新型含8-羟基喹啉侧基聚酯及锌、铝配合物的合成和性能

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本文以间苯二甲酸为初始原料,经硝化、酰氯化、缩聚、还原、缩合反应合成7种新型含8-羟基喹啉侧基聚酯P15~P21,分别与醋酸锌和氯化铝反应,得到14种含8-羟基喹啉侧基聚酯锌、铝配合物P15-Zn~P21-Zn和P15-Al~P21-Al,利用元素分析、ICP、FT-IR、UV-vis、1H NMR、GPC、TG、DSC和荧光光谱等对所合成的化合物进行结构表征和性能研究。P15~P18部分溶于CH3OH、CH2Cl2、CHCl3及THF(P18溶于THF),P19~P21部分溶于CH3OH,溶于CH2Cl2、CHCl3及THF,P15~P21均溶于DMF、DMSO、DMAC和NMP;聚酯与锌、铝配位后,溶解性降低,P19-Zn~P21-Zn、P15-Al~P18-Al部分溶于CH3OH、CH2Cl2、CHCl3和THF,P15-Zn~P21-Zn、P15-Al~P18-Al部分溶于DMF、DMSO、DMAC和NMP,P19-Al~P21-Al溶于DMF、DMSO、DMAC和NMP。聚酯中引入醚链,可增加聚酯及锌、铝配合物的溶解性,铝配合物的溶解性大于锌配合物。P15~P21的重均分子量(Mw)在17887~32212 g/mol之间,分子量分布(PDI)在1.20~2.04之间。7种聚酯的5%失重温度(T5d)在265.4~308.3℃之间;14种锌、铝配合物的T5d在287.4~352.5℃之间,铝配合物的T5d大于相应的锌配合物,锌、铝配合物的T5d高于相应的聚酯,配位后热稳定性提高。P15~P21的玻璃化转变温度(Tg)在62.3~121.8℃之间;锌、铝配合物具有高于180℃的Tg,有利于作为光电功能材料使用。P15~P21的DMF溶液(5×10-5mol/L)在413~425 nm发射紫色荧光;P15-Zn~P21-Zn、P15-Al~P21-Al的DMF溶液(5×10-5mol/L)分别在508~522 nm、485~505 nm发射强绿色荧光,固体分别在525~537 nm、502~527 nm发射强绿色荧光。P15~P21、P15-Zn~P21-Zn、P15-Al~P21-Al的荧光量子产率(Φf)分别在5.5~10.9%、21~31%、23~35%之间。聚酯与Zn2+、Al3+配位后,荧光发射波长明显红移,发射峰强度增大,荧光量子产率提高,达到配位改性目的。本文合成7种新型含8-羟基喹啉侧基聚酯P15~P21及14种锌、铝配合物P15-Zn~P21-Zn和P15-Al~P21-Al。研究结果表明,所合成的聚酯及锌、铝配合物具有良好的溶解性和热稳定性,锌、铝配合物具有良好的发绿光性能,为光电材料领域提供新的发光材料。
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