CN106928401A - 有机发光材料的合成方法 - Google Patents

有机发光材料的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106928401A
CN106928401A CN201710180661.0A CN201710180661A CN106928401A CN 106928401 A CN106928401 A CN 106928401A CN 201710180661 A CN201710180661 A CN 201710180661A CN 106928401 A CN106928401 A CN 106928401A
Authority
CN
China
Prior art keywords
synthetic method
organic material
luminous organic
acrylamide
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710180661.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杨春
张燕
曹维琴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou University
Original Assignee
Yangzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou University filed Critical Yangzhou University
Priority to CN201710180661.0A priority Critical patent/CN106928401A/zh
Publication of CN106928401A publication Critical patent/CN106928401A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/36—Amides or imides
    • C08F222/38—Amides
    • C08F222/385—Monomers containing two or more (meth)acrylamide groups, e.g. N,N'-methylenebisacrylamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14—Macromolecular compounds

Abstract

有机发光材料的合成方法，属于有机发光材料的制备技术领域。本发明利用水作溶剂，丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺分别作为单体及交联剂，通过冰冻聚合得到交联聚丙烯酰胺冰胶材料，材料的合成方法是冰冻聚合法，具有简洁、高效亲和成本低廉的特点。制成的有机发光材料在<400nm紫外线照射下可发射蓝色荧光。

