PL211194B1 - Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych - Google Patents

Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych

Info

Publication number
PL211194B1
PL211194B1 PL388642A PL38864209A PL211194B1 PL 211194 B1 PL211194 B1 PL 211194B1 PL 388642 A PL388642 A PL 388642A PL 38864209 A PL38864209 A PL 38864209A PL 211194 B1 PL211194 B1 PL 211194B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oxirane
carbazyl
group
polymerization
monomer
Prior art date
Application number
PL388642A
Other languages
English (en)
Other versions
PL388642A1 (pl
Inventor
Andrzej Stolarzewicz
Andrzej Swinarew
Beata Piekarnik
Magdalena Mielnik
Juozas Gražulevičius
Vytautas Getautis
Jurate Simokaitiene
Original Assignee
Univ Śląski W Katowicach
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 Univ Śląski W Katowicach filed Critical Univ Śląski W Katowicach
Priority to PL388642A priority Critical patent/PL211194B1/pl
Publication of PL388642A1 publication Critical patent/PL388642A1/pl
Publication of PL211194B1 publication Critical patent/PL211194B1/pl

Links

Landscapes

  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Abstract

Sposób według wynalazku polega na tym, że polimeryzację monomerów oksiranowych lub tiiranowych zawierających w podstawniku grupę karbazylową oraz grupę aminową, prowadzi się wobec oligo(glicydolanu potasu) jako cyklicznego makroinicjatora aktywowanego ligandem, korzystnie eterem 18-korona-6 w roztworze tetrahydrofuranu. Otrzymany polimer w połączeniu z nieaktywnym lub słabo aktywnym optycznie polimerem, korzystnie z poli(metakrylanem metylu), polistyrenem lub poliwęglanem, tworzy materiał wykazujący intensywną fotoluminescencję w zakresie spektralnym 340 - 400 nm (barwa niebieska), który może znaleźć zastosowanie w optoelektronice, w tym do wyświetlaczy organicznych typu OLED (Organic Light Emitting Diods), czy też do budowy elementów typu RGB (Red Green Blue).

