CN109651231A - 含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109651231A CN109651231A CN201811604614.5A CN201811604614A CN109651231A CN 109651231 A CN109651231 A CN 109651231A CN 201811604614 A CN201811604614 A CN 201811604614A CN 109651231 A CN109651231 A CN 109651231A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- poly
- cyano
- derivative
- styrene
- carbazole
- 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.)
- Granted
Links
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 405
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 title claims abstract description 189
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 title claims abstract description 179
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 12
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 120
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 83
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 46
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzenecarboxaldehyde Natural products O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 33
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 32
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 31
- -1 2- ethyl hexyl oxy Chemical group 0.000 claims description 28
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 25
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 24
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical group ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 16
- SIPUZPBQZHNSDW-UHFFFAOYSA-N diisobutylaluminium hydride Substances CC(C)C[Al]CC(C)C SIPUZPBQZHNSDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- CMQCNTNASCDNGR-UHFFFAOYSA-N toluene;hydrate Chemical compound O.CC1=CC=CC=C1 CMQCNTNASCDNGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- XNBVDORAKLGCKG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dihexoxybenzene Chemical compound CCCCCCOC1=CC=CC=C1OCCCCCC XNBVDORAKLGCKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 11
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 8
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 5
- 229940113088 dimethylacetamide Drugs 0.000 claims description 4
- ZWKNLRXFUTWSOY-QPJJXVBHSA-N (e)-3-phenylprop-2-enenitrile Chemical compound N#C\C=C\C1=CC=CC=C1 ZWKNLRXFUTWSOY-QPJJXVBHSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 claims description 3
- LNDJVIYUJOJFSO-UHFFFAOYSA-N cyanoacetylene Chemical group C#CC#N LNDJVIYUJOJFSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 claims description 2
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 2
- YKYMGFHOJJOSEB-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;potassium Chemical compound [K].CCCCO YKYMGFHOJJOSEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims 1
- DNLBLJSRCNPEGS-UHFFFAOYSA-N 9h-carbazole-1,2-dicarbaldehyde Chemical compound C1=CC=C2NC3=C(C=O)C(C=O)=CC=C3C2=C1 DNLBLJSRCNPEGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 30
- 239000010408 film Substances 0.000 description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 230000004044 response Effects 0.000 description 11
- BPIUIOXAFBGMNB-UHFFFAOYSA-N 1-hexoxyhexane Chemical group CCCCCCOCCCCCC BPIUIOXAFBGMNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- RVPVRDXYQKGNMQ-UHFFFAOYSA-N lead(2+) Chemical compound [Pb+2] RVPVRDXYQKGNMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241001597008 Nomeidae Species 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical compound [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N picric acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003367 polycyclic group Polymers 0.000 description 4
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910001451 bismuth ion Inorganic materials 0.000 description 3
- WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+) Chemical compound [Cd+2] WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 3
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 2
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 150000005839 radical cations Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical group C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000019658 bitter taste Nutrition 0.000 description 1
- 150000007516 brønsted-lowry acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007528 brønsted-lowry bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012769 display material Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N phthalonitrile Chemical class N#CC1=CC=CC=C1C#N XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
- C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
