PL210674B1 - Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych - Google Patents
Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnychInfo
- Publication number
- PL210674B1 PL210674B1 PL386942A PL38694208A PL210674B1 PL 210674 B1 PL210674 B1 PL 210674B1 PL 386942 A PL386942 A PL 386942A PL 38694208 A PL38694208 A PL 38694208A PL 210674 B1 PL210674 B1 PL 210674B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- polymer
- group
- obtaining
- polymerization
- monomers
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 18
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 4
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- VOVUARRWDCVURC-UHFFFAOYSA-N thiirane Chemical compound C1CS1 VOVUARRWDCVURC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 150000003553 thiiranes Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 5
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- NTTOTNSKUYCDAV-UHFFFAOYSA-N potassium hydride Chemical compound [KH] NTTOTNSKUYCDAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000105 potassium hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 18-crown-6 Chemical compound C1COCCOCCOCCOCCOCCO1 XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010537 deprotonation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- -1 monosubstituted oxiranes Chemical class 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Inorganic materials [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HGGWHGFFKCWADK-UHFFFAOYSA-N 9-[3-carbazol-9-yl-2-(thiiran-2-ylmethoxy)propyl]carbazole Chemical compound C1=CC=CC=2C3=CC=CC=C3N(C1=2)CC(CN1C2=CC=CC=C2C=2C=CC=CC1=2)OCC1SC1 HGGWHGFFKCWADK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005595 deprotonation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000005597 hydrazone group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000000466 oxiranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 125000001730 thiiranyl group Chemical group 0.000 description 1
Landscapes
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania materiałów polimerowych o właściwościach fotoluminescencyjnych.
Od końca XX wieku obserwuje się gwałtowny rozwój technologii materiałów fotoluminescencyjnych przewidzianych do zastosowań w optoelektronice, w tym do wyświetlaczy organicznych typu OLED (Organic Light Emitting Diods), czy też do budowy elementów typu RGB (Red Green Blue). Tego rodzaju materiały po wzbudzeniu emitują światło o barwie zależnej od rodzaju użytych komponentów, z których jeden lub więcej może być polimerem.
Prace nad syntezą polimerów fotoluminescencyjnych należących do grupy polieterów obejmowały dotychczas polimeryzację monomerów oksiranowych z podstawnikami zawierającymi grupę karbazylową lub hydrazonową w obecności inicjatorów anionowych, w tym wodorku potasu i alkalidów, znaną na przykład z opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-336779 oraz publikacji Z. Mazurak.
B. Morejko-Buż, D Neugebauer, A. Stolarzewicz, J.V. Graźulevicius, V. Getautis, w: Applications of Photonic Technology 4, R. A. Lessard, G. A. Lampropoulos (Eds.), Proceedings of SPIE Vol. 4087 (2000) 650, a także z publikacji Z. Grobelny, A. Stolarzewicz, B. Morejko-Buż, G. Buika, J.V. Grazulevicius, A. Maercker, Eur. Polym. J. 38 (2002) 2359. Produkty wykazujące szczególnie interesujące właściwości fotoluminescencyjne otrzymywano jednak zwykle z niewielką wydajnością i była to z reguły mieszanina oligomerów o masie cząsteczkowej (Mn) rzędu kilkaset, zawierająca ponadto nieprzereagowany i trudny do oddzielenia monomer.
Według opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-378 664 polietery o zwiększonej Mn otrzymuje się poprzez użycie oligo(glicydolanu potasu) jako cyklicznego makroinicjatora zawierającego trzy lub sześć alkoholanowych centrów aktywnych. Na tej drodze otrzymano gwiaździste polimery oksiranów z grupami karbazylowymi, które miały właściwości fotoluminescencyjne, co znane jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-379 002.
Niektóre monopodstawione oksirany, na przykład karbazylometylooksiran (wzór 1), nie stosują się jednak do tej reguły, gdyż alkoholanowe centra aktywne biorą udział w deprotonacji monomeru i przekształcają się w grupy hydroksylowe, a w wyniku tej reakcji powstają produkty o relatywnie niskich Mn, rzędu 2000, co opisano w publikacji W.A. Pisarski, AS Swinarew, M. Czaja, B. Piekarnik, Z. Grobelny, V. Getautis, J.V. Graźulevicius, T. Niedziela, B. Trzebicka, A Stolarzewicz, J. Mol. Struct. 887 (2008) 205. W rezultacie z karbazylometylooksiranu nie można uzyskać polimeru fotoluminescencyjnego o wysokiej Mn i pożądanych grupach końcowych.
Zadaniem niniejszego wynalazku jest usunięcie tych niedogodności i otrzymanie polimerów fotoluminescencyjnych o wyższych masach cząsteczkowych również z takich monomerów, których podstawnik mógłby ulegać reakcji deprotonacji.
