[发明专利]新支链低聚芳基硅烷和它们的制备方法

说明书

要求保护的是新树状低聚芳基硅烷和其制备方法。该新树状低聚芳基硅烷构成高度规则的空间超支化完全无环构型，其中两个硅原子连接至中心低聚芳基片段，而具有宽带隙的三个其它低聚芳基片段连接至所述硅原子的每一个。根据本发明的芳基硅烷构成具有直连硅‑芳基或硅‑杂芳基键的化合物。技术效果是新化合物的产生，区别在于高的发光效率、分子的片段之间有效的分子内能量转移和增加的热稳定性。

技术领域

本发明涉及有机硅化合物的化学技术领域并且可以工业应用于制备拥有发光特性的新功能性材料。特别地，本发明涉及新支链低聚芳基硅烷。

作为在本发明之内的新支链低聚芳基硅烷，我们是指以下低聚芳基硅烷，它是高度规则的空间超支化(superbranched)完全无环分子，其中两个Si原子与中心低聚芳基片段(部分，frangment)连接，同时每一个Si原子与三个其它低聚芳基片段连接，其具有更大的带隙(band gap)(图1)。作为在本发明之内的芳基硅烷，我们是指这样的化合物，其含有直连Si-芳基或Si-杂芳基键。

背景技术

直链或支链芳基硅烷，以及基于它们具有在主链中或作为侧取代基的芳基硅烷片段的直链或支链聚合物是已知的。与常规的聚芳基硅烷相比，新支链低聚芳基硅烷是单独的化合物。此事实允许以针对低分子量化合物可获得的高纯度来分离它们。这对于它们应用于有机光子学和电子学是特别重要的。这样的分子的具体3D架构向它们提供了一些有价值的特性，如良好的溶解性和膜形成能力，结合通过分子设计调整它们的光电特性的可能性。

在本发明之内描述的支链低聚芳基硅烷具有类似于芳香族树状大分子(dendrimers)的分子结构，显示出发光特性。基于它们的有机发光树状大分子和设备是已知的，例如，欧洲专利EP 1027398 B1,2004，美国专利US 6,558,818 B1,2003和US 6,720,093 B2,2004。应用的树状大分子可以含有有机硅片段以及杂芳基片段。然而，树状大分子的合成是相当费时的和昂贵的工艺。

与要求保护的支链低聚芳基硅烷相类似的分子结构具有低聚芳基硅烷A(Adv.Funct.Mater.2005.15.1799-1805.)和B(Organic Electronics 8(2007)349–356)，具有以下结构式：

可以将它们表示为通式(A-1)和(B-1)：

在结构A和B中，两个硅原子连接至中心低聚芳基片段，同时每一个硅原子连接至三个芳基(苯基)片段。与低聚芳基硅烷A和B相比，在本发明内我们要求保护低聚芳基硅烷，由于存在与每个硅原子附接的三个低聚芳基片段而具有特定的光学特性。此外，所要求保护的化合物与已知类似物对比，含有端基R，其显著地改善低聚芳基硅烷的溶解性。

要求保护的新支链低聚芳基硅烷最接近的结构类似物是以下通式的支链低聚芳基硅烷(专利RU 2396290)：

除中心低聚芳基片段之外，这样的低聚芳基硅烷含有两个其它的低聚芳基片段Ar_n，它们连接至每个硅原子。

发明内容

与已知的低聚芳基硅烷对比，通过我们详细描述的化学结构含有连接至两个硅原子的中心低聚芳基片段，每个硅原子连接至三个其它的低聚芳基片段。连接至硅原子的低聚芳基片段数目的增加显著地影响这样的系统的光学特性。特别地，它允许增加化合物的摩尔消光系数并且，因而，改善基于它们的功能性材料的光吸收能力。

所要求保护的发明的目的是合成具有多种特性的新支链低聚芳基硅烷，由于这些特性，它们可以用作有机电子学和光子学的发光材料。

达到的技术效果如下：大的摩尔消光系数、高的发光效率、从分子的一个片段至其它片段的有效分子内能量转移和高热稳定性。