- C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
- C07D209/86—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N21/643—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" non-biological material
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- 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
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1007—Non-condensed systems
-
- 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
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
-
- 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
- C09K2211/1441—Heterocyclic
- C09K2211/1466—Heterocyclic containing nitrogen as the only heteroatom
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Indole Compounds (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用，本发明涉及含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用。本发明提供了一种含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用。本发明合成含咔唑结构的咔唑二醛单体，然后制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物，该材料作为光电材料，应用于电致变色材料、空穴传输材料、伪装材料、汽车后视镜材料；还可用于离子检测，***物检测。本发明应用于光电检测与显示领域。
Description
技术领域
本发明涉及含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用。
背景技术
聚对苯乙烯撑(PPV)是一类综合性能出众的耐高温高分子材料，具有良好的化学稳定性、优良的介电性能及抗辐射性能等，可以制备成薄膜、复合材料、绝缘漆、电容器材料，广泛应用于航空航天、电致发光、传感器等领域。虽然聚对苯乙烯撑综合性能优异，但传统PPV存在一些缺点，如加工难度高、溶解性差、成膜强度差、柔性差容易碎裂等问题，这大大限制了聚对苯乙烯撑材料在工业上的应用。因此，我们在PPV上引入烷氧基侧链以增强其溶解性，同时在PPV主链上引入亲电基团氰基以改善其电子性能，降低其能带。另外，现在多要求材料具有多功能性与小型化，并且能集成于一个小芯片中，而传统的PPV作为光电材料和检测显示材料由于其溶解性及加工性能的限制稍显不足。因此，PPV类材料在光电检测与显示领域的应用一直都有待提高。
发明内容
本发明是为了解决现有PPV类材料在光电检测与显示领域应用较少的问题，提供了含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用。
本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物为含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1或含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2；
其中含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的结构式如下：
，
式中n为3～10的整数；
其中含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2结构式如下：
，
式中n为3～10的整数。
本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的制备方法为：
一、合成含咔唑结构的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺的单体
将N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与除水甲苯混合，抽真空通氮气，再置于低温反应釜中，降温至-70摄氏度，加入还原剂二异丁基氢化铝，-70摄氏度条件下搅拌10min，关闭降温阀，保持搅拌直至反应体系温度回升至室温，取出反应体系置于磁力搅拌器上继续搅拌,再依次加入丙酮、乙酸乙酯、氯化铵的氨水溶液，搅拌至体系出现明显分层，其上层为澄清液体，下层有固体析出，将体系抽滤，所得液体旋蒸即得到N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺；
二、制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物
将N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、溶剂、含有氰基的2-(2-乙基己氧基)-5-甲氧基-1,4-苯二乙腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵加入三口瓶中，升温至50℃搅拌回流20min,冷却后倒入用乙酸酸化的甲醇中，再过滤并用甲醇洗涤固体直至甲醇无颜色，将得到的固体真空干燥，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1；
其中步骤一中的N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与二异丁基氢化铝的体积比为(1.0-1.5)g:(2-3)mL；
步骤一中的除水甲苯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为10mL：(1.0-1.5)g；
步骤一中的丙酮与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤一中的乙酸乙酯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤二中的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵的质量比为0.2g：0.15g：0.12g：5mL；
步骤二中的溶剂与N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体的体积质量比为20mL:0.2g；溶剂为叔丁醇和四氢呋喃按体积比1:1混合而成。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的制备方法为：
一、合成含咔唑结构的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺的单体
将N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与除水甲苯混合，抽真空通氮气，再置于低温反应釜中，降温至-70摄氏度，加入还原剂二异丁基氢化铝，-70摄氏度条件下搅拌10min，关闭降温阀，保持搅拌直至反应体系温度回升至室温，取出反应体系置于磁力搅拌器上继续搅拌,再依次加入丙酮、乙酸乙酯、氯化铵的氨水溶液，搅拌至体系出现明显分层，其上层为澄清液体，下层有固体析出，将体系抽滤，所得液体旋蒸即得到N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺；
二、制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物
将N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、溶剂、含2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵加入三口瓶中，升温至50℃搅拌回流20min,冷却后倒入用乙酸酸化的甲醇中，再过滤并用甲醇洗涤固体直至甲醇无颜色，将得到的固体真空干燥，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2；
其中步骤一中的N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与二异丁基氢化铝的体积比为(1.0-1.5)g:(2-3)mL；
步骤一中的除水甲苯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为10mL：(1.0-1.5)g；
步骤一中的丙酮与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤一中的乙酸乙酯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤二中的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵的质量比为0.2g：0.15g：0.12g：5mL；
步骤二中的溶剂与N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体的体积质量比为20mL:0.2g；溶剂为叔丁醇和四氢呋喃按体积比1:1混合而成。
本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为光电材料的应用。
本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2应用在金属离子检测上。
本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为酸碱性气体检测材料的应用。
本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1应用在***物检测上。
本发明的有益效果：
