近年來,發(fā)光液晶高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系受到了廣泛關(guān)注。四苯乙烯(TPE)是一種高度扭曲的聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)基元,它的順式和反式構(gòu)型對高分子鏈的排列具有不同影響。但是,設(shè)計(jì)并合成單一構(gòu)型TPE的高分子非常困難,而且,其構(gòu)型對高分子液晶行為的影響尚不清楚。
近日,華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院廖永貴教授團(tuán)隊(duì)通過熔融縮聚首次合成了僅含反式或順式構(gòu)型TPE的主鏈型高分子E-PM7和Z-PM7(圖1)。通過調(diào)控聚合反應(yīng)溫度,使TPE的構(gòu)型始終保持穩(wěn)定,不發(fā)生熱致異構(gòu)化現(xiàn)象。DSC、POM和WAXD結(jié)果表明E-PM7形成了矩形柱狀相和近晶相的共混液晶相,Z-PM7則為無定形狀態(tài)(圖2)。這主要是因?yàn)轫樖絋PE的扭曲程度遠(yuǎn)大于反式TPE,從而對主鏈液晶高分子的棒狀結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致Z-PM7的分子鏈無法進(jìn)行有序排列(圖3)。此外,該團(tuán)隊(duì)利用TPE基元的紫外光環(huán)化行為,在玻璃基底和柔性PET薄膜上制備了E-PM7的熒光圖案,進(jìn)一步拓展了主鏈型液晶高分子的應(yīng)用范圍(圖4)。
圖1 E-PM7和Z-PM7的合成路線示意圖
圖2 E-PM7和Z-PM7的液晶行為表征
圖3 E-PM7和Z-PM7的分子排列示意圖
圖4 E-PM7的熒光圖案制備示意圖
該工作首次闡述了四苯乙烯的順反構(gòu)型對高分子液晶行為的影響,豐富了發(fā)光液晶結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的研究。相關(guān)論文以“Z/E Effect on Phase Behavior of Main-Chain Liquid Crystalline Polymers Bearing AIEgens”為題發(fā)表在《Macromolecules》上(DOI: 10.1021/acs.macromol.1c02051)。文章的第一作者是博士生王晶,通訊作者為廖永貴教授和邱原博士。該研究得到國家自然科學(xué)基金委的支持。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.macromol.1c02051
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