CN102241808A - 一种水溶性的蓝色有机高分子发光料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种水溶性的蓝色有机高分子发光料的制备工艺,以聚2-羧基聚苯,聚2,5-二羧基聚苯为主要原料,在聚苯的侧链上导入了水溶性的羧基,聚合物具有良好的成膜性、水溶性和稳定性,降低了其在加工中有机溶剂带来的污染,并且有效的降低了其生产成本。一般的有机发光高分子化合物为油溶性的化合物,如聚苯系列的化合物,由于在加工中要用到强极性的有机溶剂如二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃等,污染严重,有一定的环境负荷。限制了它的实际应用。
Description
技术领域
本发明为一种水溶性的蓝色发光材料的制备工艺,具体涉及一种水溶性的蓝色有机高分子发光料的制备工艺。
背景技术
有机高分子发光料是未来发光材料及显示材料的发展趋势。聚苯具有很多的优点,例如:良好的成膜性,热稳定性和高的发光效率,比较低的激发电压。所以聚苯系列的化合物有得到了广泛的实际应用。聚苯在极性有机溶剂(三氯甲烷,二氯甲烷和四氢呋喃)中具有良好的溶解性和成膜性,但是其弊端显而易见,就是环境污染大,生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于解决了上述领域内存在的问题,提供了成本低廉和水溶性的蓝色有机高分子发光料的制备工艺。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2-羧基苯与1-1.2摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入1-1.2摩尔的精制后的乙醇、甲醇或丙醇回流;
或将1摩尔的1,4-二溴-2,5-羧基苯与2-2.4摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入2-2.4摩尔的精制后的乙醇、甲醇或丙醇回流,反应开始1小时后加入2-5ml的吡啶,再回流4-6小时,反应完毕后,加入30-100ml的乙醚,用水反复洗涤除去乙醇、甲醇或丙醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后加入5-10克的无水氯化钙、无水硫酸钾或无水硫酸镁,干燥24小时;过滤除去氯化钙、硫酸钾或者硫酸镁后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到单体;
2)聚合
取0.1-0.5mol的步骤1)制备的单体溶于10-30ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.001-0.05mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到10-20ml四氢呋喃中,然后再加入0.1-0.5ml的氢氧化钠或氢氧化钾,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光料。
所述的乙醇、甲醇或丙醇的精制过程为:取1000ml的乙醇、甲醇或丙醇向其中加入5-10克镁粉和1-2克的碘回流48-36小时,蒸馏得到精制的乙醇、甲醇或丙醇。
本发明聚苯的侧链上导入了水溶性的羧基,聚合物具有良好的成膜性、水溶性和稳定性,降低了其在加工中有机溶剂带来的污染,并且有效的降低了其生产成本。
附图说明
图1是本发明制备的水溶性的蓝色有机高分子发光材料的发光图,其中横坐标为吸光强度,纵坐标为波长。
具体实施方式
实施例1:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2-羧基苯与1摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入1摩尔的精制后的乙醇回流,反应开始后1小时加入2ml的吡啶,继续反应4小时,反应完毕后,加入30ml的乙醚,用水反复洗涤除去乙醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入5克的无水硫酸镁,干燥24小时;过滤除去硫酸镁后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的乙醇的精制过程为:取1000ml的乙醇向其中加入5克镁粉和1克的碘回流36小时,蒸馏得到精制的乙醇。
2)聚合
取0.1mol的步骤1)制备的单体溶于10ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.001mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到10ml四氢呋喃中,然后再加入0.1ml的氢氧化钠,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
实施例2:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2-羧基苯与1.1摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入1.1摩尔的精制后的甲醇回流,反应开始后1小时加入3.5ml的吡啶,继续反应5小时,反应完毕后,加入60ml的乙醚,用水反复洗涤除去甲醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入7克的无水硫酸钾,干燥24小时;过滤除去硫酸钾后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的甲醇的精制过程为:取1000ml的甲醇向其中加入7克镁粉和1.5克的碘回流48小时,蒸馏得到精制的甲醇。
2)聚合
取0.3mol的步骤1)制备的单体溶于20ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.01mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到15ml四氢呋喃中,然后再加入0.3ml的氢氧化钾,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
实施例3:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2-羧基苯与1.2摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入1.2摩尔的精制后的丙醇回流,反应开始后1小时加入5ml的吡啶,继续反应6小时,反应完毕后,加入100ml的乙醚,用水反复洗涤除去丙醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入10克的无水氯化钙,干燥24小时;过滤除去氯化钙后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的丙醇的精制过程为:取1000ml的丙醇向其中加入10克镁粉和2克的碘回流38小时,蒸馏得到精制的丙醇。
2)聚合
取0.5mol的步骤1)制备的单体溶于30ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.05mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到20ml四氢呋喃中,然后再加入0.5ml的氢氧化钠,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
实施例4:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2-羧基苯与1.15摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入1.15摩尔的精制后的乙醇回流,反应开始后1小时加入4ml的吡啶,继续反应4.5小时,反应完毕后,加入80ml的乙醚,用水反复洗涤除去乙醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入9克的无水氯化钙,干燥24小时;过滤除去氯化钙后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的乙醇的精制过程为:取1000ml的乙醇向其中加入8克镁粉和1.8克的碘回流40小时,蒸馏得到精制的乙醇。
2)聚合
取0.2mol的步骤1)制备的单体溶于15ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.005mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到12ml四氢呋喃中,然后再加入0.15ml的氢氧化钾,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