本发明大大扩展了PPV类材料的应用范围，含长碳链的带氰基的聚对苯乙烯撑聚合物材料，由于其优异的耐热性能和机械性能引起了科研工作者极大的兴趣。将具有破坏堆积性能的咔唑基团和长碳链引入聚对苯乙烯撑结构中，不仅能保持原有聚对苯乙烯撑的高热稳定性，而且能够增大其溶解度使成膜能力增强，这不但有利于制造大面积的薄膜电致变色器件，还提供了电活性中心以促进电致变色器件的处理和应用；本发明制备的聚对苯乙烯撑衍生物以悬挂式的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺为单体，可以有效地减少聚合物分子链之间的强烈作用力，增加聚合物的溶解性，同时咔唑易于形成阳离子自由基，呈现出不同于中性态咔唑的颜色。本发明中的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物有很高的耐高温的性能，一般在氮气的气氛下，分解温度在350℃以上，适合在器件中使用。将本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物材料制成薄膜，在ITO衬底上没有脆裂和破碎现象，在ITO衬底上显示了良好润湿能力。这意味着含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物材料具有良好的膜形成特性，可以用来制作大面积的薄膜。在施加电压的过程中聚合物薄膜能够保持循环圈稳定性良好，可循环20次以上且稳定性良好。
本发明的聚对苯乙烯撑衍生物的电致变色性能在实际应用中具有以下优越性:(1)具有良好的电化学氧化还原可逆性，经过几十次氧化还原循环之后仍能保持可逆；(2)颜色变化的响应时间快，在加电压之后，在0.8秒之内即可迅速变色；(3)颜色的变化是可逆的；(4)颜色变化灵敏度高；(5)有较高的循环寿命；(6)材料变色前后有较好的化学稳定性，常温常压下，空气中可能稳定存在。(7)含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1对酸碱性气体及***物TNT，苦味酸具有响应；含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对酸碱性气体和金属离子具有响应。
附图说明
图1为图1为实施例一和二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的红外谱图；
图2为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的氢核磁谱图；
图3为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的氢核磁谱图；
图4为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的循环伏安图；
图5为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的循环伏安图；
图6为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的电致变色图；
图7为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的电致变色图；
图8为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的电致荧光图；
图9为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的电致荧光图；
图10为实施例一和二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的热失重曲线图；
图11为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的对酸碱性气体响应图；
图12为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的对有机酸苦味酸的检测图；
图13为实施例二备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的对***物TNT的检测图；
图14为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铝离子响应的荧光图；
图15为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铋离子响应的荧光图；
图16为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对镉离子响应的荧光图；
图17为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对钴离子响应的荧光图；
图18为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铬离子响应的荧光图；
图19为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铜离子响应的荧光图；
图20为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铁离子响应的荧光图；
图21为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对钾离子响应的荧光图；
图22为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对镁离子响应的荧光图；
图23为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对镍离子响应的荧光图；
图24为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铅离子响应的荧光图；
图25为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铅离子响应的荧光图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物为含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1或含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2；
其中含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的结构式如下：
，
式中n为3～10的整数；
其中含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2结构式如下：
，
式中n为3～10的整数。
本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1为聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯；含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2为聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯。
本实施方式的有益效果：
本实施方式大大扩展了PPV类材料的应用范围，含长碳链的带氰基的聚对苯乙烯撑聚合物材料，由于其优异的耐热性能和机械性能引起了科研工作者极大的兴趣。将具有破坏堆积性能的咔唑基团和长碳链引入聚对苯乙烯撑结构中，不仅能保持原有聚对苯乙烯撑的高热稳定性，而且能够增大其溶解度使成膜能力增强，这不但有利于制造大面积的薄膜电致变色器件，还提供了电活性中心以促进电致变色器件的处理和应用；本实施方式制备的聚对苯乙烯撑衍生物以悬挂式的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺为单体，可以有效地减少聚合物分子链之间的强烈作用力，增加聚合物的溶解性，同时咔唑易于形成阳离子自由基，呈现出不同于中性态咔唑的颜色。本实施方式中的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物有很高的耐高温的性能，一般在氮气的气氛下，分解温度在350℃以上，适合在器件中使用。将本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物材料制成薄膜，在ITO衬底上没有脆裂和破碎现象，在ITO衬底上显示了良好润湿能力。这意味着含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物材料具有良好的膜形成特性，可以用来制作大面积的薄膜。在施加电压的过程中聚合物薄膜能够保持循环圈稳定性良好，可循环20次以上且稳定性良好。
本实施方式的聚对苯乙烯撑衍生物的电致变色性能在实际应用中具有以下优越性:(1)具有良好的电化学氧化还原可逆性，经过几十次氧化还原循环之后仍能保持可逆；(2)颜色变化的响应时间快，在加电压之后，在0.8秒之内即可迅速变色；(3)颜色的变化是可逆的；(4)颜色变化灵敏度高；(5)有较高的循环寿命；(6)材料变色前后有较好的化学稳定性，常温常压下，空气中可能稳定存在。(7)含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1对酸碱性气体及***物TNT，苦味酸具有响应；含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对酸碱性气体和金属离子具有响应。
具体实施方式二：本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的制备方法为：
一、合成含咔唑结构的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺的单体
将N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与除水甲苯混合，抽真空通氮气，再置于低温反应釜中，降温至-70摄氏度，加入还原剂二异丁基氢化铝，-70摄氏度条件下搅拌10min，关闭降温阀，保持搅拌直至反应体系温度回升至室温，取出反应体系置于磁力搅拌器上继续搅拌,再依次加入丙酮、乙酸乙酯、氯化铵的氨水溶液，搅拌至体系出现明显分层，其上层为澄清液体，下层有固体析出，将体系抽滤，所得液体旋蒸即得到N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺；
