含氟不对称液晶基元聚亚芴衍生物的设计与合成

摘要

本论文的主要研究目的是制备满足有机发光场效应管OLEFET要求的功能高分子材料。这种材料必须具备以下两个基本条件:(1)载流子的传输能力要强;(2)荧光效率要高。如果一种材料具有有序结构而没有结晶物质所谓的晶界效应，那么这种材料就可以满足制备OLEFET器件的要求。高分子由液晶态快速冷却到玻璃态时可以得到玻璃态液晶，玻璃态液晶有利于载流子的传输同时不影响电致发光材料的发光。将荧光效率较高的材料与玻璃液晶态相结合有望制得OLEFET所需要的材料。
　　 本研究首先通过对芴9位上碳原子由sp3杂化转化成sp2杂化得到亚芴类结构，提高了聚合物整体平面性，有望提高材料传输空穴能力。其次，为了在保持聚亚芴结构及形成液晶态的有序结构的同时，减少分子间的π-π堆积所导致的荧光淬灭效应，从而保持材料高效发光特性，尝试在芴的侧链上引入含氟的苯亚甲基偶极单元，期望在偶极单元相互静电力作用下，抑制聚合物的紧密堆积同时又保持了聚合物有序结构排列。双键的引入降低了芴的能带隙，使得亚芴类聚合物的发光红移，有望产生黄光或者绿光材料。同时氟原子的引入可以改变聚合物的很多性能，例如:氟液晶不仅有较大的偶极矩还有较低粘度，有利于电场下的取向;共轭高分子中引入吸电子基团氟原子能够提高材料电子注入能力;氟原子优良的耐药品性、耐氧化性和耐热性提高了器件的发光效率和使用寿命等。
　　 合成的含氟苯亚甲基偶极单元单体通过Yamamoto和Suzuki金属催化偶联聚合反应制备了三种聚芴衍生物:均聚物P1，单苯共聚物P2和双苯共聚物P3。对单体及聚合物的化学结构和聚合物的光学性能进行了表征。并对高聚物在聚酰胺取向板上的取向能力进行了研究。考察了聚合物链立构规整性对光学性质的影响。P2由于氟基团的密度较P1低，分子间作用力较小，结构较P1规整;P3中氟基团的密度低，取向能力较弱，同时取向时空间位阻减小，不易形成扭转螺旋结构，规整性较P2差。三种含氟聚合物都有聚集态的形成，所以紫外光谱都有一个低能量的聚集态吸收峰出现，荧光光谱也都有聚集态发射峰出现。P2由于结构规整，聚集态较不明显。含氟聚合物材料既有较大的偶极矩，又有比较低的粘度，有利于取向，聚合物的取向行为与主链上的基元密度和结构都有关系。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 有机电致发光概述

1．1．1 有机电致发光发展历史和现状

1．1．2 有机电致发光材料的分类和特点

1．1．3 电致发光器件的构造和发光原理

1．2 聚芴类电致发光材料

1．2．1 聚芴类发光材料的性能

1．2．2 聚芴衍生物电致发光材料及其合成方法

1．2．3 聚芴发光材料结构的设计

1．3 含氟电致发光材料

1．3．1 氟对材料发光性能的影响

1．4 有机场效应晶体管(OFET)

1．4．1 OFET概述

1．4．2 OFET器件结构、工作原理及性能分析

1．5 有机发光场效应晶体管(OLEFET)

1．5．1 OLEFET器件结构及工作原理

1．5．2 用于OLEFET的材料

1．5．3 OLEFET的发展机遇和前景

1．6 课题的提出

第二章 实验试剂及仪器

2．1 主要的实验试剂

2．2 溶剂的纯化

2．3 主要实验仪器

2．4 主要表征仪器

第三章 聚亚芴衍生物的合成

3．1 单体的合成路线及方法

3．2 聚合物的合成路线及方法

3．2．1 均聚物P1的合成

3．2．2 单苯共聚物P2的合成

3．2．3 双苯共聚物P3的合成

3．3 单体及聚合物的表征

3．3．1 单体及聚合物结构的表征

3．3．2 聚合物的相对分子质量的测定

3．3．3 聚合物的光学性质的表征

第四章 结论

参考文献

致谢

个人简历