Sposób stanowiący przedmiot niniejszego wynalazku zadanie to rozwiązuje poprzez użycie monomerów tiiranowych z podstawnikami identycznymi jak w odpowiednich monomerach oksiranowych i zastosowanie do inicjowania ich polimeryzacji cyklicznego oligo(glicydolanu potasu). Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że jako monomery stosuje się związki tiiranowe z podstawnikiem zawierającym grupę optycznie aktywną, korzystnie grupę karbazylową. Polimeryzację prowadzi się w masie lub w rozpuszczalniku z grupy cyklicznych eterów, korzystnie w tetrahydrofuranie, w temperaturze pomiędzy 20 a 65°C, korzystnie w 25°C. Otrzymany produkt miesza się następnie z nieaktywnym optycznie transparentnym polimerem, korzystnie z poli(metakrylanem metylu), lub polistyrenem, względnie poliwęglanem, uzyskując w ten sposób zwiększenie intensywności luminescencji.
Nieoczekiwanie okazało się, że dzięki zamianie pierścienia oksiranowego w monomerze na pierścień tiiranowy i na przykład użycie karbazylometylotiiranu (wzór 2) zamiast karbazylometylooksiranu, prowadzi do polimeru fotoluminescencyjnego o Mn zbliżonej do przewidywanej. Aktywność luminescencyjną połączoną ze zwiększonymi masami cząsteczkowymi wykazują również polimery innych tiiranów, z których następnie można uzyskać nowe materiały przydatne w optoelektronice.
Proces umożliwiający otrzymanie tego rodzaju produktów obejmuje dwa etapy. W pierwszym prowadzi się syntezę oligo(glicydolanu potasu) z użyciem glicydolu i zawiesiny wodorku potasu aktywowanego eterem 18-korona-6 w tetrahydrofuranie, a następnie do mieszaniny reakcyjnej dodaje monomer tiiranowy z grupą optycznie aktywną. W wyniku jego polimeryzacji powstaje produkt o konsystencji stałej, wykazujący właściwości fotoluminescencyjne, a jego masa cząsteczkowa jest wyższa niż w przypadku stosowanego uprzednio monomeru oksiranowego i bardziej zbliżona do przewidywanej.
PL 210 674 B1
Wszystkie makrocząsteczki mają budowę gwiaździstą, z cyklicznym rdzeniem zawierającym mery 1,2-dioksypropanowe i z ramionami utworzonymi z merów wybranego tiiranu.
W etapie drugim otrzymany polimer zostaje rozproszony w nieaktywnym optycznie transparentnym polimerze, korzystnie w poli(metakrylanie metylu), polistyrenie lub poliwęglanie, w proporcjach zapewniających uzyskanie najwyższej intensywności fotoluminescencji.
Poniższe przykłady ilustrują sposób wykonania wynalazku.
P r z y k ł a d 1
Do reaktora o pojemności 250 cm3 osuszonego a następnie wypełnionego argonem wprowadza się w temperaturze 25°C kolejno wodorek potasu (0,15 g, 3,75 mmol), tetrahydrofuran (30 cm3), eter 18-korona-6 (0,99 g, 3,75 mmol) i glicydol (0,278 g, 3,75 mmol). Całość miesza się przez 40 minut, po czym dodaje karbazylometylotiiran (42,0 g, 175,8 mmol) rozpuszczony w tetrahydrofuranie (70 cm3). Przebieg polimeryzacji kontroluje się metodą GPC (SEC), a po wyczerpaniu monomeru alkoholanowe grupy końcowe przeprowadza w grupy metoksy, przez zadanie mieszaniny jodkiem metylu (1,5 cm3). Po odsączeniu kompleksu jodku potasu z eterem koronowym, polimer wytrąca się n-heksanem (100 cm3), przemywa trzykrotnie również n-heksanem i suszy do stałej masy. Otrzymany poli(karbazylometylotiiran) (38,0 g) ma konsystencję stałą, jego Mn = 9300 (przewidywane Mn = 11200), Mw/Mn = 1,22 i emituje światło w kolorze fioletowo-niebieskim.
Polimer ten (0,1 g) wprowadza się następnie do roztworu polistyrenu (10,0 g) w tetrahydrofuranie (50 cm3), całość miesza przez 90 min. w łaźni ultradźwiękowej, po czym wylewa na płytkę szklaną. Otrzymany produkt w postaci cienkiej folii na podłożu szklanym suszy się do stałej wagi, a następnie nacina warstwę polimeru i zanurza całość w wodzie celem odłączenia od szklanego podłoża. Uzyskany materiał charakteryzuje się intensywną luminescencją w zakresie spektralnym 335 - 420 nm (barwa fioletowo-niebieska), z maksimum pasma luminescencji przy 364 nm.
P r z y k ł a d 2
Część pierwszą procesu, to jest syntezę oligo(glicydolanu potasu) prowadź się jak w przykładzie 1, po czym dodaje 9,9'-(2-(tiiran-2-ylmetoksy)propan-1,3-diyl)bis(9H-karbazol)) (31,2 g, 67,6 mmol) rozpuszczony w tetrahydrofuranie (70 cm3), o budowie przedstawionej we wzorze 3, i prowadzi polimeryzację do wyczerpania monomeru. Postępując dalej jak w przykładzie 1 uzyskuje się polimer (29,5 g) o konsystencji stałej, o Mn = 5000 (przewidywane Mn = 8400) i Mw/Mn = 1,21, który emituje światło w kolorze fioletowo-niebieskim.
