1.一類新型雙極性聚合物主體材料,其結(jié)構(gòu)特點主要是往非共軛型的聚乙烯基咔唑(PVK)的咔唑活性位點上引入了不同結(jié)構(gòu)的吸電子功能基團。其結(jié)構(gòu)特征如下:
其中:R為吸電子基團,化合物I和II中R的連接位點是咔唑單元1、2、3和4號位的其中之一;x、y和n為1~1000中任意數(shù)字。
R具體為下列結(jié)構(gòu)中的一種:
2.一種如權(quán)利要求1所述的一類新型雙極性聚合物主體材料的制備方法,其特征在于通過R取代的乙烯基咔唑單體進行自由基均聚或者與乙烯基咔唑單體混合進行自由基共聚獲得,具體如下:
其中,x、y和n為1~1000中任意數(shù)字。
自由基聚合反應是在溫度85℃條件下,以偶氮二異丁腈AIBN為催化劑,對R取代的乙烯基咔唑單體進行聚合反應。實驗中使用的反應瓶需在重鉻酸鉀洗液中浸泡并洗凈,接著用飽和的水蒸汽除去內(nèi)壁的鹽層,最后在火焰中烘烤并用氮氣保護冷卻,達到除去吸附在瓶壁上的氧的目的。在氮氣保護下,配制R取代的乙烯基咔唑單體或者配置乙烯基咔唑和R取代的乙烯基咔唑單體的混合物濃度為0.1~1.0mol/L,AIBN濃度為1.0~10.0×10-3mol/L的甲苯或四氫呋喃溶液,鼓氮氣攪勻。在反應瓶中分別加入上述配置溶液,液氮冷卻,抽真空,解凍再充氮氣,隨后封瓶置入恒溫85℃油浴鍋中,反應72h結(jié)束后使用甲醇淬滅反應,然后甲醇沉降得到聚合物粗產(chǎn)物,粗產(chǎn)物用丙酮抽提,得到聚合物材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一類新型聚合物雙極性主體材料的制備方法,其特征在于所述R取代的乙烯基咔唑單體是由R取代的咔唑單體分別經(jīng)過親核取代和消除反應制備獲得,R取代的咔唑單體可由溴代咔唑為原料通過兩種不同路線制備獲得,具體如下:
步驟a 將溴代咔唑與R-H、醋酸鈀、1,1’-雙二苯基膦二茂鐵(dppf)、三乙胺混合后加入二甲基亞砜溶解后,在避光及氮氣保護狀態(tài)下回流反應12h。反應結(jié)束后用二氯甲烷萃取出有機相。使用無水硫酸鎂干燥有機相,過濾后旋蒸掉有機溶液,使用柱層析分離法獲得R取代的咔唑單體;
步驟a′ 將原料溴代咔唑與聯(lián)硼酸頻那醇酯、醋酸鈀、1,1-雙(二苯基膦)二茂鐵和乙酸鉀加入干燥的二甲基亞砜中,在氮氣的保護下,邊攪拌邊加熱到90℃,反應12h,后靜置冷卻至室溫,用水和二氯甲烷萃取,再用無水硫酸鎂干燥,過濾,并除去有機溶劑,得到終產(chǎn)物粗品;并過柱純化,得到咔唑的硼酸酯;
步驟b′ 將咔唑的硼酸酯與R-X(X為鹵素)和四(三苯基膦)鈀加入到甲苯、乙醇和2M碳酸鉀水溶液的混合溶液中,在氮氣的保護下,邊攪拌變加熱到90℃,反應12h,后靜置冷卻至室溫,用水和二氯甲烷萃取,再用無水硫酸鎂干燥,過濾,并除去有機溶劑,得到產(chǎn)物粗品;并過柱純化,得到R取代的咔唑單體;
步驟c 將上述R取代的咔唑單體與碳酸鉀、氫氧化鉀和四丁基溴化銨加入到1,2-二氯乙烷中,在50℃條件下反應5h,后靜置冷卻至室溫,用水和二氯甲烷萃取,再用無水硫酸鎂干燥,過濾,并除去有機溶劑,得到產(chǎn)物粗品;并過柱純化,得到R取代的氯乙基咔唑單體;
步驟d 將上述得到的R取代的氯乙基咔唑單體與氫氧化鉀、對苯二酚加入到異丙醇和甲苯的混合溶液中,在85℃條件下反應3h,后靜置冷卻至室溫,旋干溶劑,用水和二氯甲烷萃取,再用無水硫酸鎂干燥,過濾,并除去有機溶劑,得到產(chǎn)物粗品;并過柱純化,得到最終單體。
4.一種如權(quán)利要求1所述新型雙極性聚合物主體材料的應用,其特征在于該材料與磷光客體發(fā)光材料摻雜后作為發(fā)光層應用到有機電致發(fā)光器件中。有機電致磷光器件中的結(jié)構(gòu)為:透明陽極/空穴傳輸層/聚合物主體材料和磷光客體發(fā)光材料/電子傳輸層/金屬陰極,發(fā)光層的主體材料如權(quán)利1所述的化合物,客體材料為金屬配合物磷光材料。