Description

有机发光材料的合成方法
技术领域
本发明属于有机发光材料的制备技术领域。
背景技术
荧光是光致发光的一种，目前荧光主要包括：原子荧光、分子荧光、量子点荧光。原子荧光需要特殊的金属元素及轨道，发光光谱有限，一般不作为发光材料。量子点荧光光谱广，几乎能够覆盖整个可见光区，具有很大潜力。量子点荧光材料不足之处在于稳定性问题，容易发生聚沉现象。实用性最好的有机分子发光材料，也是目前成本最高的。不同波长的发光材料其分子结构完全不同，需要针对不同有机荧光材料通常含有各式各样的发色团，其特点是具有芳香性环状结构，尤其是大的离域π键体系，对于荧光发射效率与波长是十分关键的。不同波长的发光材料合成路线也不相同，因此目前有机发光材料的成本依然居高不下。
发明内容
本发明的目的是提出一种能克服有机发光材料合成步骤冗长、工艺繁琐、成本高昂等缺陷的有机发光材料的合成方法。
本发明步骤如下：
1）将丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺和亚硫酸氢钠溶于水中，搅拌均匀，超声脱气，加入过硫酸铵引发聚合；
2）将上述混合溶液转至冷冻条件下继续聚合反应；
3）将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到有机发光材料。
本发明利用水作溶剂，丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺分别作为单体及交联剂，通过冰冻聚合得到交联聚丙烯酰胺冰胶材料，材料的合成方法是冰冻聚合法，具有简洁、高效亲和成本低廉的特点。制成的有机发光材料在<400nm紫外线照射下可发射蓝色荧光。
冰胶在在冰冻条件下聚合而成。利用水分子的特殊性能，在冰冻聚合过程中，温度的下降导致大部分作为溶剂的水发生凝固，形成冰晶，同时体积膨胀，对单体、引发剂及剩余的少量液态水进行挤压。通常冰晶体积超过80%，甚至在90%以上，这样就大幅度地提高了单体和引发剂的浓度，最终在冰缝间聚合形成高分子材料。冰晶的挤压作用对聚合物影响很大，致使其形貌、性能与常规凝胶截然不同。
进一步地，本发明所述步骤1）中丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺的混合质量比为1∶0.0005～2。甲叉双丙烯酰胺的加入将赋予聚合物以合适的交联度，其质量比如低于丙烯酰胺的0.5%则较难形成固体聚合物；如果甲叉双丙烯酰胺的质量超过丙烯酰胺的200%，则聚合物交联度太高，且形成的聚合物均一性较差。本发明实施例取中值之一：并且，当丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺的质量比为2∶1时最佳。
所述步骤2）中冷冻的温度为-20℃，聚合反应时间为24h。聚合过程中温度不宜过高，否则不利于冰晶的快速形成。聚合时间不应少于24小时，以尽量降低未反应单体的浓度，保证聚合反应的顺利完成。
另外，在以上工艺中，于步骤1）中，在将丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺和亚硫酸氢钠进行混合时，还投入表面活性剂和单体；所述单体为乙烯基萘和乙烯基蒽中的至少任意一种。
本发明通过表面活性剂的加入，可将上述单体分散并于丙烯酰胺类单体进行共聚，从而得到发出其他波长或颜色的有机发光材料。
除了继续由丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基胺等水溶性单体合成聚合物外，利用不同的表面活性剂，将单体分散于水中，作为主要骨架单体，聚合得到稳定性高、机械强度好的冰胶材料。新基团的引入是聚合物改性的的重要方法。通过冰冻聚合方法可以实现多种单体的共聚，从而在冰胶聚合物中引入不同基团。在丙烯酰胺体系的基础上引入烯丙基季铵盐（碱）、乙烯基磺酸、乙烯基吡咯、乙烯基吡啶等单体进行共聚反应，可以高效、低成本地得到发射不同波长的有机发光材料。
本发明所述表面活性剂优选十二烷基磺酸钠。
本发明具有如下有益效果：
1、制备过程简单易行，并且采用廉价的丙烯酰类单体，大大降低了合成制备有机发光材料的成本；
2、通过冰冻聚合方法，不但聚丙烯酰胺可以发出蓝色荧光，苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基萘、乙烯基磺酸、乙烯基吡咯、乙烯基吡啶等单体的引入还可以制备出发射其他波长的有机发光材料。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备的聚丙烯酰胺冰胶的发射光谱图。
图2为本发明实施例2所制备的改性聚丙烯酰胺冰胶的发射光谱图。
图3为本发明实施例3所制备的改性聚丙烯酰胺冰胶的发射光谱图。
具体实施方式
实施例1：
将2g丙烯酰胺、1g甲叉双丙烯酰胺、0.1g亚硫酸氢钠加入到80ml的蒸馏水或自来水中，搅拌混匀，超声脱气5分钟后加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合反应24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——聚丙烯酰胺冰胶。
该聚合物在紫外线激发下发射蓝色荧光。如图1所示，在<400nm紫外线照射下，可发射中心波长为450nm 的蓝色荧光。图1中纵坐标默认为强度，下同。
实施例2：
将2g丙烯酰胺、0.001g甲叉双丙烯酰胺、0.1g亚硫酸氢钠加入到80ml的蒸馏水或自来水中，搅拌混匀，超声脱气5分钟后加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合反应24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——聚丙烯酰胺冰胶。
与实施例1相同，该聚合物在紫外线激发下发射蓝色荧光。
实施例3：
将1g丙烯酰胺、2g甲叉双丙烯酰胺、0.1g亚硫酸氢钠加入到80ml的蒸馏水或自来水中，搅拌混匀，超声脱气5分钟后加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合反应24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——聚丙烯酰胺冰胶。
与实施例1相同，该聚合物在紫外线激发下发射蓝色荧光。
实施例4：
在实施例1的基础上，加入过硫酸铵之前，在混合溶液中加入0.05g十二烷基磺酸钠混匀、脱气，然后再添加0.08g的1-乙烯基萘或2-乙烯基萘并超声混匀5分钟，加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——改性聚丙烯酰胺冰胶。
该聚合物在紫外线激发下发射黄色荧光。如图2所示，在<400nm紫外线照射下，可发射中心波长为552nm的黄色荧光。
实施例5：
在实施例2的基础上，加入过硫酸铵之前，在混合溶液中加入0.05g十二烷基磺酸钠混匀、脱气，然后再添加0.08g的1-乙烯基萘或2-乙烯基萘并超声混匀5分钟，加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——改性聚丙烯酰胺冰胶。
与实施例4相同，该聚合物在紫外线激发下发射黄色荧光。
实施例6：
在实施例3的基础上，加入过硫酸铵之前，在混合溶液中加入0.05g十二烷基磺酸钠混匀、脱气，然后再添加0.08g的1-乙烯基萘或2-乙烯基萘并超声混匀5分钟，加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——改性聚丙烯酰胺冰胶。
与实施例4相同，该聚合物在紫外线激发下发射黄色荧光。
实施例7：
在实施例1的基础上，加入过硫酸铵之前，在溶液中加入0.05g十二烷基磺酸钠混匀、脱气。添加0.04g 9-乙烯基蒽并超声混匀5分钟，加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——改性聚丙烯酰胺冰胶。
该聚合物在紫外线激发下发射红色荧光。如图2所示，在<400nm紫外线照射下，可发射中心波长为660nm的红色荧光。
实施例8：
在实施例2的基础上，加入过硫酸铵之前，在混合溶液中加入0.05g十二烷基磺酸钠混匀、脱气，然后再添加0.04g 9-乙烯基蒽并超声混匀5分钟，加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——改性聚丙烯酰胺冰胶。
与实施例7相同，该聚合物在紫外线激发下发射红色荧光。
实施例9：
在实施例3的基础上，加入过硫酸铵之前，在混合溶液中加入0.05g十二烷基磺酸钠混匀、脱气，然后再添加0.04g 9-乙烯基蒽并超声混匀5分钟，加入0.25g过硫酸铵，混匀、再脱气，置于-20℃冰箱中聚合24h。
将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到白色固体——改性聚丙烯酰胺冰胶。
与实施例7相同，该聚合物在紫外线激发下发射红色荧光。

