含二氧化二苯并噻吩基团的单体及其制备方法 技术领域:本发明属于一种有机化合物及其制备方法,特别是具有二苯并二氧化噻吩基团的单体及其制备方法。
背景技术:常见的电致发光材料有聚对苯撑乙烯(PPV)、聚苯(poly(p-phenylene),PPP)和聚烷基芴(PAF),聚噻吩(PT)几大类。本发明引入二苯并二氧化噻吩基团,利用其强的电子亲和性来提高材料的载流子的传输能力,从而提高材料性能。在强吸电子基团中,羰基(C=O)、羧基(COOH)以及硝基(NO2)尽管可以提高聚合物电子亲和力,但是,它们的隙间窜跃率很高,将导致荧光猝灭,不能用于聚合物改性。然而,磺酸基(SO3H)是一个比较好的基团,它的引入对母体结构的荧光性能影响很小,包括,发光位置基本不变,量子发光效率最多降低10%,说明磺酸基与母体结构之间靠单键连接,并不发生共轭效应。砜基(-SO2-)与磺酸基结构相似,因此,它的引入同样不会对引起材料发光性能较大的改变,仅仅赋予聚合物更高的电子亲合力。中国专利CN1342720A提到在PPV中引入砜基(-SO2-),能有效的提高电子的注入和传输效率,可得到发蓝绿色光的材料。USP,5,876,864,Kim,et al.March 2,1999,合成了含砜基(-SO2-)地基于芴的聚合物,得到了发橙色光的发光材料。
发明内容:本发明从分子结构设计出发,设计一种带有二苯并二氧化噻吩基团的单体,把砜基作为改性基团,合成一种具有大的平面共轭结构的且具有砜基(-SO2-)的单体,可以与三酸聚合得到发光的超支化聚合物,是一种良好的电子传输材料,将会在导电、大屏幕显示、聚合物激光以及发光二极管等领域有着良好的应用前景。
本发明的含二氧化二苯并噻吩基团的单体结构如下式(1)所示:
其中,R,R′是氢或具有1-18碳原子的烷基或烷氧基或脂环族。
本发明的含二氧化二苯并噻吩基团的单体的制备过程为:以联苯胺盐酸盐和发烟硫酸为原料,其摩尔比为1∶1-1∶3,在氮气保护条件下,在50-100℃下,反应4-10小时;然后将反应物倒入碎冰中,加氨水中和,析出绿色物质;用乙醇重结晶;采用二氯甲烷,甲醇和环己烷的混和液作为展开剂进行柱层析分离,其体积比为10∶10∶1~1∶1∶1,得到含二氧化二苯并噻吩基团的单体。本发明所采用的联苯胺盐酸盐结构如下式所示:
其中,R,R′是具有1-18碳原子的烷基或烷氧基或脂环族。
本发明的反应方程式可表示为:
本发明制备的单体结构经红外光谱,质谱,核磁共振分析方法得到证实。通过紫外光谱和荧光光谱分析,证实得到发蓝绿色光的单体2,8-二甲氧基-3,7-二氨基-5,5′-二氧化二苯并噻吩。
附图说明:
图1:2,8-二甲氧基-3,7-二氨基-5,5′-二氧化二苯并噻吩的红外光谱图。
图2:2,8-二甲氧基-3,7-二氨基-5,5′-二氧化二苯并噻吩的质谱谱图。
图3:2,8-二甲氧基-3,7-二氨基-5,5′-二氧化二苯并噻吩的核磁共振谱图。
图4:2,8-二甲氧基-3,7-二氨基-5,5′-二氧化二苯并噻吩的紫外光谱图。
图5:2,8-二甲氧基-3,7-二氨基-5,5′-二氧化二苯并噻吩的荧光光谱图。
具体实施方式:下面的实施例是对本发明的进一步说明,而不是限制本发明的范围。
实施例1:
将3.184g(0.0082mol)联大茴香胺盐酸盐与25ml 20%的发烟硫酸在74℃下反应5小时,将此反应物倒入约400g碎冰中,用氨水中和,析出大量绿色物质,用乙醇重结晶,再用二氯甲烷∶甲醇∶环己烷=8∶2∶1(mol)的混和液为展开剂,进行柱层析分离,得到单体2,8-二甲氧基-3,7-二氨基-5,5′-二氧化二苯并噻吩1.40g,产率38%。图1为目标产物的红外光谱:883.98cm-1(苯环上孤立氢),1126.42cm-1(砜基);图2为目标产物的质谱:306分子离子峰;图3为目标产物的核磁共振:3.909ppm(-OCH3),6.864ppm,7.390ppm(苯环上的氢),5.292ppm(-NH2);图4为目标产物的紫外:在337.81nm处进行荧光测试;图5为目标产物的荧光光谱:在508nm处有很强的荧光吸收,为绿色光。