二、制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物
将N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、溶剂、含有氰基的2-(2-乙基己氧基)-5-甲氧基-1,4-苯二乙腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵加入三口瓶中，升温至50℃搅拌回流20min,冷却后倒入用乙酸酸化的甲醇中，再过滤并用甲醇洗涤固体直至甲醇无颜色，将得到的固体真空干燥，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1；
其中步骤一中的N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与二异丁基氢化铝的体积比为(1.0-1.5)g:(2-3)mL；
步骤一中的除水甲苯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为10mL：(1.0-1.5)g；
步骤一中的丙酮与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤一中的乙酸乙酯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤二中的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵的质量比为0.2g：0.15g：0.12g：5mL；
步骤二中的溶剂与N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体的体积质量比为20mL:0.2g；溶剂为叔丁醇和四氢呋喃按体积比1:1混合而成。
本实施方式步骤一中反复进行三次抽真空通氮气；搅拌速度均为800r/min～900r/min。
具体实施方式三：本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的制备方法为：
一、合成含咔唑结构的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺的单体
将N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与除水甲苯混合，抽真空通氮气，再置于低温反应釜中，降温至-70摄氏度，加入还原剂二异丁基氢化铝，-70摄氏度条件下搅拌10min，关闭降温阀，保持搅拌直至反应体系温度回升至室温，取出反应体系置于磁力搅拌器上继续搅拌,再依次加入丙酮、乙酸乙酯、氯化铵的氨水溶液，搅拌至体系出现明显分层，其上层为澄清液体，下层有固体析出，将体系抽滤，所得液体旋蒸即得到N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺；
二、制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物
将N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、溶剂、含2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵加入三口瓶中，升温至50℃搅拌回流20min,冷却后倒入用乙酸酸化的甲醇中，再过滤并用甲醇洗涤固体直至甲醇无颜色，将得到的固体真空干燥，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2；
其中步骤一中的N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与二异丁基氢化铝的体积比为(1.0-1.5)g:(2-3)mL；
步骤一中的除水甲苯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为10mL：(1.0-1.5)g；
步骤一中的丙酮与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤一中的乙酸乙酯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤二中的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵的质量比为0.2g：0.15g：0.12g：5mL；
步骤二中的溶剂与N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体的体积质量比为20mL:0.2g；溶剂为叔丁醇和四氢呋喃按体积比1:1混合而成。
本实施方式步骤一中反复进行三次抽真空通氮气；搅拌速度均为800r/min～900r/min。
具体实施方式四：本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为光电材料的应用。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为光电材料的应用方法：将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶于有机溶剂中，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液，然后将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物在导电玻璃上进行涂膜，得到光电材料；其中有机溶剂为四氢呋喃、氯代苯、N,N′-二甲基乙酰胺或N,N′-二甲基甲酰胺。其他与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2作为金属离子检测材料的应用。
本实施方式中的金属离子为铝离子和铜离子。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2作为金属离子检测的应用方法为：将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2溶于质子性有机溶剂中，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液，然后将待测水溶液滴加于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液中，利用溶液荧光强度的变化来特异性检测溶液中的金属离子；质子性有机溶剂为THF或DMF。其他与与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为酸碱性气体检测材料的应用。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同的是：含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为酸碱性气体检测材料的应用方法为：将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶于有机溶剂中，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液，滴一滴含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液于硅胶板上，烘干将溶剂蒸发除去，然后置于待测气体的瓶口，在紫外灯下观察记录荧光，利用硅胶板上聚合物荧光强弱的变化来检测是否存在酸碱性气体，有机溶剂为二氯甲烷或THF。
本实施方式将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶于有机溶剂中，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液，滴一滴含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物于硅胶板上，烘干将溶剂蒸发除去，在紫外灯下观察记录荧光，分别取易挥发的酸和碱分别置于两个称量瓶中，将载有含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的硅胶板置于称量瓶口一定时间，然后放在紫外灯下观察并记录荧光。利用硅胶板上聚合物荧光强弱的变化来检测是否存在酸碱性气体。
具体实施方式十：本实施方式含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1应用在***物检测上。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式十不同的是：含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1检测***物的应用方法为：将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1溶于有机溶剂中，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液，然后将待检测溶液滴加于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液中，利用溶液荧光强度的变化来检测溶液中是否存在***物；其中有机溶剂为二氯甲烷或THF。其他与与具体实施方式十相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物为含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的结构式如下：
，
式中n为3～10的整数；
本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的制备方法为：
一、合成含咔唑结构的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺的单体
将N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与除水甲苯混合，抽真空通氮气，再置于低温反应釜中，降温至-70摄氏度，加入还原剂二异丁基氢化铝，-70摄氏度条件下搅拌10min，关闭降温阀，保持搅拌直至反应体系温度回升至室温，取出反应体系置于磁力搅拌器上继续搅拌,再依次加入丙酮、乙酸乙酯、氯化铵的氨水溶液，搅拌至体系出现明显分层，其上层为澄清液体，下层有固体析出，将体系抽滤，所得液体旋蒸即得到N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺；
