本發(fā)明涉及一種新型聚合物合成方法,一種聚[2,5-二(氰基)乙烯基三聯(lián)苯]的制備方法。
背景技術(shù):
目前光電轉(zhuǎn)換材料主要使用晶體硅、氮化鎵等無機(jī)材料。而有機(jī)光電材料富含碳原子,可以通過溶液法實(shí)現(xiàn)大面積、柔性光電器件的制備。此外,有機(jī)光電材料具有多樣化的結(jié)構(gòu)、組成和寬廣的性能調(diào)節(jié),可以通過分子設(shè)計(jì)獲得所需的多種功能,與無機(jī)材料相比具有極大的優(yōu)勢。液晶高分子作為一類新型的功能高分子,集液晶性和光電性于一身,利用液晶基元在外力場下能自發(fā)取向的特點(diǎn),可以有效地提高和控制高分子主鏈的共軛長度,從而得到具有較好光、電性能的有機(jī)高分子材料。
聚[2,5-二(氰基)乙烯基三聯(lián)苯]是液晶共軛高分子,集液晶性和光電性于一身,具有良好的光電性能,由于這種液晶高分子具有獨(dú)特分子結(jié)構(gòu),具有重要的研究價(jià)值,研究熱點(diǎn)開始集中在其先進(jìn)功能材料的研究開發(fā),但首先必須要制備出該類液晶高分子。本發(fā)明采用簡單的自由基聚合,在氬氣保護(hù)下,通過自由基聚合合成聚[2,5-二(氰基)乙烯基三聯(lián)苯],利用紅外ir、核磁1hnmr的分析結(jié)果,表明合成的聚合物的正確性,這為進(jìn)一步開展聚[2,5-二(氰基)乙烯基三聯(lián)苯]的后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種基于氰基三聯(lián)苯大側(cè)基的新型聚合物制備方法,可以通過本方法制備新型聚合物。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程,一種基于氰基三聯(lián)苯大側(cè)基的新型聚合物制備方法,其特征是:1)在氬氣保護(hù)下,采用聚合管封管,由單體2,5-二(氰基)乙烯基三聯(lián)苯通過自由基聚合,在75℃發(fā)生聚合反應(yīng),制備聚合物聚[2,5-二(氰基)乙烯基三聯(lián)苯];2)自由基聚合的引發(fā)劑為aibn(偶氮二異丁腈),自由基聚合的溶劑為nmp(n-甲基吡咯烷酮)。
本發(fā)明的技術(shù)效果是:本發(fā)明采用nmp(n-甲基吡咯烷酮)為溶劑,aibn(偶氮二異丁腈)為引發(fā)劑,對單體2,5-二(氰基)乙烯基三聯(lián)苯進(jìn)行聚合,得到一種新型聚合物。
附圖說明
圖1為單體聚合反應(yīng)生成聚合物的過程圖。
具體實(shí)施過程
為了便于理解,下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡明。
實(shí)施例1
聚[2,5-二氰基乙烯基三聯(lián)苯]的制備。
向10ml聚合管中加入0.5g單體和0.001gaibn,使用注射器加入5ml干燥nmp,用氬氣充分置換體系中的空氣,反復(fù)三次后,將聚合管放入液氮罐中邊冷凍邊抽氣,冷凍一段時(shí)間后,迅速取出聚合管,使用高溫噴槍對聚合管進(jìn)行封管。封管完畢后,將聚合管放入油浴鍋中加熱至75℃,聚合反應(yīng)時(shí)間為48h。聚合結(jié)束后,聚合物用少量四氫呋喃溶解,加入過量甲醇沉淀,過濾,真空干燥箱干燥后,稱重得到0.3g聚合物。
實(shí)施例2
向10ml聚合管中加入0.78g單體和0.002gaibn,使用注射器加入5.5ml干燥nmp,用氬氣充分置換體系中的空氣,反復(fù)三次后,將聚合管放入液氮罐中邊冷凍邊抽氣,冷凍一段時(shí)間后,迅速取出聚合管,使用高溫噴槍對聚合管進(jìn)行封管。封管完畢后,將聚合管放入油浴鍋中加熱至75℃,聚合反應(yīng)時(shí)間為48h。聚合結(jié)束后,聚合物用少量四氫呋喃溶解,加入過量甲醇沉淀,過濾,真空干燥箱干燥后,稱重得到0.45g聚合物。
實(shí)施例3
向20ml聚合管中加入1g單體和0.0025gaibn,使用注射器加入10ml干燥nmp,用氬氣充分置換體系中的空氣,反復(fù)三次后,將聚合管放入液氮罐中邊冷凍邊抽氣,冷凍一段時(shí)間后,迅速取出聚合管,使用高溫噴槍對聚合管進(jìn)行封管。封管完畢后,將聚合管放入油浴鍋中加熱至75℃,聚合反應(yīng)時(shí)間為48h。聚合結(jié)束后,聚合物用少量四氫呋喃溶解,加入過量甲醇沉淀,過濾,真空干燥箱干燥后,稱重得到0.5g聚合物。
對所制備的聚合物的進(jìn)行分析表征。
紅外ir分析解析結(jié)果如下:
ir(kbr,cm-1):聚合物和單體共有的特征峰,1140-1030附近較弱的峰是c-o-c對稱伸縮振動,1595、1500(芳香環(huán)骨架),2260-2200附近較強(qiáng)峰是
由于連接在苯環(huán)上的雙鍵無法通過ir(紅外)進(jìn)行確認(rèn),因此利用1hnmr對聚合物和單體進(jìn)行結(jié)構(gòu)確認(rèn)。
(1)單體的核磁圖譜分析
1hnmr(400mhz,cdcl3,δ,ppm):7.85-7.70(m,8h,ar-h),7.60-7.52(d,h,ar-h),7.51-7.46(d,h,ar-h),7.40-7.35(d,h,ar-h),6.67-6.60(d,h,vinyl),5.85-5.75(d,h,vinyl),5.37-5.30(d,h,vinyl)。
(2)聚合物的核磁譜圖分析
1hnmr(400mhz,dmso,δ,ppm):8.14-6.65(m,ar-h)。
通過紅外(ir)分析可知,聚合物中的官能團(tuán)與單體相同,通過核磁(1hnmr)譜圖可知,聚合物中未出現(xiàn)單體特有的雙鍵特征峰。因此可以證明聚合物結(jié)構(gòu)的正確性。