一种侧基横挂偶极单元的聚苯撑乙炔的光学性质.pdfVIP

第27卷 第8期 应 用 化 学 VoII27No．8 2010年 8月 CHINESEJOURNALOFAPPLIED CHEMISTRY Aug．2010 一 种侧基横挂偶极单元的聚苯撑 乙炔的光学性质 王金涛 李春晖 赵 坤 王 勃 王成智 陈星鹏 郑世军 (郑州大学材料科学与工程学院 郑州450052) 摘 要 以对苯二乙炔和2，5-二溴苯衍生物为单体 ，无水 Ⅳ，Ⅳ．二甲基甲酰胺 (DMF)为溶剂，通过Sonogashira 偶联反应，采用2种 Pd催化剂 (Pd(PPh，)和 PdCI(PPh))合成了一种侧基带有偶极基团的聚苯撑乙炔。 单体的化学结构通过IR、NMR和元素分析等测试技术得到确证。聚合物外观为黄色粉状固体 ，室温下溶于 CliO3和THF等有机溶剂。2种Pd催化剂对合成聚合物的分子量以及光学性质影响不大，但对聚合物的发光 效率影响较大。不同溶剂环境以及聚合物固体膜的紫外以及荧光光谱研究结果表明，侧基偶极基团的相互静 电排斥力 ，可以有效阻止大分子链之间的聚集，从而有效地抑制了聚苯撑乙炔聚集体的形成。 关键词 聚苯撑乙炔 ，聚集体，偶基单元 中图分类号：O631．2 文献标识码 ：A 文章编号：1000-0518(2010)08-0899-04 D0I：10．3724／SP．J．1095．2010．90607 聚苯撑乙炔(Poly(p—phenyleneethynylene)，PPE)具有圆柱状的电子云分布，电子流动性好，共轭长 度保持性好，在溶液中有较高的荧光量子效率。独特的光电性能使之广泛应用在分子导线、分子传感 器、液晶显示背景光源、发光二极管和能量传输材料等领域…。和其它平面线型共轭高分子一样，PPE 分子链也容易形成面对面的聚集，从而影响其发光和电学性能 J。在PPE的侧链引人空间位阻大的取 代基可以有效抑制聚集体的形成 3【J。但分子链之间的距离增大不利于电荷及能量传输。本文报道了在 PPE侧链上引人空间位阻小的偶极基团，在降低分子链间距离的同时，侧基偶极基团问的静电斥力有效 地阻止了PPE大分子链之间的聚集。 1 实验部分 1．1 试剂和仪器 2，5一二溴甲苯、二乙烯基苯(比利时Aeros公司)及其余试剂均为分析纯。WRS一1型数字熔点仪，升 温速率 1℃／rain；MOD1106型元素分析仪(意大利)；Nicolet460型红外分光光度计 (美国)，KBr压片； BrukerDPX-400型核磁共振仪(瑞士)，TMS内标；Waters515型凝胶渗透色谱仪 (GPC，美国)，聚苯乙烯 (PS)为标样，测试温度4occ，DMF为流动相；PerkinElmerLambda35型紫外可见光谱仪 (美国)，HORI— BAJOBINYVONFluoroMa)_【3型荧光光谱仪(法国)；KW24A型台式匀胶机。 1．2 单体及聚合物的合成 1．2．1 对苯二乙炔的合成 参照文献 [4]方法。H‘NMR(CDCI，，6：3．16(s，2H，Mkyne)，7．44(s，4H， benzenering)；CNMR(CDC13，TMS)，6：131．99，122．54，83．00，79．06；Cl0H6元素分析实测 (计算 值)／％：C95．20(95．21)，H4．76(4．79)。 1．2．2 单体2．癸氧基-5一硝基苄基2，5．二溴苄基醚的合成 参照文献[5]方法，Ar气保护下，3．904g (10mmo1)5一硝基_2．癸氧基苯 甲醇，20mL无水四氢呋喃(THF)，0．600g(15mmo1)NaH，加入到三 口瓶 中，室温反应30min后，加入3．288g(10mmo1)2，5一二溴苄溴及痕量 18一冠-l5，80℃反应2d。将反应物 倒入水中，用CH：C1萃取。无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩，硅胶柱分离 (淋洗液：(CH：C1：)： (石油 醚)=2：1)，得棕黄色固体，用石油醚重结晶得4．562g淡黄色固体，产率82．2％。IR(KBr)，o／em～： 2009-09-08收稿，2009—12-l1修回 国家自然科学基金 、河南省材料物理教育部重点实验室开放研究课题以及河南省有机生物重点实验室资助项 目 通讯联系人：郑世军，