新型螺［芴-9，9'-氧杂蒽］类共聚物的设计、合成与表征

摘要

聚芴(PF)及其衍生物是一种新型的有机光电材料，它们具有较高的荧光量子效率、良好的溶解性以及成膜性能，因而在发光二极管(LEDs)、光电池、场效应晶体管等方面都有巨大的应用潜力，近年来得到广泛关注。 但是聚芴材料在加热或器件制作过程中，容易产生不理想的绿光发射，影响了发光光谱的色纯度和稳定性。文献报道主要有两方面的原因，一方面是链间激子的形成，另一方面是酮缺陷。研究表明，在芴的9位引入螺环结构可以很好地弥补这个缺陷，但是由于这类化合物缺乏简便有效的合成方法，从而导致螺芴类电致发光材料的研究仅限于螺双芴材料方面。 本论文着眼于新型功能材料的研究和开发，从分子结构设计出发，首次提出了一种新型的可溶的{螺[芴—9，9’—氧杂蒽]—芳基}共聚物，通过“一步法”制备了螺[芴—9，9'—氧杂蒽]单体，合成了主链分别含苯基、联苯基和噻吩的三种新型的共聚物PFP、PFDP和PFT，聚合物结构和性质通过核磁氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)、红外分析(FT—IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热失重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、紫外吸收(UV—vis)光谱和荧光发射(PL)光谱分析表征。 TGA和DSC研究表明，这种新型的共聚物有很好的热稳定性，PFDP和PFT的5％重量热分解温度都为422℃。螺环结构的存在显著提高了材料的玻璃化转变温度。 UV—vis和PL研究表明，主链含苯基和联苯基的聚芴都有很好的蓝色发光性能，聚合物PFP、PFDP在THF中的荧光发射峰分别为409 nm和406 nm，低能级噻吩单体的引入，使聚合物的光谱实现红移，聚合物在THF中的荧光发射峰为466 nm。C—9位螺环氧杂蒽结构的引入没有影响聚合物的共轭。

目录

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英文文摘

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引 言

1 文献综述

1.1 有机电致发光材料概述

1.1.1有机电致发光器件的结构和发光机理[2]

1.1.2有机电致发光材料发展简史

1.1.3有机电致发光材料分类

1.2聚芴类电致发光材料

1.2.1 均聚芴类电致发光材料

1.2.2共聚芴电致发光材料

1.2.3 C-9位引入螺环结构的聚芴

1.3本论文研究背景及主要内容

2螺[芴-9，9'-氧杂蒽]单体的合成

2.1 实验部分

2.1.1 实验合成路线

2.1.2试剂和仪器

2.1.3 实验操作

2.2结果与讨论

2.2.1 2,7-二溴-3'，6'-二羟基螺(芴-9,9'-氧杂蒽)(1)的合成

2.2.2 2,7-二溴-3'，6'-二辛氧基螺(芴-9,9'-氧杂蒽)(2)的合成

2.3小结

3芳香硼酸酯单体的合成

3.1 实验部分

3.1.1 实验合成路线

3.1.2试剂和仪器

3.1.3实验操作

3.2结果与讨论

3.2.1 4,4'-联苯二硼酸新戊二醇酯(4)的合成

3.2.2 2,5-噻吩二硼酸新戊二醇酯(7)的合成

3.2.3 9，10-蒽二硼酸新戊二醇酯(10)的合成

3.3 小结

4新型螺[芴-9,9'-氧杂蒽]类共聚物的设计、合成与表征

4.1 实验部分

4.1.1 实验合成路线

4.1.2试剂和仪器

4.1.3实验操作

4.2结果与讨论

4.2.1共聚物的合成

4.2.2共聚物的结构表征

4.2.3共聚物的分子量

4.2.4共聚物的热性能

4.2.5共聚物的吸收光谱

4.2.6共聚物的光致发光光谱

4.3 小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