Polimer ten (0,1 g) wprowadza się do roztworu poli(metakrylanu metylu) (10,0 g) w chloroformie (50 cm3), całość miesza przez 90 min. w łaźni ultradźwiękowej, po czym wylewa na płytkę szklaną. Otrzymany produkt w postaci cienkiej folii na podłożu szklanym suszy się do stałej wagi, a następnie nacina i zanurza w wodzie celem oddzielenia warstwy polimerowej od szklanego podłoża. Uzyskany materiał charakteryzuje się intensywną luminescencją w zakresie spektralnym 330 - 420 nm (barwa fioletowo-niebieska), z maksimum pasma luminescencji przy 362 nm.
Claims (3)
1. Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych, w których jeden z tworzą cych je skł adników powstaje na drodze polimeryzacji inicjowanej cyklicznym oligomerem glicydolanu potasu, to jest makroinicjatorem zawierającym trzy lub sześć alkoholanowych centrów aktywnych, znamienny tym, że jako monomery stosuje się związki tiiranowe z podstawnikiem zawierającym grupę optycznie czynną, korzystnie grupę karbazylową.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimeryzację monomerów tiiranowych prowadzi się w masie względnie w rozpuszczalniku z grupy liniowych lub cyklicznych eterów, korzystnie w tetrahydrofuranie, w temperaturze pomiędzy 20 a 65°C, korzystnie w 25°C.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że drugim składnikiem materiału jest nieaktywny optycznie transparentny polimer, korzystnie poli(metakrylan metylu), polistyren lub poliwęglan, a udział tego polimeru w materiale stanowi od 80 do 99,999% wagowych korzystnie w przedziale od 98,0 do 99,99% wagowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386942A PL210674B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL386942A PL210674B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL386942A1 PL386942A1 (pl) | 2010-07-05 |
| PL210674B1 true PL210674B1 (pl) | 2012-02-29 |
Family
ID=42370647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL386942A PL210674B1 (pl) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL210674B1 (pl) |
-
2008
- 2008-12-29 PL PL386942A patent/PL210674B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL386942A1 (pl) | 2010-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2572839C2 (ru) | Полимерные фотоинициаторы | |
| Yagci | Photoinitiated cationic polymerization of unconventional monomers | |
| CN111253610A (zh) | 一种动态聚合物泡沫复合材料 | |
| CN111040110A (zh) | 一种力致响应动态聚合物及其应用 | |
| KR101753429B1 (ko) | 우레탄(메트)아크릴레이트 단량체 및 그의 제조 방법 | |
| JPWO2018070383A1 (ja) | 光学材料用重合性組成物およびその用途 | |
| JPH11502248A (ja) | オリゴ−ｐ−フェニレン単位を含むポリマー、それらの製造方法およびそれらの使用 | |
| TW200300154A (en) | Light emitting polymer composition, and organic electroluminescene device and production process thereof | |
| Kunz et al. | Photo-cross-linkable polymer inks for solution-based OLED fabrication | |
| JP2006249130A5 (pl) | ||
| Xu et al. | Controlling the fluorescence performance of AIE polymers by controlling the polymer microstructure | |
| Tasdelen et al. | Photoinduced cross-linking polymerization of monofunctional vinyl monomer without conventional photoinitiator and cross-linker | |
| JP2016210991A (ja) | メカノクロミック化合物及びそれを含むメカノクロミック材料 | |
| CN111218021A (zh) | 一种玻化性胀流性聚合物泡沫混杂材料 | |
| CN1651368A (zh) | 螺环五菲芴基化合物及使用该化合物的有机电致发光装置 | |
| Degirmenci et al. | Synthesis and characterization of cyclohexene oxide functional poly (ε‐caprolactone) macromonomers and their use in photoinitiated cationic homo‐and copolymerization | |
| PL210674B1 (pl) | Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych | |
| JP2015533920A (ja) | ポリアルキレンカーボネート樹脂およびその製造方法 | |
| JP2010502791A (ja) | ユニバーサルグリニャールメタセシス重合 | |
| Uchiyama et al. | End functionalization of polynorbornene with platinum–acetylide complexes utilizing a cross-metathesis reaction | |
| CN103987739B (zh) | 经取代的苯甲酰甲基分子和光响应性聚合物 | |
| Durmaz et al. | Diethoxy‐azobis (pyridinium) Salt as Photoinitiator for Cationic Polymerization: Towards Wavelength Tunability by Cis–Trans Isomerization | |
| KR101744925B1 (ko) | 반응성 블렌드 및 이를 이용한 열가역적 자기치유 고분자 네트워크 | |
| O'shea et al. | Simple improvements to Gilch synthesis and molecular weight modulation of MEH-PPV | |
| KR20170121156A (ko) | 지방족 폴리카보네이트 및 시클릭 카보네이트로부터 지방족 폴리카보네이트를 제조하는 방법 |