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211194 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 388642 (51) Int.Cl.
C08J 3/02 (2006.01) C08L 33/10 (2006.01) C08G 65/26 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 27.07.2009 C08G 75/08 (2006.01) (54) Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych (73) Uprawniony z patentu:
UNIWERSYTET ŚLĄSKI W KATOWICACH, Katowice, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:
31.01.2011 BUP 03/11 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.04.2012 WUP 04/12 (72) Twórca(y) wynalazku:
ANDRZEJ STOLARZEWICZ, Katowice, PL ANDRZEJ SWINAREW, Świętochłowice, PL BEATA PIEKARNIK, Ruda Śląska, PL
MAGDALENA MIELNIK, Jaworzno, PL
JUOZAS GRAŹULEVIĆIUS, Kaunas, LT VYTAUTAS GETAUTIS, Kaunas, LT JURATE SIMOKAITIENE, Kaunas, LT
PL 211 194 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych na drodze polimeryzacji monomerów oksiranowych lub tiiranowych.
Materiały fotoluminescencyjne znajdują zastosowanie w optoelektronice, do budowy organicznych diod/urządzeń emitujących światło (Organic Light Emitting Diods/Devices, OLEDs), czy też do budowy elementów typu RGB (Red Green Blue), a do tego celu mogą służyć również polimery z grupą optycznie aktywną, w tym polietery i politioetery.
Polimery te otrzymywane są na drodze polimeryzacji oksiranów i tiiranów zawierających w podstawniku grupę karbazylową lub hydrazonową. Wiadomo jednak, że ich polimeryzacja wobec znanych dawniej inicjatorów prowadzi do produktów o niskich masach cząsteczkowych, zwykle od Mn = 1000 do 2500, co omówiono w artykule przeglądowym J.V. Graźulevicius, P. Strohriegl, J. Pielichowski, K. Pielichowski, Prog. Polym. Sci. 28 (2003) 1297.
Między innymi z opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-336779 znany jest sposób wytwarzania polimerów fotoluminescencyjnych i fotoprzewodzących polegający na tym, że monomery oksiranowe zawierające w podstawniku grupę karbazylową i/lub hydrazonową kopolimeryzuje się z monomerami winylowymi, korzystnie metakrylanem metylu, akrylanem metylu lub styrenem. Kopolimeryzację prowadzi się wobec inicjatorów anionowych, ewentualnie z dodatkiem ligandu.
Zastosowanie cyklicznego oligo(glicydolanu potasu) jako makroinicjatora z głównie sześcioma grupami alkoholanowymi aktywowanymi eterem 18-korona-6 umożliwiło, według opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-378 664, uzyskanie polieterów o powiększonej kilkakrotnie masie cząsteczkowej i o budowie gwiaździstej. Na tej drodze otrzymano też polimery z grupami karbazylowymi, które miały właściwości fotoluminescencyjne, co znane jest z opisu polskiego zgłoszenia patentowego P-379 002. Do tej reguły nie stosował się jednak karbazylometylooksiran, powodem czego była zachodząca podczas jego polimeryzacji reakcja przeniesienia protonu, co opisano w publikacji W.A. Pisarski, A.S. 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 było uzyskać polimeru fotoluminescencyjnego o wysokiej Mn i pożądanych grupach końcowych.
Dopiero zamiana pierścienia oksiranowego na pierścień tiiranowy i użycie karbazylometylotiiranu zamiast karbazylometylooksiranu doprowadziło do polimeru fotoluminescencyjnego, a po jego zmieszaniu z nieaktywnym optycznie polimerem dało materiał o intensywnej fotoluminescencji, emitujący światło w kolorze zielono-niebieskim, co przedstawiono w opisie polskiego zgłoszenia patentowego
P-386942.
Nieoczekiwanie okazało się, że efekt ten można jeszcze zwiększyć dzięki zastosowaniu jako monomeru związku oksiranowego względnie tiiranowego zawierającego w podstawniku obok grupy karbazylowej dodatkowo grupę aminową, na przykład przez użycie ((1-(9-karbazylo)-3-difenyloamino)propan-2-oksymetylo)oksiranu.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że w polimeryzacji jako monomery stosuje się związki oksiranowe lub tiiranowe z podstawnikiem zawierającym grupę karbazylową oraz grupę aminową. Polimeryzację prowadzi się w rozpuszczalniku z grupy liniowych lub cyklicznych eterów, korzystnie w tetrahydrofuranie, w obecności cyklicznego oligo(glicydolanu potasu), w zakresie temperatur zależnym od rodzaju użytego rozpuszczalnika, korzystnie w temperaturze pomiędzy 20 a 65°C. Otrzymany produkt miesza się następnie z nieaktywnym lub słabo aktywnym optycznie polimerem, korzystnie z poli(metakrylanem metylu), polistyrenem lub poliwęglanem, uzyskując w ten sposób znaczące zwiększenie intensywności luminescencji.
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 ligandem, korzystnie eterem 18-korona-6 w tetrahydrofuranie, a następnie do mieszaniny reakcyjnej dodaje wybrany monomer oksiranowy bądź tiiranowy z podstawnikiem zawierającym grupę karbazylową oraz grupę aminową. W wyniku jego polimeryzacji powstaje produkt o budowie gwiaździstej, z cyklicznym rdzeniem zawierającym mery 1,2-dioksypropanowe i z ramionami utworzonymi z merów wybranego monomeru, o konsystencji stałej, wykazujący właściwości fotoluminescencyjne.
W etapie drugim otrzymany polimer zostaje rozproszony w nieaktywnym lub słabo aktywnym optycznie polimerze, korzystnie poli(metakrylanie metylu), polistyrenie lub poliwęglanie, którego udział
PL 211 194 B1 w finalnym materiale stanowi od 90 do 99,999% wagowych, korzystnie w przedziale od 99,0 do 99,9% wagowych.
Sposób według wynalazku zostanie bliżej objaśniony na podstawie poniższych przykładów.
P r z y k ł ad 1.
Do reaktora o pojemności 250 cm3 osuszonego a następnie wypełnionego argonem wprowadza się w temperaturze 25°C kolejno wodorek potasu (0,28 g, 7,0 mmol), tetrahydrofuran (30 cm3), eter 18-korona-6 (1,85 g, 7,0 mmol) i glicydol (0,6 cm3 7,0 mmol). Całość miesza się przez 40 minut, po czym dodaje ((1-(9-karbazylo)-3-difenyloamino)propan-2-oksymetylo)oksiran (15,7 g, 35,0 mmol), o budowie przedstawionej we wzorze 1, rozpuszczony w tetrahydrofuranie (70 cm3). Przebieg polimeryzacji kontroluje się metodą chromatografii żelowej oraz chromatografii gazowej, a po wyczerpaniu monomeru alkoholanowe grupy końcowe przeprowadza w grupy metoksy przez zadanie mieszaniny jodkiem metylu (1 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(((1-(9-karbazylo)-3-difenyloamino)propan-2-oksymetylo)oksiran) (12,8 g, wydajność 80%) ma konsystencję stałą, jego Mn = 4900, i emituje światło w kolorze zielono-niebieskim.
Polimer ten (0,1 g) wprowadza się następnie do roztworu poli(metakrylanu metylu) (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 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 340 - 400 nm (barwa niebieska).
P r z y k ł ad 2.
Do reaktora o pojemności 250 cm3 osuszonego a następnie wypełnionego argonem wprowadza się w temperaturze 25°C kolejno wodorek potasu (0,2 g, 5,0 mmol), tetrahydrofuran (30 cm3), eter 18-korona-6 (1,32 g, 5,0 mmol) i glicydol (0,33 cm3, 5,0 mmol). Całość miesza się przez 40 minut, po czym dodaje ((1-(9-karbazylo)-3-difenyloamino)propan-2-oksymetylo)tiiran (13,9 g, 30,0 mmol), o budowie przedstawionej we wzorze 2, rozpuszczony w tetrahydrofuranie (70 cm3). Przebieg polimeryzacji kontroluje się metodą chromatografii żelowej oraz chromatografii gazowej, a po wyczerpaniu monomeru alkoholanowe grupy końcowe przeprowadza w grupy metoksy przez zadanie mieszaniny jodkiem metylu (1 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(((1-(9-karbazylo)-3-difenyloamino)propan-2-oksymetylo)tiiran) (11,9 g, wydajność 85,6%) ma konsystencję stałą, jego Mn = 5300, i emituje światło w kolorze zielono-niebieskim.
Polimer ten (0,1 g) wprowadza się następnie do roztworu poli(metakrylanu metylu) (10,0 g) w tetrahydrofuranie (50 cm3), całość miesza przez 90 min w łaź ni ultradźwiękowej, po czym wylewa na płytkę szklaną. Otrzymany produkt w postaci 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 340 - 400 nm (barwa niebieska).