实施例5:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2-羧基苯与1.05摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入1.05摩尔的精制后的甲醇回流,反应开始后1小时加入3ml的吡啶,继续反应5.5小时,反应完毕后,加入45ml的乙醚,用水反复洗涤除去甲醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入6克的无水硫酸镁,干燥24小时;过滤除去硫酸镁后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的甲醇的精制过程为:取1000ml的甲醇向其中加入6克镁粉和1.3克的碘回流45小时,蒸馏得到精制的甲醇。
2)聚合
取0.4mol的步骤1)制备的单体溶于25ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.02mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到18ml四氢呋喃中,然后再加入0.45ml的氢氧化钠,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
实施例6:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2,5-羧基苯与2摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入2摩尔的精制后的乙醇回流,反应开始后1小时加入4.5ml的吡啶,继续反应6小时,反应完毕后,加入90ml的乙醚,用水反复洗涤除去乙醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入8克的无水氯化钙,干燥24小时;过滤除去氯化钙后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的乙醇的精制过程为:取1000ml的乙醇向其中加入9克镁粉和1.6克的碘回流42小时,蒸馏得到精制的乙醇。
2)聚合
取0.1mol的步骤1)制备的单体溶于10ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.04mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到16ml四氢呋喃中,然后再加入0.4ml的氢氧化钾,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
实施例7:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2,5-羧基苯与2.4摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入2.4摩尔的精制后的甲醇回流,反应开始后1小时加入2.5ml的吡啶,继续反应4.5小时,反应完毕后,加入40ml的乙醚,用水反复洗涤除去甲醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入5克的无水硫酸钾,干燥24小时;过滤除去硫酸钾后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的甲醇的精制过程为:取1000ml的甲醇向其中加入8克镁粉和1.4克的碘回流46小时,蒸馏得到精制的甲醇。
2)聚合
取0.5mol的步骤1)制备的单体溶于30ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.03mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到13ml四氢呋喃中,然后再加入0.2ml的氢氧化钠,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
实施例8:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2,5-羧基苯与2.2摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入2.2摩尔的精制后的丙醇回流,反应开始后1小时加入3.5ml的吡啶,继续反应5小时,反应完毕后,加入70ml的乙醚,用水反复洗涤除去丙醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入7克的无水硫酸镁,干燥24小时;过滤除去硫酸镁后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的丙醇的精制过程为:取1000ml的丙醇向其中加入6克镁粉和1.1克的碘回流45小时,蒸馏得到精制的丙醇。
2)聚合
取0.3mol的步骤1)制备的单体溶于22ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.008mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到19ml四氢呋喃中,然后再加入0.5ml的氢氧化钾,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
实施例9:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2,5-羧基苯与2.1摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入2.1摩尔的精制后的乙醇回流,反应开始后1小时加入5ml的吡啶,继续反应5.5小时,反应完毕后,加入95ml的乙醚,用水反复洗涤除去乙醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后再加入9克的无水硫酸钾,干燥24小时;过滤除去硫酸钾后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到纯净的单体;
所述的乙醇的精制过程为:取1000ml的乙醇向其中加入10克镁粉和1.9克的碘回流39小时,蒸馏得到精制的乙醇。
2)聚合
取0.4mol的步骤1)制备的单体溶于28ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.025mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到14ml四氢呋喃中,然后再加入0.25ml的氢氧化钠,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光材料。
从图1中可以看出,合成的发光材料,其发射波长为340nm左右,其波长范围刚好在蓝色光范围之内,表明其为一种蓝色发光材料。
Claims (2)
1.一种水溶性的蓝色有机高分子发光料的制备工艺,其特征在于:
1)单体的制备
将1摩尔的1,4-二溴-2-羧基苯与1-1.2摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入1-1.2摩尔的精制后的乙醇、甲醇或丙醇回流;
或将1摩尔的1,4-二溴-2,5-羧基苯与2-2.4摩尔的二氯亚砜混合回流2小时,再加入2-2.4摩尔的精制后的乙醇、甲醇或丙醇回流,反应开始1小时后加入2-5ml的吡啶,再回流4-6小时,反应完毕后,加入30-100ml的乙醚,用水反复洗涤除去乙醇、甲醇或丙醇,吡啶盐及二氯亚砜,然后加入5-10克的无水氯化钙、无水硫酸钾或无水硫酸镁,干燥24小时;过滤除去氯化钙、硫酸钾或者硫酸镁后,蒸馏除去乙醚,低温冷冻干燥48小时得到单体;
2)聚合
取0.1-0.5mol的步骤1)制备的单体溶于10-30ml无水无氧的二甲亚砜中,然后再加入0.001-0.05mol的高氯酸铁催化剂,在氩气保护下回流196小时,反应停止后,用盐酸和甲醇洗涤除去单体及催化剂,将产物低温冷冻干燥得聚合物;
3)水解
取0.1mol聚合物加入到10-20ml四氢呋喃中,然后再加入0.1-0.5ml的氢氧化钠或氢氧化钾,在氩气保护回流400小时得水溶性的蓝色有机高分子发光料。
2.根据权利要求1所述的水溶性的蓝色有机高分子发光材料的制备工艺,其特征在于:所述的乙醇、甲醇或丙醇的精制过程为:取1000ml的乙醇、甲醇或丙醇向其中加入5-10克镁粉和1-2克的碘回流48-36小时,蒸馏得到精制的乙醇、甲醇或丙醇。
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