[发明专利]一种具有磷光的有机聚合物及其合成方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及磷光聚合物化合物，具体涉及一种具有磷光的有机聚合物及其合成方法和用途。

背景技术

有机物的发光是分子从激发态回到基态产生的辐射跃迁现象，其产生的原理是发光材料在外加能量（光能）的照射下获得能量，使发光基质的原子激发电离到激发态，当外界能量消失后，原子从激发态回到稳定的基态过程中所释放的能量以光的形式表现出来，这种现象称为磷光。基态激发到激发态光致发光是一种相当重要和普遍的现象，无机物发光的研究和应用已经有了较长的历史，但无机发光材料存在一些难以克服的缺点：种类少，可调节性小，使用条件苛刻，能量效率不高，难于获得蓝光等。因此探索新的发光材料将十分重要。具有大共轭体系的有机分子在电及光等的激发下, 容易产生电子能级的跃迁, 发出不同波长的光来. 由于有机化合物的种类繁多, 结构多种多样,可以满足各种不同的用途, 在发光领域中有机材料的研究近年来日益受到人们的重视。

目前国外对有机发光材料的研究非常广泛, 从合成方法、材料的各项性能参数等方面对材料的发光性能进行了大量的研究, 对某些有机发光材料已进行了大量生产。 国内有机发光材料的开发多处于实验室阶段, 而且新种类较少, 大规模生产报道也有限。而有机发光材料作为一种新兴的功能材料, 不仅具有重要的理论价值, 而且是一个充满广阔发展前景的领域。现有的磷光聚合物多含有金属离子配体，结构相对单一，因此需要加大研究力度，寻找新的磷光聚合物，积极推进我国有机发光材料的研究、开发和产业化, 以满足现代社会发展对新材料的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳定性好、抗水性强的全新的不含金属离子配体的具有磷光特性的聚合物，另外本发明同时提供了该聚合物的合成方法与用途。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种有机聚合物，其结构为具有下列通式（1）表示的重复单元：

（1）

通式（1）中A结构单元不规则的代表X单元、Y单元或Z单元，其中X单元和Y单元的数量和为m，Z单元的数量为p；

其中：X单元为式I所示结构：

；

Y单元为式II所示结构：

；

Z单元为为式III所示结构：

；

G为；

R₁为苯胺2位、3位或4位的取代基团，选自：NO₂，CHO，Cl、Br、F、I、CONH₂、COOH；

R₂为O或S；

m=30~1000，p=0.01~0.1m。

上述有机聚合物的重均分子量Mw为101000-451200g/mol，分子量分布指数为1.5-3.0，由GPC法测定。

上述聚合物具有磷光。

上述聚合物发射蓝色磷光。

上述聚合物通过以下步骤制备：

（1）用水作溶剂，在碱催化下，氰尿酸和甲醛或甲醛聚合物反应得到化合物IV，见反应式（1），

反应式（1）；

    （2）向步骤（1）得到的反应液中，加入化合物V，碱性条件下和化合物IV反应得到化合物VI，见反应式（2），

反应式（2）；

（3）向步骤（2）得到的反应液中加入尿素或硫脲或二者按一定比例的混合物反应得到如通式（1）重复单元所构成的聚合物，见反应式（3），

   

反应式（3）。

    优选的，上述步骤（1）反应温度为0~65℃，加入无机碱，搅拌反应2~10小时，氰尿酸与甲醛或甲醛聚合物（换算为甲醛单体）的摩尔比为1:3~3.5。

优选的，上述步骤（2）反应温度为50~85℃，加入无机碱，反应时间为0.5~5小时，化合物IV和化合物V的摩尔比为1:0.01~0.1。

优选的，上述步骤（3）反应温度为80~98℃，反应时间1~20小时，以氰尿酸为标准，氰尿酸和尿素或硫脲的摩尔比为1:1.5~3.0。

优选的，上述步骤中氰尿酸：甲醛或甲醛聚合物（换算为甲醛单体）：化合物V：尿素或硫脲的摩尔比为1：3~3.5：0.01~0.1：1.5~3.0。

本发明另一方面提供了上述聚合物的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）用水作溶剂，在碱催化下，氰尿酸和甲醛或甲醛聚合物反应得到化合物IV，见反应式（1）：

反应式（1）；