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych, w których jeden z tworzą cych je skł adników stanowi nieaktywny lub sł abo aktywny optycznie polimer, korzystnie poli(metakrylan metylu), polistyren lub poliwęglan, a drugi powstaje na drodze polimeryzacji monomerów oksiranowych lub tiiranowych z podstawnikiem zawierającym grupę karbazylową, inicjowanej cyklicznym oligo(glicydolanem potasu) aktywowanym ligandem, korzystnie eterem 18-korona-6 w roztworze tetrahydrofuranu, znamienny tym, że jako monomer stosuje się oksiran lub tiiran z grupą karbazylową oraz grupą aminową.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako monomer stosuje się ((1-(9-karbazylo)-3-difenyloamino)propan-2-oksymetylo)oksiran.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że udział nieaktywnego lub słabo aktywnego optycznie polimeru w materiale stanowi od 90 do 99,999% wagowych, korzystnie w przedziale od 99,0 do 99,9% wagowych.
PL388642A 2009-07-27 2009-07-27 Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych PL211194B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL388642A PL211194B1 (pl) 2009-07-27 2009-07-27 Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL388642A PL211194B1 (pl) 2009-07-27 2009-07-27 Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL388642A1 PL388642A1 (pl) 2011-01-31
PL211194B1 true PL211194B1 (pl) 2012-04-30