二、制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物
将N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、溶剂、含有氰基的2-(2-乙基己氧基)-5-甲氧基-1,4-苯二乙腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵加入三口瓶中，升温至50℃搅拌回流20min,冷却后倒入用乙酸酸化的甲醇中，再过滤并用甲醇洗涤固体直至甲醇无颜色，将得到的固体真空干燥，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯，即含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1；
其中步骤一中的N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与二异丁基氢化铝的体积比为1.5g:(2-3)mL；
步骤一中的除水甲苯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为10mL：1.5g；
步骤一中的丙酮与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:1.5g；
步骤一中的乙酸乙酯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:1.5g；
步骤二中的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵的质量比为0.2g：0.15g：0.12g：5mL；
步骤二中的溶剂与N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体的体积质量比为20mL:0.2g；溶剂为叔丁醇和四氢呋喃按体积比1:1混合而成。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1作为电致变色材料的制备方法是：将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶于有机溶剂中，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶液，然后将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶液在导电玻璃上进行涂膜，得到电致变色材料；其中有机溶剂为四氢呋喃、氯代苯、N,N′-二甲基乙酰胺或N,N′-二甲基甲酰胺。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1作为电致荧光材料的制备方法是：将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶于有机溶剂中，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶液，然后将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶液在导电玻璃上进行涂膜，得到电致荧光材料；其中有机溶剂为四氢呋喃、氯代苯、N,N′-二甲基乙酰胺或N,N′-二甲基甲酰胺。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1检测***物的方法为：将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶于有机溶剂中，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶液，然后将待检测溶液滴加于将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶液中，利用溶液荧光强度的变化来检测溶液中是否存在***物；其中有机溶剂为二氯甲烷或THF。。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1作为酸碱性气体检测材料的应用方法为：将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶于有机溶剂中，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶液，滴一滴聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯溶液于硅胶板上，烘干将溶剂蒸发除去，在紫外灯下观察记录荧光，利用硅胶板上聚合物荧光强弱的变化来检测是否存在酸碱性气体，有机溶剂为二氯甲烷或THF。
测试聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯的溶解性，结果如表1所示，溶解度是用10毫克样品溶在1毫升溶液中测量的。++，可溶于室温。+,加热溶解。+-在加热过程中部分可溶。-不溶解。由表1可知，本实施例的聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2-甲氧基-4-(1-氰基丙烯基)-5-(2-乙基己氧基))苯基乙烯具有良好的溶解性。
表1
实施例二：含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2结构式如下：
，
式中n为3～10的整数。
本实施例含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的制备方法为：
一、合成含咔唑结构的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺的单体
将N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与除水甲苯混合，抽真空通氮气，再置于低温反应釜中，降温至-70摄氏度，加入还原剂二异丁基氢化铝，-70摄氏度条件下搅拌10min，关闭降温阀，保持搅拌直至反应体系温度回升至室温，取出反应体系置于磁力搅拌器上继续搅拌,再依次加入丙酮、乙酸乙酯、氯化铵的氨水溶液，搅拌至体系出现明显分层，其上层为澄清液体，下层有固体析出，将体系抽滤，所得液体旋蒸即得到N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺；
二、制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物
将N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、溶剂、含2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵加入三口瓶中，升温至50℃搅拌回流20min,冷却后倒入用乙酸酸化的甲醇中，再过滤并用甲醇洗涤固体直至甲醇无颜色，将得到的固体真空干燥，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯，即含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2；
其中步骤一中的N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与二异丁基氢化铝的体积比为1.5g:(2-3)mL；
步骤一中的除水甲苯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为10mL：1.5g；
步骤一中的丙酮与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:1.5g；
步骤一中的乙酸乙酯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:1.5g；
步骤二中的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵的质量比为0.2g：0.15g：0.12g：5mL；
步骤二中的溶剂与N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体的体积质量比为20mL:0.2g；溶剂为叔丁醇和四氢呋喃按体积比1:1混合而成。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2作为电致变色材料的制备方法是：将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶于有机溶剂中，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶液，然后将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶液在导电玻璃上进行涂膜，得到电致变色材料；其中有机溶剂为四氢呋喃、氯代苯、N,N′-二甲基乙酰胺或N,N′-二甲基甲酰胺。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2作为电致荧光材料的制备方法是：将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶于有机溶剂中，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶液，然后将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶液在导电玻璃上进行涂膜，得到电致荧光材料；其中有机溶剂为四氢呋喃、氯代苯、N,N′-二甲基乙酰胺或N,N′-二甲基甲酰胺。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2作为酸碱性气体检测材料的应用方法为：将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶于有机溶剂中，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶液，滴一滴聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶液于硅胶板上，烘干将溶剂蒸发除去，在紫外灯下观察记录荧光，利用硅胶板上聚合物荧光强弱的变化来检测是否存在酸碱性气体，有机溶剂为二氯甲烷或THF。
