[发明专利]一种含苯乙炔基的三胺单体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含苯乙炔基三胺单体及其制备方法和应用，本发明属于高分子材料的技术领域。本发明所提供的三胺单体是三(4‑(2‑(4‑氨基苯基)乙炔基)苯基)胺，由于该单体中引入了具有良好的光、电性能的三苯胺结构以及具有共轭稳定性的苯基乙炔基基团，以此单体合成的聚合物具有良好的光电性能。并且由于本发明中所制备的超支化聚酰亚胺的分子结构支化度高，在分子内部存在着许多纳米级别的空腔，利用这些空腔，可以将对光电性能具有影响的纳米粒子引入到超支化聚合物中，有利于新型光电功能材料的开发与应用。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域。

背景技术

分子主链中含有酰亚胺基的一类高分子化合物被称之为聚酰亚胺。聚酰亚胺有两种类型，线型酰胺基团的脂肪族聚酰亚胺和环状酰胺基团的芳香杂环聚酰亚胺。脂肪族聚酰亚胺各方面的性能比较差，限制了其应用。通常说的聚酰亚胺是指芳香族杂环聚酰亚胺。聚酰亚胺具有良好的热、化学稳定性和机械性能，因此已经常被用来替代金属和玻璃等材料应用在高性能领域，比如微电子、液晶、分离膜以及国防军工和航空航天工业。由于其出色的综合性能，近十年中聚酰亚胺作为光电功能材料被广泛地研究。

超支化聚合物可以描述为具有高度三维支化结构的高分子。超支化聚酰亚胺高度支化的分子结构赋予其独特的物理化学性能，如三维球状分子形态、非晶性、低链缠结、高溶解性和低溶液熔体黏度等。同时，超支化聚合物三维结构的大分子链外围含有大量的末端基团，通过对末端基团进一步的化学改性与功能化为开发新材料提供了崭新的思路。

近年来聚酰亚胺被广泛应用在电、光、磁等领域。此外，具有良好的光、电性能三苯胺类衍生物被作为光导体、空穴传输材料和发光材料广泛应用于有机光电领域，因此许多含有三苯胺结构的化合物或聚合物被开发出来。台湾国立大学刘贵生教授课题组(Solution-processable triarylamine-based high-performance polymers forresistive switching memory devices，Polymer Journal(2016)48,117–138)对三苯胺结构的聚酰亚胺做了相关研究工作。但是到目前为止，对于聚合物光电材料的研究多集中于线性高分子材料，通常情况下分子主链中含有大量芳环，会导致聚合物的溶解性很差。

发明内容

高度离域的苯乙炔结构提供电荷传输的通道，提高电荷转移络合物的形成和电荷传输。高电场作用下电荷进一步分离，离域至附近的共轭结构形成特别稳定的电荷转移络合物。因此，苯乙炔结构的引入会给超支化聚酰亚胺的光电性能带来显著的影响，为了解决现有的聚酰亚胺光电材料主链中含有大量芳环才能保证大共轭结构，保证光电性能的问题，本发明提供了一种用于制备封端超支化聚酰亚胺的含苯乙炔基的三胺单体，IUPAC命名为：三(4-(2-(4-氨基苯基)乙炔基)苯基)胺及其制备方法与应用。本发明采用的技术方案是：将苯乙炔基团引入三胺单体中得三(4-(2-(4-氨基苯基)乙炔基)苯基)胺这种三胺单体，并用该三胺单体与二酐反应，制得酸酐封端或胺基封端的A2+B3型超支化聚酰亚胺。

所述的三(4-(2-(4-氨基苯基)乙炔基)苯基)胺，其分子式如下：

所述三胺单体合成路线如下：

所述三胺单体制备方法具体步骤如下：