Family

ID=46002849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL388642A PL211194B1 (pl) 2009-07-27 2009-07-27 Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL211194B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL388642A1 (pl) 2011-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lou et al. Living cationic polymerization of δ-valerolactone and synthesis of high molecular weight homopolymer and asymmetric telechelic and block copolymer
Pramanik et al. A new class of self-healable hydrophobic materials based on ABA triblock copolymer via RAFT polymerization and Diels-Alder “click chemistry”
CN103906774B (zh) (甲基)丙烯酸酯化合物、以及包含该(甲基)丙烯酸酯化合物的光致变色固化性组合物
Yu et al. Functional Thermoplastic Polyurethane Elastomers with α, ω‐Hydroxyl End‐Functionalized Polyacrylates
JP5264491B2 (ja) 光活性芳香族重合体及びその製造方法
Yu et al. Synthesis of polymer organogelators using hydrogen bonding as physical cross-links
Liaw et al. Synthesis and characterization of block copolymer with pendant carbazole group via living ring-opening metathesis polymerization
WO2019119428A1 (zh) 一种用于3d打印的柔性光敏树脂及其制备方法
Kruse et al. Different routes to ampholytic polydehydroalanine: orthogonal versus simultaneous deprotection
Feng et al. Synthesis of well‐defined PNIPAM‐b‐(PEA‐g‐P2VP) double hydrophilic graft copolymer via sequential SET‐LRP and ATRP and its “schizophrenic” Micellization behavior in aqueous media
TW201434936A (zh) 無機粒子用分散劑、含有該分散劑之組成物、硬化性組成物、硬化物及薄膜
Zhang et al. Mussel-inspired polymer: a photocurable and degradable polymer network for adhesives
Han et al. Iridium-catalyzed polymerization of benzoic acids and internal diynes: a new route for constructing high molecular weight polynaphthalenes without the constraint of monomer stoichiometry
Lin et al. Synthesis and characterization of star‐shaped poly (ethylene glycol)‐block‐poly (L‐lactic acid) copolymers by melt polycondensation
Degirmenci et al. Synthesis and characterization of cyclohexene oxide functional poly (ε‐caprolactone) macromonomers and their use in photoinitiated cationic homo‐and copolymerization
Rugen-Penkalla et al. Highly charged conjugated polymers with polyphenylene backbones and poly (acrylic acid) side Chains
PL211194B1 (pl) Sposób otrzymywania polimerowych materiałów fotoluminescencyjnych
Yang et al. Photo‐responsive block copolymer containing azobenzene group: Synthesis by reversible addition‐fragmentation chain transfer polymerization and characterization
Meng et al. Design and Preparation of Tertiary Amine Modified Polyurethane Acrylate Oligomer with Co‐Initiation/Polymerization Bifunctions for Photo‐Curable Inkjet Printing of Textiles
CN109400916B (zh) 一种SiO2接枝聚合物的发光水凝胶材料及其制备方法
Xu et al. New polymethylene-b-poly (styrene-co-2-hydroxyethyl methacrylate) and polymethylene-b-poly (styrene-co-2-hydroxyethyl methacrylate)-g-poly (ε-caprolactone)) copolymers: Synthesis, characterization and their application in the fabrication of highly ordered porous films
Li et al. Polyethylene‐b‐poly (ethylene glycol) diblock copolymers: New synthetic strategy and application
Chen et al. Facile synthesis of nanocapsules and hollow nanoparticles consisting of fluorinated polymer shells by interfacial RAFT miniemulsion polymerization
Wei et al. Effect on photopolymerization of the structure of amine coinitiators contained in novel polymeric benzophenone photoinitiators
Moon et al. Introduction of reversible crosslinker into artificial marbles toward chemical recyclability