Claims (5)

1.有机发光材料的合成方法，其特征在于包括下列步骤：
1）将丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺和亚硫酸氢钠溶于水中，搅拌均匀，超声脱气，加入过硫酸铵引发聚合；
2）将上述混合溶液转至冷冻条件下继续聚合反应；
3）将得到的聚合物解冻，用水洗去除未反应的单体，得到有机发光材料。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤1）中丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺的混合质量比为1∶0.0005～2。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所述步骤1）中丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺的混合质量比为2∶1。
4.根据权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于所述步骤2）中冷冻的温度为-20℃，聚合反应时间为24h。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于在将丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺和亚硫酸氢钠进行混合时，还投入表面活性剂和单体；所述单体为乙烯基萘和乙烯基蒽中的至少任意一种。
CN201710180661.0A 2017-03-24 2017-03-24 有机发光材料的合成方法 Pending CN106928401A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710180661.0A CN106928401A (zh) 2017-03-24 2017-03-24 有机发光材料的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710180661.0A CN106928401A (zh) 2017-03-24 2017-03-24 有机发光材料的合成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106928401A true CN106928401A (zh) 2017-07-07

Family

ID=59425279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710180661.0A Pending CN106928401A (zh) 2017-03-24 2017-03-24 有机发光材料的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106928401A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104177645A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 华南师范大学 一种复合晶胶的制备方法
WO2014200435A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Nanyang Technological University Antibacterial cryogel and porous hydrogel, their preparation method, and their use for disinfecting water
CN106279526A (zh) * 2016-08-16 2017-01-04 中国石油化工股份有限公司 一种冻胶微球体系及其制备方法，冻胶微球分散体系，冻胶微球强化聚合物驱体系

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014200435A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Nanyang Technological University Antibacterial cryogel and porous hydrogel, their preparation method, and their use for disinfecting water
CN104177645A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 华南师范大学 一种复合晶胶的制备方法
CN106279526A (zh) * 2016-08-16 2017-01-04 中国石油化工股份有限公司 一种冻胶微球体系及其制备方法，冻胶微球分散体系，冻胶微球强化聚合物驱体系

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DENIZ CEYLAN ET AL.: "Swelling–Deswelling Kinetics of Ionic Poly(acrylamide) Hydrogels and Cryogels，Deniz Ceylan et al.，Journal of Applied Polymer Science", 《JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110387222A (zh) 一种多孔凝胶封堵剂、其制备方法及应用
CN103396562B (zh) 一种基于海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法
CN105504364B (zh) 一种高强度荧光水凝胶及其制备方法
CN105175755B (zh) 一种高强度高拉伸双网络物理交联水凝胶及其制备方法
CN110157013A (zh) 一种高拉伸性聚苯胺基柔性导电水凝胶的制备方法
CN109266322B (zh) 一种具有高韧性的聚丙烯酰胺凝胶驱油剂及其制备方法
Yao et al. Self-healing of thermoplastics via reversible addition–fragmentation chain transfer polymerization
CN111621274A (zh) 一种可控降解的水膨型压裂暂堵剂、制备方法及其应用
CN109125813A (zh) 一种用于组织修复的导电粘附水凝胶制备方法及应用
CN106832146A (zh) 一种可增粘调剖剂及其制备方法
CN105199281A (zh) 一种具备超高力学强度和化学稳定性的新型水凝胶
CN112979869A (zh) 一种六方氮化硼纳米片水凝胶复合材料及制备方法和应用
CN110819325A (zh) 重复压裂暂堵剂及其制备方法
CN111777723B (zh) 一种物理-化学双重交联凝胶颗粒及其制备方法
CN107459606B (zh) 一种含磺化杯芳烃疏水缔合聚合物及其制备方法
CN105199114A (zh) 一种光致发光的含铕聚合物水凝胶材料的合成方法
CN105482035B (zh) 一种聚丙烯酰胺及其制备方法和应用
CN109232921A (zh) 一种三重网络水凝胶的制备方法
CN107163185B (zh) 一种可自发驱动的多巴胺凝胶驱动器及其制备方法与驱动方式
CN106928401A (zh) 有机发光材料的合成方法
CN111534293B (zh) 一种温度响应的自润滑水凝胶调剖剂及其制备方法
CN103864987B (zh) 一种部分水解的丙烯酰胺聚合物及其制备方法和应用
CN107245126A (zh) 一种含有硅酸盐结构的驱油聚合物与应用
CN105566515A (zh) 一种结构导向型复合引发剂剂体系和丙烯酰胺聚合物及其制备方法和应用
CN104497211A (zh) 高效混凝土增稠剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170707