含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2作为金属离子检测的应用方法为：将聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶于质子性有机溶剂中，得到聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶液，然后将待测水溶液滴加于聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯溶液中，利用溶液荧光强度的变化来特异性检测溶液中的金属离子；质子性有机溶剂为THF或DMF。
测试聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯的溶解性，结果如表2所示，溶解度是用10毫克样品溶在1毫升溶液中测量的。++，可溶于室温。+,加热溶解。+-在加热过程中部分可溶。-不溶解。由表2可知，本实施例的聚1-(N-咔唑-N’-二苯基-苯二胺)-2-氰基-2-(2,5-二己氧基-4-(1-氰基丙烯基))苯基乙烯具有良好的溶解性。
表2
将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物涂覆成膜，对其性能进行测试：
图1为实施例一和二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的红外谱图；从图1可知，在2220-2250cm-1处的特征吸收峰，对应于氰基中C-N键的伸缩振动峰，在2915-2918cm-1附近的峰为甲基的伸缩振动峰，在1670-1690cm-1处的特征峰为C＝C键的伸缩振动峰。
图2为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的氢核磁谱图；图3为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的氢核磁谱图；从图2和3可知，δ＝7.11-8.18ppm为苯环上H的化学位移，具体如图所标示。
图4为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的循环伏安图；图5为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的循环伏安图；从图4和图5可知，其有较低的初始电位和还原电位，易被氧化还原，其有两个氧化峰与理论推测结果相符。
图6为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的电致变色图；图7为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的电致变色图；从图6和图7可知，在未施电压之前，含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1在365nm处有吸收峰，当外加电压从0.0V到1.7V时，365nm处吸收峰逐渐上升，在565nm处出现新的吸收峰并逐渐上升；电致变色的颜色从浅黄色到深蓝色；P2在未施加电压前在412nm处有吸收峰，当外加电压从0.0V到1.5V时，412nm处吸收峰逐渐下降，在1332nm处出现新的吸收峰并逐渐上升，电致变色的颜色从浅黄色到深蓝色。
图8为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的电致荧光图；图9为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的电致荧光图；在未施电压之前，荧光强度达到最高水平，随着外加电压升高，聚合物P1的荧光强度逐渐下降，P2荧光强度逐渐下降最后近乎趋近于零。
图10为实施例一和二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的热失重曲线图；从图10可知，含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1大约在400℃左右开始大量失重，P2当温度在350℃时，失重量为5％，当温度为392℃时，失重量为10％；当温度为437℃时，失重量为20％，当温度达到800℃时实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物碳残余量为47％；P1当温度在340℃时，失重量为5％，当温度为404℃时，失重量为10％；当温度为437℃时，失重量为20％，当温度达到800℃时含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物碳残余量为40％，具有较好的耐高温性能。
图11为实施例一制备的含咔唑结构氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1对挥发性酸碱气体响应的荧光图；由图11可以看出当与酸性气体接触数十秒后聚合物荧光明显变弱，在此基础上与碱性气体接触数十秒聚合物的荧光强度逐渐回复。
图12为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1对苦味酸响应的荧光图；由图12可以看出随着苦味酸浓度的增加，聚合物溶液的荧光强度逐渐减弱。
图13为实施例一制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1对TNT响应的荧光图；由图13可以看出随着TNT浓度的增加，聚合物溶液的荧光强度逐渐减弱。
图14为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铝离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.30mL铝离子时的荧光强度曲线；
图15为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铋离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.45mL铋离子时的荧光强度曲线；
图16为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对镉离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.4mL镉离子时的荧光强度曲线；
图17为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对钴离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.4mL钴离子时的荧光强度曲线；
图18为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铬离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.4mL铬离子时的荧光强度曲线；
图19为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铜离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.35mL铜离子时的荧光强度曲线；
图20为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铁离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.4mL铁离子时的荧光强度曲线；
图21为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对钾离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.4mL钾离子时的荧光强度曲线；
图22为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对镁离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.4mL镁离子时的荧光强度曲线；
图23为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对镍离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.35mL镍离子时的荧光强度曲线；
图24为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铅离子响应的荧光图；曲线分别为加入0-0.4mL铅离子时的荧光强度曲线；
图25为实施例二制备的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对铅离子响应的荧光图，曲线分别为加入0-0.35mL铅离子时的荧光强度曲线。
本实施例一共对12种金属离子进行了测试，其中金属离子溶液均以10^-5mol/L的浓度进行该项测试，由图14-25可以看出P2对于Cu2+和Al3+有特异识别功能，随着Cu2+含量升高，P2荧光强度减弱；随着Al3+含量升高，P2荧光强度先增强后减弱；而对于其他金属离子随着含量升高，P2荧光强度均呈现增强的趋势。
由上述试验可知，本实施例制备的聚对苯乙烯撑衍生物以悬挂式的二醛基咔唑和含长烷氧基连的对二氰基苯反应制得，可以有效地减少聚合物分子链之间的强烈作用力，增加聚合物的溶解性，同时咔唑易于形成阳离子自由基呈现出不同于中性态的咔唑。本发明中的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物有很高的耐高温的性能，一般在氮气的气氛下，分解温度在350℃以上，适合在器件中使用。将本发明含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物材料制成薄膜，在ITO衬底上没有大的聚集现象和破碎现象，在ITO衬底上也显示了良好润湿能力。这意味着PPV材料具有良好的膜形成特性，可以用来制作大面积的薄膜。在施加电压后，薄膜的透过率依然可以达到40％，透明度比较好，而在施加电压的过程中聚合物薄膜能够保持循环圈稳定性良好，可循环20次以上且透明度不变。
