新型环三磷腈单体的合成及其共聚物发光材料的性能研究

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环三磷腈是一类具有优秀的热稳定性,化学稳定性的无机小分子材料,其独特的分子结构使其具有独特的化学性质,可以按照需求方便的修饰环外的取代基团,因而是一种重要的无机、有机合成中间体与材料。  8-羟基喹啉金属配合物是一类优秀的光致发光与电致发光材料,其具有较好的电子迁移率及发光效率等特性,是最具有潜力的发光材料之一。然而传统的8-羟基喹啉材料具有溶解性差,加工性能差等缺点,其热稳定性与寿命常常不能满足高性能器件的需求;因而近年来科学工作者们一直致力于开发易加工,荧光效率高,稳定性高的新型8-羟基喹啉发光材料。  本文通过分子设计,在环三磷腈上引入一个甲基丙烯酸酯基团而获得新型环三磷腈单体5;在8-羟基喹啉的5-位上引入甲基丙烯酸酯基团而获得基于8-羟基喹啉的单体8;将单体7与Al(III)配合获得了可溶型三配位单体14;并通过FTIR,1H NMR,13C NMR,31P NMR等表征了单体结构。通过单体5与MMA的共聚获得了线性聚合物10,通过单体5与8共聚获得了线性聚合物11,及其配合物12;通过三官能团单体14与三官能团硫醇的“点击化学”获得交联型聚合物薄膜。通过FTIR,1H NMR,凝胶渗透色谱法等表征了聚合物的结构与性质,通过紫外-可见与荧光光谱探究了聚合物的荧光性质。通过DSC与TG测试了聚合物11,12的热性能。  结果显示,聚合物12具有良好的荧光特性,最大激发波长位于390nm处,是典型的8-羟基喹啉铝的发光波长;其在稀溶液中荧光量子产率可达6.7%,然而随着8-羟基喹啉配合物基团含量的增加而下降。此外,聚合物12具有良好的热性能。
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