側(cè)鏈鍵合有配基的聚苯乙烯的制備及聚苯乙烯-金屬配合物光致發(fā)光性能的研究.pdf

1、鍵合型高分子-金屬配合物是一種高性能發(fā)光材料，兼具有機金屬配合物優(yōu)異的場致發(fā)光性能與高分子化合物易于加工成型的特點，是當前發(fā)光材料領(lǐng)域研究的熱點。本課題通過在線型聚苯乙烯側(cè)鏈鍵合小分子配體，制備了兩種鍵合型高分子-金屬配合物發(fā)光材料，并研究了材料的光致發(fā)光特性，為鍵合型高分子-金屬配合物在有機光電材料領(lǐng)域的應用提供了重要的參考。
　　本文以氯甲基聚苯乙烯(CMPS)為出發(fā)物質(zhì)，通過兩步改性反應，相轉(zhuǎn)移催化的酯化反應與均相的Schi

2、ff堿反應，制備了側(cè)鏈鍵合水楊酸(ASA)配基的聚苯乙烯SAPS。并通過紅外光譜與1H-NMR譜圖表征了產(chǎn)物的化學結(jié)構(gòu)，重點探索了各種因素對相轉(zhuǎn)移催化反應的影響。研究表明，在季銨鹽相轉(zhuǎn)移催化劑的作用下，溶解于有機溶劑中的CMPS，其氯甲基可有效地與水相中的乙醛酸鈉發(fā)生酯化反應，形成醛基(AL)化改性的聚苯乙烯ALPS。反應溫度、相轉(zhuǎn)移催化劑的結(jié)構(gòu)、溶劑的極性以及有機相與水相的體積比對相轉(zhuǎn)移催化反應都有顯著的影響，適宜的反應溫度為55℃，

3、催化劑為四丁基溴化銨，溶劑為氯仿，適宜的有機相與水相的體積比為1:2。在均相體系中，改性聚合物ALPS與5-氨基水楊酸之間的Schiff堿反應可順利地進行，制得醛基轉(zhuǎn)化率達80％的功能聚合物SAPS。
　　使用已制備的功能聚合物 SAPS與 Eu(Ⅲ)離子配位螯合，制得了鍵合型高分子-稀土配合物 SAPS-Eu(Ⅲ)；通過紅外光譜表征了配合物的化學結(jié)構(gòu)，重點研究了高分子-稀土配合物的光致發(fā)光性能。研究表明，一方面由于配基SA為一雙

4、齒螯合基團，使得配合物SAPS-Eu(Ⅲ)具有良好的化學穩(wěn)定性，更重要的是配基SA對Eu(Ⅲ)離子的熒光發(fā)射具有強敏化作用，使得配合物 SAPS-Eu(Ⅲ)可產(chǎn)生強的Antenna效應。在功能大分子SAPS的稀溶液中，配基SA對Eu(Ⅲ)離子的表觀飽和配位數(shù)為10，此時配合物具有最大的熒光發(fā)射；在此基礎(chǔ)上，再使用1,10-鄰菲咯啉（phen）作為第二配基進行補充配位，只需按摩爾比為1:1的比例補充配位，即可使 Eu(Ⅲ)離子達到完全的飽

5、和配位，此時在兩種配基的協(xié)同配位作用下，配合物SAPS-Eu(Ⅲ)的熒光發(fā)射強度提高至原來的2倍。
　　使用自制的氯甲基化試劑1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB)，制備了5-氯甲基-8-羥基喹啉(CHQ)；通過聚苯乙烯(PS)與CHQ之間的Friedel-Crafts烷基化反應，制備了側(cè)鏈鍵合有8-羥基喹啉(HQ)的改性聚苯乙烯HQ-PS；再使HQ-PS與二配體的8-羥基喹啉鋁配合物(Alq2)發(fā)生配位反應，制得了含8-羥基喹啉鋁的

6、高分子配合物Alq3-PS，即實現(xiàn)了8-羥基喹啉鋁配合物Alq3的高分子化；并采用紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1H-NMR)、紫外光譜(UV)及熱失重分析(TG)等方法對其結(jié)構(gòu)和性能作了表征，研究了該發(fā)光材料的光致發(fā)光特性。重點考察了各種反應因素對在PS側(cè)鏈鍵合8-羥基喹啉的影響規(guī)律，優(yōu)化了反應條件。實驗結(jié)果表明，5-氯甲基-8-羥基喹啉與聚苯乙烯之間的Friedel-Crafts反應可順利進行，適宜的反應條件為：反應溫度為70