本实施例的的聚对苯乙烯撑衍生物的电致变色性能在实际应用中具有以下优越性:(1)具有良好的电化学氧化还原可逆性，经过几十次氧化还原循环之后仍能保持可逆；(2)颜色变化的响应时间快，在加电压之后，在0.8秒之内即可迅速变色；(3)颜色的变化是可逆的；(4)颜色变化灵敏度高；(5)有较高的循环寿命；(6)材料变色前后有较好的化学稳定性，常温常压下，空气中可能稳定存在。(7)含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1对酸碱性气体及***物TNT，苦味酸具有响应；含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2对酸碱性气体和金属离子具有响应。
Claims (10)
1.含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物为含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1或含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2；
其中含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的结构式如下：
，
式中n为3～10的整数；
其中含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2结构式如下：
，
式中n为3～10的整数。
2.制备如权利要求1所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的方法，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1的制备方法为：
一、合成含咔唑结构的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺的单体
将N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与除水甲苯混合，抽真空通氮气，再置于低温反应釜中，降温至-70摄氏度，加入还原剂二异丁基氢化铝，-70摄氏度条件下搅拌10min，关闭降温阀，保持搅拌直至反应体系温度回升至室温，取出反应体系置于磁力搅拌器上继续搅拌,再依次加入丙酮、乙酸乙酯、氯化铵的氨水溶液，搅拌至体系出现明显分层，其上层为澄清液体，下层有固体析出，将体系抽滤，所得液体旋蒸即得到N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺；
二、制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物
将N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、溶剂、含有氰基的2-(2-乙基己氧基)-5-甲氧基-1,4-苯二乙腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵加入三口瓶中，升温至50℃搅拌回流20min,冷却后倒入用乙酸酸化的甲醇中，再过滤并用甲醇洗涤固体直至甲醇无颜色，将得到的固体真空干燥，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1；
其中步骤一中的N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与二异丁基氢化铝的体积比为(1.0-1.5)g:(2-3)mL；
步骤一中的除水甲苯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为10mL：(1.0-1.5)g；
步骤一中的丙酮与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤一中的乙酸乙酯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤二中的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵的质量比为0.2g：0.15g：0.12g：5mL；
步骤二中的溶剂与N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体的体积质量比为20mL:0.2g；溶剂为叔丁醇和四氢呋喃按体积比1:1混合而成。
3.制备如权利要求1所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的方法，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2的制备方法为：
一、合成含咔唑结构的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺的单体
将N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与除水甲苯混合，抽真空通氮气，再置于低温反应釜中，降温至-70摄氏度，加入还原剂二异丁基氢化铝，-70摄氏度条件下搅拌10min，关闭降温阀，保持搅拌直至反应体系温度回升至室温，取出反应体系置于磁力搅拌器上继续搅拌,再依次加入丙酮、乙酸乙酯、氯化铵的氨水溶液，搅拌至体系出现明显分层，其上层为澄清液体，下层有固体析出，将体系抽滤，所得液体旋蒸即得到N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺；
二、制备含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物
将N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、溶剂、含2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵加入三口瓶中，升温至50℃搅拌回流20min,冷却后倒入用乙酸酸化的甲醇中，再过滤并用甲醇洗涤固体直至甲醇无颜色，将得到的固体真空干燥，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2；
其中步骤一中的N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺与二异丁基氢化铝的体积比为(1.0-1.5)g:(2-3)mL；
步骤一中的除水甲苯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为10mL：(1.0-1.5)g；
步骤一中的丙酮与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤一中的乙酸乙酯与N-二(4-苯甲氰)-N’-咔唑苯二胺的体积质量比为：(2-3)mL:(1.0-1.5)g；
步骤二中的N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体、2,5-二己氧基苯-1,4-二乙酰腈、叔丁醇钾及催化剂四丁基氢氧化铵的质量比为0.2g：0.15g：0.12g：5mL；
步骤二中的溶剂与N-二(4-苯甲醛)-N’-咔唑苯二胺单体的体积质量比为20mL:0.2g；溶剂为叔丁醇和四氢呋喃按体积比1:1混合而成。
4.如权利要求1所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的应用，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为光电材料的应用。
5.根据权利要求4所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的应用，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为光电材料的应用方法：将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶于有机溶剂中，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液，然后将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物在导电玻璃上进行涂膜，得到光电材料；其中有机溶剂为四氢呋喃、氯代苯、N,N′-二甲基乙酰胺或N,N′-二甲基甲酰胺。
6.如权利要求1所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的应用，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2作为金属离子检测材料的应用。
7.根据权利要求6所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的应用，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2作为金属离子检测的应用方法为：将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P2溶于质子性有机溶剂，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液，然后将待测水溶液滴加于聚对苯乙烯撑衍生物溶液中，利用溶液荧光强度的变化来特异性检测溶液中的金属离子；质子性有机溶剂为THF或DMF。
8.如权利要求1所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的应用，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为酸碱性气体检测材料的应用。
9.根据权利要求8所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的应用，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物作为酸碱性气体检测材料的应用方法为：将含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶于有机溶剂，得到含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液，滴一滴含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物溶液于硅胶板上，烘干将溶剂蒸发除去，然后置于待测气体的瓶口，在紫外灯下观察记录荧光，利用硅胶板上聚合物荧光强弱的变化来检测是否存在酸碱性气体,有机溶剂为二氯甲烷或THF。
