见-近
和太阳能电池等领域 [15-18] 。苝类化合物作为荧光材 红外光谱仪、GPC-20A 凝胶渗透色谱仪,日本
料已有较多报道 [19] 。如,TAN 等 [20] 合成了一种基于 Shimadzu 公司;Q20 型差示扫描量热仪、Q850 型
苝二亚胺的光致变色二乙烯二联体,HAO 等 [21] 设计 动态力学分析仪、Q500 型热失重分析仪,美国 TA
合成了一种基于苝四羰基的新型荧光探针。 仪器公司;QM 8000 荧光光谱仪,日本 HORIBA 公司。
基于上述分析,如果将苝通过合适的方法引入 1.2 目标化合物的合成
到聚芳酯的分子结构中,提高分子链的刚性,同时 以 3,9-苝二酸二异丁酯为初始原料,经一系列
赋予材料光致发光的特性,将有望获得一类具有较 反应合成了含苝结构单元的聚芳酯 PAR-P n (n 分别
高耐热性的发光聚芳酯新材料。因此,本文以双酚 为 0.05%、0.10%、0.15%、0.20%,表示以 BPA 的
A、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯和 3,9-苝二酰氯进 物质的量为基准计算得到的 3,9-苝二酰氯的含量,
行四元共聚,合成了一系列绿色光致发光聚芳酯, 下同),反应路线如下所示。