聚磷腈衍生物制备及光电性能研究

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聚磷腈类衍生物在电致发光材料、光折变材料与太赫兹材料等方面有良好的用途,在非线性光学材料领域具有广泛应用前景,研究新型聚磷腈类衍生物非线性光电材料成为研究的热点之一。1,8-萘酰亚胺衍生物是一类具有强烈荧光的化合物,若通过接枝反应与聚二氯磷腈接枝得到含1,8-萘酰亚胺聚磷腈,再偶合偶氮生色基团得到含偶氮生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈新型非线性光电材料的研究具有重要意义。在4-乙氧基-N-羟乙基-1,8-萘酰亚胺、聚二氯磷腈制备的基础上研究了含1,8-萘酰亚胺聚磷腈合成工艺及利用微波辐照制备非线性光电材料含偶氮对硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈和含偶氮2,4-二硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈的偶合工艺;并相应地表征其结构,对其荧光性及非线性电光系数进行了测试分析。1,8-萘酰亚胺合成工艺,由乙醇钠替换了原本的乙醇和氢氧化钾作为反应物,与4-溴-1,8-萘酐和乙醇胺在无水乙醇中回流反应所得的产物反应制得,产率高达89.6%。聚二氯磷腈合成工艺为采用AlCl3作催化剂250℃下,反应时间8h,其产率达到56.9%。含1,8-萘酰亚胺聚磷腈制备工艺是由4-乙氧基-N-羟乙基-1,8-萘酰亚胺醇钠盐滴加到聚二氯磷腈中,30℃下反应48h,产率达44.1%,接枝率为14.3%。制备含偶氮对硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈与含偶氮2,4-二硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈偶合工艺条件为辐射功率400W,反应时间10min,温度25℃;前者产率达到36.3%,接枝率为10.7%;而后者为43.2%,接枝率为11.1%。利用红外光谱、紫外可见光谱、元素分析等表征手段对所得产物进行结构表征。对4-乙氧基-N-羟乙基-1,8-萘酰亚胺,含1,8-萘酰亚胺聚磷腈,含偶氮对硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈与含偶氮2,4-二硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈的荧光性能进行测试分析,结果表明:以上物质都具有荧光,且荧光光谱都在蓝光范围;含偶氮对硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚聚磷腈有三处激发和发射光谱,有一处的发射光谱有微弱的绿光。对制备的含偶氮生色团的两种非线性光电材料电光系数进行了测试分析,结果表明含偶氮2,4-二硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈的电光系数(2.95pm/V)大于含偶氮对硝基苯胺生色团1,8-萘酰亚胺聚磷腈电光系数(1.57pm/V)。
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