10.如权利要求1所述的含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物的应用，其特征在于含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物P1在***物检测上的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811604614.5A CN109651231B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811604614.5A CN109651231B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109651231A true CN109651231A (zh) | 2019-04-19 |
| CN109651231B CN109651231B (zh) | 2021-05-28 |
Family
ID=66115612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811604614.5A Expired - Fee Related CN109651231B (zh) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | 含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109651231B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6372154B1 (en) * | 1999-12-30 | 2002-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Luminescent ink for printing of organic luminescent devices |
| CN103435537A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-11 | 吉林大学 | 一种可电聚合的化学修饰电极有机材料及其在超痕量tnt检测中的应用 |
| CN104844782A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-19 | 黑龙江大学 | 一种含咔唑基的聚氨酯及其制备方法和应用 |
| CN106397743A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-02-15 | 齐鲁工业大学 | 一种水溶性荧光共轭聚合物在硝基芳烃检测中的应用 |
| CN108559066A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-21 | 黑龙江大学 | 一种含三芳胺和芴单元的共轭聚合物及其制备方法和应用 |
-
2018
- 2018-12-26 CN CN201811604614.5A patent/CN109651231B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6372154B1 (en) * | 1999-12-30 | 2002-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Luminescent ink for printing of organic luminescent devices |
| CN103435537A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-11 | 吉林大学 | 一种可电聚合的化学修饰电极有机材料及其在超痕量tnt检测中的应用 |
| CN104844782A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-19 | 黑龙江大学 | 一种含咔唑基的聚氨酯及其制备方法和应用 |
| CN106397743A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-02-15 | 齐鲁工业大学 | 一种水溶性荧光共轭聚合物在硝基芳烃检测中的应用 |
| CN108559066A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-21 | 黑龙江大学 | 一种含三芳胺和芴单元的共轭聚合物及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MUHAMMAD MANSHA等: "Visible-light driven photocatalytic oxygen evolution reaction from new poly(phenylene cyanovinylenes)", 《DYES AND PIGMENTS》 * |
| XIAO TIAN-DI等: "Stable Electrochromic Polyschiff Bases Containing Triarylamine Units: Synthesis, Electrochemical, and Acidochromic Properties", 《POLYMER-PLASTICS TECHNOLOGY AND ENGINEERING》 * |
| XIAOCHUAN MA等: "Synthesis, electrochromic, halochromic and electro-optical properties of polyazomethines with a carbazole core and triarylamine units serving as functional groups", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109651231B (zh) | 2021-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110372829B (zh) | 基于偶氮还原响应的聚合物凝胶荧光探针的制备及应用 | |
| CN111116813A (zh) | 一种基于交联聚合物荧光微球的制备方法 | |
| CN104844762A (zh) | 一种金属框架温敏型分子印迹聚合物的制备方法 | |
| CN103288726B (zh) | 长链喹啉酰腙类凝胶因子及其金属凝胶制备和在检测氰根离子中的应用 | |
| CN114907551B (zh) | 一种红色电致变色聚合物、制备方法、薄膜及器件 | |
| CN108559066A (zh) | 一种含三芳胺和芴单元的共轭聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN105175716A (zh) | 一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜及其制备方法和应用 | |
| CN108165261B (zh) | 一种基于三联吡啶配体的多色发光凝胶及其制备方法与应用 | |
| CN107082840A (zh) | 一种丙烯酰氨基苯硼酸聚合物及其制备与应用 | |
| CN101176219A (zh) | 有机电致发光用高分子组合物 | |
| CN109651231A (zh) | 含咔唑结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN109575230A (zh) | 一种多功能聚氨酯衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN107759789A (zh) | 一种具有电致变色性能的聚倍半硅氧烷及其制备方法和应用 | |
| CN109294554B (zh) | 表面富含羧基的荧光微球及其合成方法 | |
| Kokubo et al. | Anionic polymerization of methyl methacrylate in an ionic liquid | |
| CN106432636A (zh) | 含poss纳米杂化聚合物磷光材料及其制备方法 | |
| CN109535032A (zh) | 含萘环结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN109400800A (zh) | 一种n-罗丹明6g内酰胺-n，-丙烯酰氧基肼荧光探针聚合物水凝胶及其制备方法 | |
| CN109134769A (zh) | 一种苝酰亚胺荧光染料的高分子化方法 | |
| Zhou et al. | Supramolecular lanthanide metallogels rapidly formed at room temperature and their thermally stable luminescence behavior | |
| CN105542066B (zh) | 一种螺吡喃基无规共聚物P(SPMA‑co‑MAA)的制备方法 | |
| CN108559082A (zh) | 含咔唑胺结构及萘酰亚胺荧光基团的聚酰亚胺衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN109574876A (zh) | 含联苯结构及氰基的聚对苯乙烯撑衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN105061481A (zh) | 三元铽配合物单体和其与三元铽配合物单体-mma共聚物发光材料的制备方法 | |
| CN106633074B (zh) | 一种具有电致变色性能的聚硅氧烷及其制备方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210528 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |