聚酰亚胺-聚亚芳基聚合物

文档序号:547973 发布日期:2021-06-04 浏览:78次 >En<

阅读说明:本技术 聚酰亚胺-聚亚芳基聚合物 (Polyimide-polyarylene polymers ) 是由 A·A·拉什福德 C·R·坎齐 M·K·加拉格尔 C·吉尔摩 金映锡 于 2020-11-13 设计创作,主要内容包括:公开了一种双-酰亚胺化合物,其包含被乙炔基部分所取代的两个或更多个芳基部分、和各自具有一个或多个极性取代基的两个或更多个芳基部分。进一步公开了一种聚合物组合物,其包含由以下的单体混合物聚合的共聚物:(a)包含双-酰亚胺化合物的一种或多种第一单体,所述双-酰亚胺化合物包含被乙炔基部分所取代的两个或更多个芳基部分、和各自具有一个或多个极性取代基的两个或更多个芳基部分;以及(b)包含两个或更多个环戊二烯酮部分的一种或多种第二单体。所述聚合物组合物在电子产品和显示器应用的使用中表现出有利的特性。(Disclosed is a bis-imide compound comprising two or more aryl moieties substituted with an ethynyl moiety, and two or more aryl moieties each having one or more polar substituents. Further disclosed is a polymer composition comprising a copolymer polymerized from a monomer mixture of: (a) one or more first monomers comprising a bis-imide compound comprising two or more aryl moieties substituted with an ethynyl moiety, and two or more aryl moieties each having one or more polar substituents; and (b) one or more second monomers comprising two or more cyclopentadienone moieties. The polymer compositions exhibit advantageous properties in use in electronic and display applications.)

具体实施方式

在详细解释本公开的至少一个实施例之前,应理解本公开就其应用而 言并不局限于在以下说明中阐述的构建的细节和组分的布置或步骤或方 法。本公开能够具有其他实施例或能够以不同各种方式实践或进行。还应 理解,本文采用的措辞和术语是出于说明的目的并且不应被视为限制性 的。

除非本文另外定义,否则与本公开相关的使用的技术术语应具有本领 域普通技术人员通常理解的含义。此外,除非上下文另外要求,否则单数 术语应包括复数,并且复数术语应包括单数。

本说明书中提到的所有专利、出版的专利申请和非专利出版物指示了 本公开所属领域技术人员的技术水平。将本申请的任何部分中引用的所有 专利、出版的专利申请和非专利出版物以其全文通过引用明确地并入本 文,所引用程度就像明确且单独地指出每个单独的专利或出版物通过引用 结合一样。

根据本公开,可以制定和执行本文公开的所有条款和/或方法,而无需 过多实验。虽然已经根据优选的实施例描述了本公开的条款和方法,但是 对于本领域普通技术人员显而易见的是,可以将变化应用于所述条款和/ 或方法,并且在不脱离本公开的概念、精神和范围的情况下,应用于本文 描述的一种或多种方法的步骤或一系列步骤中。对于本领域技术人员显而 易见的是,所有此类相似的替代和修改被认为在本公开的精神、范围和概念之内。

如根据本公开所使用的,除非另外指出,否则以下术语应被理解为具 有以下含义。

当与术语“包含”结合使用时,单词“a”或“an”的使用可以意指 “一个/种”,但它也与“一个/种或多个/种”、“至少一个/种”和“一个 /种或多于一个/种”的含义一致。使用的术语“或”用来意指“和/或”, 除非明确指示是指替代方案(仅当这些替代方案互斥时),虽然本公开支 持术语“或”是指仅替代方案以及“和/或”的定义。在整个申请中,术语 “约”用来指出包括用于量化装置的固有变化的值、采用的确定该值的一 种或多种方法或存在于研究对象之间的变化。例如但并非进行限制,当使 用术语“约”时,指定值可以变化正负百分之十二、或百分之十一、或百 分之十、或百分之九、或百分之八、或百分之七、或百分之六、或百分之 五、或百分之四、或百分之三、或百分之二、或百分之一。术语“至少一 个/种”的使用将被理解为包括一个/种以及多于一个/种的任何数量,包括 但不限于1、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、100等。术语“至 少一个/种”可以延伸至100或1000或更多,这取决于其所附接的术语。 此外,100/1000的数量不被考虑是限制性的,因为更低或更高的限制也可 以产生令人满意的结果。此外,术语“X、Y和Z中的至少一个/种”的使 用将被理解为包括单独的X、单独的Y和单独的Z,以及X、Y和Z的任 何组合。序数术语(即“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等)的 使用仅仅是为了区分两个或更多个项目并且,并且除非另有说明,否则并 不意味着暗示了一个项目相对于另一个项目或添加的任何次序的任何顺 序或次序或重要性。

如本文所使用的,单词“包含(comprising)”(以及包含的任何形 式,例如“comprise”和“comprises”)、“具有(having)”(以及具有 的任何形式,例如“have”和“has”)、“包括(including)”(以及包 括的任何形式,例如“includes”和“include”)、或“含有(containing)” (以及含有的任何形式,例如“contains”和“contain”)是包括性的或开放式的,并且不排除额外的、未列举的元素或方法步骤。如本文所用的术 语“或其组合”以及“和/或其组合”是指所述术语之前的列出项的所有 的排列和组合。例如,“A、B、C、或其组合”旨在包括以下至少一个: A、B、C、AB、AC、BC、或ABC,并且如果顺序在特定上下文中很重要,那么还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC、或CAB。继 续该实例,明确包括的是含有一个或多个项目或术语的重复的组合,例如 BB、AAA、AAB、BBC、AAABCCCC、CBBAAA、CABABB等。本领 域技术人员将理解,除非从上下文另外明显可见,否则典型地对任何组合 中的项目或术语的数量没有限制。

如本文中所使用的,术语“基本上”意指随后描述的情况完全发生或 随后描述的情况在很大范围或程度上发生。

出于以下详细说明的目的,除非在任何操作实例中或另外指出,否则 表示例如本说明书和权利要求书中使用的成分的数量的数字应被理解为 在所有情况下由术语“约”修饰。本说明书和所附权利要求书中所示的数 字参数均为近似值,此近似值可以根据在执行本发明中获得的所希望的特 性而变化。

术语“脂环族”是指不是芳香族的环状基团。所述基团可以是饱和的 或不饱和的,但它不表现出芳香族特征。

术语“烷基”是指1至50个碳的饱和的直链或支链烃基。其进一步 包括取代和未取代的烃基两者。所述术语进一步旨在包括杂烷基基团。

术语“非质子”是指一类缺乏酸性氢原子且因此不能充当氢供体的 溶剂。常见的非质子溶剂包括烷烃、四氯化碳(CCl4)、苯、二甲基甲酰 胺(DMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、丙二 醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、苯甲醚、环己酮、苯甲酸苄酯等。

所述术语“芳香族化合物”是指包含至少一个具有4n+2离域π电子 的不饱和环状基团的有机化合物。所述术语旨在涵盖芳香族化合物和杂芳 香族化合物两者,所述芳香族化合物仅具有碳和氢原子,所述杂芳香族化 合物中的环状基团内的一个或多个碳原子已被另一个原子如氮、氧、硫等 替换。

术语“芳基”或“芳基基团”是指通过从芳香族化合物中去除一个 或多个氢(“H”)或氘(“D”)所形成的部分。芳基基团可以是单个 环(单环)或具有稠合在一起或共价连接的多个环(二环、或更多)。“碳 环芳基”在一个或多个芳香族环中仅具有碳原子。“杂芳基”在至少一个 芳香族环中具有一个或多个杂原子。

术语“烷氧基”是指基团-OR,其中R是烷基。

术语“芳氧基”是指基团-OR,其中R是芳基。

除非另外指出,否则所有基团可以是取代的或未取代的。任选取代的 基团,如但不限于烷基或芳基,可以被一个或多个可以是相同或不同的取 代基取代。合适的取代基包括烷基、芳基、硝基、氰基、-N(R’)(R”)、卤 素、羟基、羧基、烯基、炔基、环烷基、杂芳基、烷氧基、芳氧基、杂芳 氧基、烷氧基羰基、全氟烷基、全氟烷氧基、芳基烷基、甲硅烷基、甲硅 烷氧基、硅氧烷、硫代烷氧基、-S(O)2-、-C(=O)-N(R’)(R”)、(R’)(R”)N-烷 基、(R’)(R”)N-烷氧基烷基、(R’)(R”)N-烷基芳氧基烷基、-S(O)s-芳基(其 中s=0-2)、或-S(O)s-杂芳基(其中s=0-2)。每个R’和R”独立地是任选 取代的烷基、环烷基或芳基基团。R’和R”,与它们所结合的氮原子一起, 在某些实施例中可以形成环体系。取代基还可以是交联基团。

术语“胺”是指含有具有孤对电子的碱性氮原子的化合物。术语“氨 基”是指官能团–NH2、–NHR或–NR2,其中R在每次出现时是相同或不 同的,并且可以是烷基基团或芳基基团。术语“二胺”是指含有具有缔合 的孤对电子的两个碱性氮原子的化合物。术语“芳香族二胺”是指具有两 个氨基基团的芳香族化合物。

术语“芳香族二胺残基”是指与芳香族二胺中的两个氨基基团键合 的部分。这在下文进一步说明。

术语“二胺残基”是指与两个氨基基团键合的部分,其中所述部分是 脂族或芳香族。

术语“线性热膨胀系数(CTE或α)”是指定义材料随温度的函数膨 胀或收缩的量的参数。它被表示为每摄氏度的长度变化,并且通常以 μm/m/℃或ppm/℃的单位表示。

α=(ΔL/L0)/ΔT

CTE值是在第一次或第二次加热扫描期间经由已知方法测量的。对材 料的相对膨胀/收缩特征的理解可以是电子和显示装置的制造和/或可靠性 的重要考虑因素。

当涉及层或材料时,术语“电活性”是指电子地促进装置的运行的层 或材料。电活性材料的实例包括但不限于传导、注入、传输或阻断电荷的 材料,其中电荷可为电子或空穴,或者在接收辐射时发射辐射或展现出电 子-空穴对浓度变化的材料。

当应用于芳香族或脂环族环时,术语“稠合的”是指含有两个或更多 连接环的芳香族或脂环族物质,这些连接环可以共享一个原子、两个邻近 原子、或3个或更多原子。

术语“玻璃化转变温度(或Tg)”是指在无定形聚合物中或半结晶聚 合物的无定形区域中发生可逆变化时的温度,其中材料突然从硬、玻璃质 或脆性状态变成柔性或弹性的状态。在微观上,当正常卷绕的、静止的聚 合物链变得自由旋转并可以相互移过时发生玻璃化转变。可以使用差示扫 描量热法(DSC)、热机械分析(TMA)、动态机械分析(DMA)或其他方法来测量Tg

术语“卤代烷基”是指具有被卤素原子替换的一个或多个氢原子的 烷基基团。

术语“卤代烷氧基”是指具有被卤素原子替换的一个或多个氢原子 的烷氧基基团。

前缀“杂”是指一个或多个碳原子已经被不同的原子替换的情况。在 一些实施例中,杂原子为O、N、S、或它们的组合。

术语“高沸点”是指高于130℃的沸点。

术语“酰亚胺”是指含有与中心氮键合的两个酰基基团的官能团,即 RCO-NR’-COR。术语“双-酰亚胺”是指在单个分子、聚合物、或其他物 质中存在两个相同但分离的酰亚胺基团。

术语“基体”是指在例如电子装置的形成中一个或多个层沉积在其 上的基础。非限制性实例包括玻璃、硅等。

术语“单体”是指在聚合过程中与一个或多个相同或不同种类的单 体化学键合而形成聚合物的小分子。

术语“非极性”是指在其中共价键原子之间的电子分布是均匀的并 且因此它们之间不存在净电荷的分子、溶剂或其他物质。在一些实施例中; 当构成原子具有相同或相似的电负性时,形成非极性分子、溶剂或其他物 质。

术语“有机电子装置”或有时“电子装置”是指包括一个或多个有 机半导体层或一种或多种材料的装置。

术语“极性”是指在其中共价键原子之间的电子分布是不均匀的分 子、溶剂或其他物质。因此,这些物质表现出大的偶极矩,这可能是由以 显著不同的电负性为特征的原子之间的键合引起的。

术语“聚酰亚胺”是指由一种或多种双官能羧酸组分与一种或多种 伯二胺或二异氰酸酯反应得到的缩聚物。聚酰亚胺沿着聚合物骨架的主链 含有酰亚胺结构-CO-NR-CO-作为直链或杂环单元。

术语“聚合物”是指包含通过共价化学键连接的一种或多种类型的 单体残基(重复单元)的大分子。根据该定义,聚合物涵盖化合物,其中 单体单元的数量可以从很少(更常称为低聚物)到很多。聚合物的非限制 性实例包括均聚物和非均聚物,例如共聚物、三聚物、四聚物、以及更高 的类似物。

术语“聚亚芳基”是指一类含有通过沿着聚合物骨架的主链的碳-碳 键直接彼此连接的苯型的芳香族组分的聚合物。

术语“质子”是指一类含有酸性氢原子且因此可充当氢供体的溶剂。 常见质子溶剂包括甲酸、正丁醇、异丙醇、乙醇、甲醇、乙酸、水、丙二 醇甲醚乙酸(PGME)、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)等。质子溶剂可单 独或以各种组合使用。

当关于材料特性或特征时,术语“令人满意的”旨在意指所述特性或 特征满足使用中材料的所有要求/需求。例如,在本文公开的聚合物的背景 下,在12重量%下表现出4.5的冲击测试评级的30:1稀释的聚合物溶液 可视为“令人满意的”的特性的非限制性实例。

术语“冲击测试”是指评估聚合物溶解度的方法,其中将聚合物以指 定浓度在适当的溶剂体系中配制,任选地进行过滤、稀释,并经受感兴趣 的溶剂体系测试。将所述聚合物/溶剂体系转动以混合,并通过目视检查混 合程度和沉淀量来评估溶解度评级。在一些实施例中,适当溶解度评级量 表是本文详细公开的评级量表。

术语“溶解度”是指在给定温度下可溶解在溶剂中的溶质的最大量。 在一些实施例中,可以通过任何数量的定性或定量的方法测定或评估溶解 度。

术语“基板”是指可以是刚性或柔性并且可以包括一种或多种材料 的一个或多个层的基底材料,这些材料可以包括但不限于玻璃、聚合物、 金属或陶瓷材料或其组合。所述基板可以或可以不包括电子部件、电路或 导电构件。

术语“四羧酸组分”是指以下中的任一种或多种:四羧酸、四羧酸单 酐、四羧酸二酐、四羧酸单酯、和四羧酸二酯。

术语“四羧酸组分残基”是指与四羧酸组分中的四个羧基基团键合 的部分。这在下文进一步说明。

在其中如下所示取代基键穿过一个或多个环的结构中,

这意味着取代基R可在一个或多个环上的任何可用位置处键合。

当用来指装置中的层时,短语“邻近的”不一定是指一层紧邻着另一 层。另一方面,短语“邻近R基团”用来指化学式中彼此紧邻的R基团(即, 通过键结合的原子上的R基团)。以下示出示例性邻近R基团:

除非另外指定,否则本文所使用的所有的百分比、比率和比例都基于 重量。

本公开涉及双-酰亚胺化合物,所述化合物包含两个或更多个被乙炔基 部分所取代的芳基部分,和两个或更多个各自具有一个或多个极性取代基 的芳基部分。所述芳基部分选自包括6至60个环碳原子并且也可以包括 杂原子的任何数量的基团。所述乙炔基部分是任何含有碳-碳三键的部分。 极性取代基是任何如本文公开的共价键合的原子之间的电子分布是不均 匀的取代基。

在一个非限制性实施例中,本公开的双-酰亚胺化合物可以由式1a表 示:

其中L1是被(Z2)y取代的二价连接基团;Z1和Z2是极性基团;

x1和y是相同或不同的,并且为0到4的整数,因此x1+y为2到6 的整数。

在一个非限制性实施例中;L1是二价芳香族连接基团,此连接基团选 自由以下组成的组:烃芳基基团、杂芳基基团、以及其经取代的衍生物。 在另一个非限制性实施例中;L1是二价连接基团,此连接基团可以是未取 代的烃芳基或具有6-30个环碳的烃芳基或具有6-18个环碳的烃芳基。在 另一个非限制性实施例中;L1选自由以下组成的组:苯基、联苯基、三联 苯基、萘基、以及其经取代的衍生物。

在另一个非限制性实施例中;L1选自由杂芳基组成的组,其中该杂芳 基具有至少一个选自由O、N、和S组成的组的环原子。在一个非限制性 实施例中;L1为具有至少一个为O的环原子的O-杂芳基。在另一个非限 制性实施例中;所述O-杂芳基衍生自选自由以下组成的组的化合物:呋喃、 苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、及其经取代的衍生物。在一个非限 制性实施例中;L1为具有至少一个为S的环原子的S-杂芳基。在另一个非 限制性实施例中;所述S-杂芳基衍生自选自由以下组成的组的化合物:噻 吩、苯并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩、及其经取代的衍生物。

在式1a的另一个非限制性实施例中,L1具有式2a:

其中Z2和y是如本文其他地方所定义的;并且*表示与式1a的酰亚胺 氮的附接点。

在式1a的另一个非限制性实施例中,L1具有式2b:

其中Z2和y是如本文其他地方所定义的;并且*表示与式1a的酰亚胺 氮的附接点。

在式1a的另一个非限制性实施例中,L1具有式2c或2d:

其中R1a和R1b是相同或不同的,并且可以选自由以下组成的组:H、 卤素、C1-30烷基、C1-C30杂烷基、C2-30烯基、C7-30芳烷基、C6-30芳基、以 及C4-30杂芳基;并且Z2、y和*是如本文其他地方所定义的。

在式2c和2d的另一个非限制性实施例中;R1a和R1b是F或CF3

在另一个非限制性实施例中;L1是选自由以下组成的组的脂环族环: 环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、双环十一烷、萘烷、 房烷等、以及相似物质。

在式1a的另一个非限制性实施例中;L1可选自由以下物质组成的组:

其中n在每次出现时是相同或不同的,并且是0、1或2;并且m是0 或1。

在式1a的另一个非限制性实施例中;式1a由式1a’得到:

其中Ar基团在每次出现时是相同或不同的,并且选自由C6-C30芳基 基团组成的组;Z1在每次出现时是相同或不同的,并且是极性基团;X选 自由S、O、SO、SO2、和NR组成的组;并且R选自由以下组成的组:H、 卤素、C1-30烷基、C1-C30杂烷基、C2-30烯基、C7-30芳烷基、C6-30芳基、以 及C4-30杂芳基。

在式1a’的一些非限制性实施例中;Ar基团在每次出现时是相同或不 同的,并且选自由C5-C30杂芳基基团组成的组。在式1a’的一些非限制性 实施例中;Ar基团在每次出现时是相同或不同的,并且选自由C6-C18芳基 基团组成的组。在式1a’的一些非限制性实施例中;Ar基团在每次出现时 是相同或不同的,并且选自由以下组成的组:苄基、萘基、菲基和三联苯 基。在式1a的一些非限制性实施例中;X是S、或O、或SO、或SO2、 或NR。在式1a的一些非限制性实施例中;R是H、或卤素、或C1-30烷基、 或C1-30杂烷基、或C2-30烯基、或C7-30芳烷基、或C6-30芳基、或C4-30杂芳 基。

在式1a或式1a’的一些非限制性实施例中;极性基团Z1和Z2在每次 出现时是相同的。在式1a或式1a’的其他非限制性实施例中;极性基团Z1和Z2在每次出现时是不同的。在式1a或式1a’的一些非限制性实施例中; 极性基团Z1和Z2可选自由以下组成的组:OH、CO2H、CO2R、OR、CX3、F、Cl、Br、SH、CONH2、CONHR、CONR2、以及SR;其中R是如本文 在别处公开的,并且X是卤素。

在式1a或式1a’的其他非限制性实施例中;极性基团Z1和Z2选自由 以下组成的组:NR2

以及

其中R是如本文在别处公开的,并且n=1或n=2。

在式1a的一些非限制性实施例中;x1=0、或x1=1、或x1=2、或 x1=3、或x1=4;y=0、或y=1、或y=2、或y=3、或y=4;x1+y=2、 或x1+y=3、或x1+y=4、或x1+y=5、或x1+y=6。

式1a和式1a’的以上实施例中的任一个可以与其他实施例中的一个或 多个组合,只要它们不是相互排斥的。例如,其中L1是烃芳基的式1a的 实施例可以与其中Z1是OH的式1a的实施例组合。对于以上论述的其他 非相互排斥的实施例同样如此。本领域技术人员将理解哪些实施例是相互 排斥的并且因此将容易地能够确定本申请所考虑的实施例的组合。

具有式1a的化合物的一些非限制性实例是:

在一个非限制性实施例中,本公开的双-酰亚胺化合物可以由式1b表 示:

其中L2是稠合的芳香族或脂环族环;Z1和Z2是极性基团;Ar1在每次 出现时是相同或不同的,并且是C6-C30芳基基团;x2为0到4的整数;v 为0到2的整数,其条件是当L2是脂环族环时v为0;并且x2+v为2到 4的整数。

在式1b的一个非限制性实施例中,L2是稠合的芳香族环,此芳香族 环选自由以下组成的组:苯、萘、菲、非那烯、并四苯、苯并菲、芘、 并五苯等、以及包括具有更多稠合的环的物质。在另一个非限制性实施例 中,L2是苯基基团。在式1b的另一个非限制性实施例中,L2是萘基基团。 在式1b的另一个非限制性实施例中,L2是含有一个或多个杂原子的稠合 的芳香族环结构。在式1b的另一个非限制性实施例中;L2可选自由以下 物质组成的组:

其中n在每次出现时是相同或不同的,并且是0、1或2;并且m是0 或1。

在式1b的另一个非限制性实施例中,L2是脂环族基团。在式1b的另 一个非限制性实施例中,L2是选自由以下组成的组的脂环族环:环丙烷、 环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、双环十一烷、萘烷、房烷等、 以及相似物质。在式1b的另一个非限制性实施例中,L2选自由环丁烷、 环戊烷和环己烷组成的组。在式1b的另一个非限制性实施例中,L2选自 由4至6元脂环族环、苯环和萘环组成的组。在式1b的另一个非限制性 实施例中,L2含有一个或多个杂原子。在式1b的另一个非限制性实施例 中,

含有杂原子的L2选自由N、O和S组成的组。

在式1b的另一个非限制性实施例中,L2是:

其中A和B在每次出现时是相同或不同的,并且选自由以下组成的组: CH2、CF2、C(CH3)2、C(CH3)(CF3)、C(CF3)2、C(O)、O、S、SO、SO2、和 芴基。

在式1b的另一个非限制性实施例中;式1b由式1b’得到:

其中Ar基团在每次出现时是相同或不同的,并且选自由C6-C30芳基 基团组成的组;Z1是极性基团;X选自由S、O、SO、SO2、和NR组成的 组;并且R选自由以下组成的组:H、卤素、C1-30烷基、C1-C30杂烷基、 C2-30烯基、C7-30芳烷基、C6-30芳基、以及C4-30杂芳基。

式1b中Ar、Z1、和X的非限制性特定实施例与本文公开的式1a’的 上下文中确定的那些相同。

在式1b的一个非限制性实施例中,Ar1在每次出现时是相同或不同的, 并且选自由C6-C30芳基基团组成的组。在式1b的另一个非限制性实施例 中,Ar1在每次出现时是相同或不同的,并且选自由以下组成的组:苄基、 萘基、菲基、三苯基等、并且包括具有更多稠合的环的物质。在式1b的 另一个非限制性实施例中,Ar1在每次出现时是相同或不同的,并且选自 由C5-C30杂芳基基团组成的组。在式1b的另一个非限制性实施例中,Ar1在每次出现时是相同或不同的,并且含有N、O、或S作为杂原子。

在式1b’的一些非限制性实施例中;X是S、或O、或SO、或SO2、 或NR。在式1b’的一些非限制性实施例中;R是H、或卤素、或C1-30烷基、 或C1-30杂烷基、或C2-30烯基、或C7-30芳烷基、或C6-30芳基、或C4-30杂芳 基。

在式1b或式1b’的一些非限制性实施例中;极性基团Z1和Z2在每次 出现时是相同的。在式1b或式1b’的其他非限制性实施例中;极性基团 Z1和Z2在每次出现时是不同的。在式1b或式1b’的一些非限制性实施例 中;极性基团Z1和Z2可选自由以下组成的组:OH、CO2H、CO2R、OR、 CX3、F、Cl、Br、SH、CONH2、CONHR、CONR2、以及SR;其中R是 如本文在别处公开的,并且X是卤素。

在式1b或式1b’的其他非限制性实施例中;极性基团Z1和Z2选自由 以下组成的组:NR2

以及

其中R是如本文在别处公开的,并且n=1或n=2。

在式1b的一些非限制性实施例中;x2=0、或x2=1、或x2=2、或 x2=3、或x2=4;当L2是稠合的芳香族环时v=0、或当L2是稠合的脂环 族环时v=0、或v=1、或v=2;x2+v=2、或x2+v=3、或x2+v=4。

式1b或式1b’的以上实施例中的任一个可以与其他实施例中的一个或 多个组合,只要它们不是相互排斥的。例如,其中L2是稠合的芳香族环的 式1b的实施例可以与其中Z1是CF3的式1b的实施例组合。对于以上论述 的其他非相互排斥的实施例同样如此。本领域技术人员将理解哪些实施例 是相互排斥的并且因此将容易地能够确定本申请所考虑的实施例的组合。

具有式1b的化合物的一些非限制性实例是:

在一个非限制性实施例中,本公开的双-酰亚胺化合物可以由式1c表 示:

其中L3是二价连接基团;本文公开的对于式1a和式1b的Ar1、Z1、 和Z2的所有实施例同样适用于式1c中的Ar1、Z1、和Z2;x3为0到4的 整数;并且w为0到3的整数,因此x3+w为2到6的整数。

在式1c的一个非限制性实施例中;L3选自由以下组成的组:共价单 键、烷基基团、O、S、C(O)、C(S)、S(O)、SO2、CF2、和C(CF3)2

在式1c的一些非限制性实施例中;x3=0、或x3=1、或x3=2、或 x3=3、或x3=4;w=0、或w=1、或w=2、或w=3;x3+w=2、或 x3+w=3、或x3+w=4、或x3+w=5、或x3+w=6。

式1c的以上实施例中的任一个可以与其他实施例中的一个或多个组 合,只要它们不是相互排斥的。例如,其中L3是-C(CF3)2的实施例可以与 其中x3是2的实施例组合。对于以上论述的其他非相互排斥的实施例同 样如此。本领域技术人员将理解哪些实施例是相互排斥的并且因此将容易 地能够确定本申请所考虑的实施例的组合。

具有式1c的化合物的一些非限制性实例是:

本公开进一步涉及聚合物组合物,所述聚合物组合物包含由以下单体 混合物聚合的共聚物:(a)包含双-酰亚胺化合物的一种或多种第一单体, 所述双-酰亚胺化合物包含被乙炔基部分所取代的两个或更多个芳基部分、 和各自具有一个或多个极性取代基的两个或更多个芳基部分;以及(b)包 含两个或更多个环戊二烯酮部分的一种或多种第二单体。所述包含双-酰亚 胺化合物的一种或多种第一单体选自由以下组成的组:本文所公开的具有 式1a的化合物、具有式1b的化合物和具有式1c的化合物,所述双-酰亚 胺化合物包含被乙炔基部分所取代的两个或多个芳基部分、和各自具有一 个或多个极性取代基的两个或更多个芳基部分。

所述包含两个或更多个聚合物组合物的环戊二烯酮部分的一种或多 种第二单体可由式3表示:

其中R7在每次出现时是相同或不同的,并且选自由以下组成的组:H、 取代或未取代的C1-6烷基、取代或未取代的C6-20芳基、以及取代或未取代 的C4-20杂芳基;并且Ar2是取代或未取代的C6-20芳基基团。

在式3的一个非限制性实施例中;R7在每次出现时可以相同或不同的。 在另一个非限制性实施例中;R7可以是H、或未取代的C1-6烷基、或取代 的C1-6烷基、或未取代的C6-30芳基、或取代的C6-30芳基、或未取代的C5-30杂芳基、或取代的C5-30杂芳基。

在式3的一个非限制性实施例中;Ar2是取代或未取代的C6-20芳基基 团。各种芳香族部分都适合用作Ar2。在美国专利号5,965,679中公开了许 多这些芳香族部分。

在式3的一个非限制性实施例中;Ar2具有式4:

其中q为1到3的整数;r为0到2的整数;Ar3在每次出现时是相同 或不同的,并且选自由式5和式6组成的组:

其中R8在每次出现时是相同或不同的,并且选自由以下组成的组: 卤素、取代或未取代的C1-6烷基、芳基、以及芳氧基;c为0到4的整数; d和e在每次出现时是相同或不同的,并且各自为0到3的整数;Z在每 次出现时是相同或不同的,并且选自由以下组成的组:共价单键、烷基基 团、O、C(O)、C(S)、CF2、和C(CF3)2

在式4的另一个非限制性实施例中;Z在每次出现时是相同或不同的, 并且选自由以下组成的组:CH2、CF2、C(CH3)2、C(CF3)2、芴基、O、S、 SO、SO2、NR9、PR9、P(=O)R9、C(=O)、CR10R11、SiR10R11

其中R是如本文其他地方所定义的;并且R9、R10、和R11是相同或 不同的,并且选自由H、取代或未取代的C1-4烷基、和芳基组成的组。

在式5和式6的一些非限制性实施例中,R8的一个或多个选自由以下 组成的组:卤素、C1-4卤代烷基、C1-4卤代烷氧基、苯基、苯氧基、氟、 C1-4烷基、C1-4氟烷基、和C1-4氟代烷氧基。

在式5和式6的一些非限制性实施例中,c=0、或c=1、或c=2、 或c=3。

在式5和式6的一些非限制性实施例中,d和e各自独立地为0、或1、 或2。

在式5和式6的另一个非限制性实施例中,d+e是0、或1、或2、 或3、或4。

在式4的一些非限制性实施例中,q=1或q=2。

在式4的一些非限制性实施例中,r=0或r=1。

在式4的另一个非限制性实施例中,每个Z独立地选自由以下组成的 组:O、S、NR9、C(O)、C10R11、和SiR10R11;其中R9、R10和R11各自独 立地为H、或C1-4烷基、或C1-2氟烷基、或苯基。

包含双-酰亚胺化合物的一种或多种第一单体的一些非限制性实例选 自由以下组成的组:本文所公开的具有式1a的化合物、具有式1b的化合 物和具有式1c的化合物,所述双-酰亚胺化合物包含被乙炔基部分所取代 的两个或更多个芳基部分、和各自具有一个或多个极性取代基的两个或更 多个芳基部分。

所述包含两个或更多个环戊二烯酮部分的一种或多种第二单体的一 些非限制性实例是:

包含由(a)包含双-酰亚胺化合物的一种或多种第一单体,所述双-酰 亚胺化合物包含被乙炔基部分所取代的两个或更多个芳基部分、和各自具 有一个或多个极性取代基的两个或更多个芳基部分;以及(b)包含两个或 更多环戊二烯酮部分的一种或多种第二单体的单体混合物聚合的共聚物 的聚合物组合物的一些非限制性实例是:

本公开进一步涉及聚合物组合物,所述聚合物组合物包含由以下的单 体混合物聚合的三元及更高的共聚物:(a)各自包含双-酰亚胺化合物的两 种或多种第一单体,所述双-酰亚胺化合物包含被乙炔基部分所取代的两个 或更多个芳基部分、和各自具有一个或多个极性取代基的两个或更多个芳 基部分;以及(b)包含两个或更多个环戊二烯酮部分的一种或多种第二单 体。所述各自包含双-酰亚胺化合物的两种或更多种第一单体选自由以下组 成的组:本文所公开的具有式1a的化合物、具有式1b的化合物和具有式 1c的化合物,所述双-酰亚胺化合物包含被乙炔基部分所取代的两个或多 个芳基部分、和各自具有一个或多个极性取代基的两个或更多个芳基部 分。

这样的聚合物组合物具有提供生产新材料的潜力的实施例,所述新材 料在最终聚合物特性方面可以提供额外的柔性,此特性可被优化用于电子 产品和显示器应用。经由仔细选择单体材料和相应的相对量生产的本文公 开的材料可以根据其可加工性、热稳定性、CTE、溶解度和本文公开的其 他特性进行调节。包含由(a)各自包含双-酰亚胺化合物(包含被乙炔基 部分所取代的两个或更多个芳基部分、和各自具有一个或多个极性取代基的两个或更多个芳基部分)的两种或多种第一单体;以及(b)包含两个或 更多环戊二烯酮部分的一种或多种第二单体的单体混合物聚合的三元及 更高的聚合物的聚合物组合物的非限制性实例是:

在一些实施例中,相对于现有聚亚苯基-聚酰亚胺聚合物,本文公开的 聚合物组合物由于在其构成上引入了额外的极性基团而在极性质子溶剂 中表现出增强的溶解度。当将官能化的双-酰亚胺化合物和单体引入本文公 开的共聚物组合物时,其在不牺牲各种电子产品和显示器应用的其他所希 望的特性的情况下改善了材料的溶解度。本文公开的特定合成方法适用于 极性质子基团的更广的阵列,因此也可以在其他最终用途中找到应用。

在一些实施例中,本文公开的将极性的官能引入共聚物组合物的单体 构成中的方法采用基于含有一个或多个极性基团的二胺残基的合成方案。 在一些非限制性实施例中,可使用羟基化或羧化的二胺制备双-酰亚胺单 体,相对于现有材料,双-酰亚胺单体可以进一步反应生成与在极性质子溶 剂中具有增强的溶解度的相对应的聚合物。在一些非限制性实施例中,一 般的合成路线开始于:

适当的官能化的二胺与两个当量的4-乙基邻苯二甲酸酐反应以生成 所需的双-酰亚胺单体。具有含极性官能团的残基的二胺的一些非限制性实 例是:

其中X和Y可以是相同或不同的,并且选自由以下组成的组:单键、 CO、S、SO2、C(CF3)2、C(CH3)2、或芴基;Z是如本文在别处对于Z1和 Z2所公开的;等及其组合,其中可以根据材料的特性、感兴趣的溶剂等选 择其他的。

在另一个非限制性实施例中,二酐单体的官能化提供了获得本文公开 的化合物和聚合物组合物的途径。在一些非限制性实施例中,通过将两个 当量的AEBzOH与任何数量的可商购的二酐反应,每个双-酰亚胺单体引 入两个羧酸基团:

合适的二酐的一些非限制性实例包括

以及另外的均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐 (BPDA)、2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐(s-BPDA)、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲 酸二酐(BTDA)、双(1,3-二氧代-1,3-二氢异苯并呋喃-5-甲酸)1,4-亚苯基酯 (TAHQ)、3,3’,4,4’-二苯砜四甲酸二酐(DSDA)、4,4’-双酚-A二酐 (BPADA)、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并[1,2-c]四 甲酸二酐(TDA)、降莰烷-2-螺-α-环戊酮-α’-螺-2”-降莰烷-5,5”,6,6”-四甲 酸二酐(CpODA)、氢醌二邻苯二甲酸酐(HQDEA)、乙二醇双(偏苯三酸 酐)(TMEG-100)、4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢萘-1,2-二甲酸 酐(DTDA)、4,4’-双酚-A二酐(BPADA)、呫吨四甲酸二酐等、及其组合。

根据本公开的化合物和聚合物组合物以及它们的相关特性可以根据 以下所述的实例制备和使用。本文中提供的实例是出于说明本公开的目 的,而不旨在限制权利要求中描述的本发明的范围。

实例

合成实例1

此实例说明了具有式1a的双-酰亚胺化合物(化合物1)的制备。

将2,2-双(3-氨基-4-羟苯基)六氟丙烷(双-AP-AF)(15.00g,40.95mmol, 1当量)和4-乙基邻苯二甲酸酐(14.10g,81.91mmol,2当量)在氮气 气氛下,在装有磁力搅拌棒的500mL圆底烧瓶中,在冰乙酸(200mL,2 M双-AP-AF)中组合。所述圆底烧瓶配备有克莱森(Claisen)适配器,所 述适配器装有延伸到反应混合物中的温度计探针和安装在侧臂上的水冷 式冷凝器。使用恒温温度控制器伴随磁力搅拌下将混合物温度升高至 118℃(回流)持续24小时。

冷却至室温后,经由分液漏斗通过将反应混合物的100mL部分缓慢 滴入800mL搅拌的、室温的去离子水中来沉淀产物。真空过滤所述固体 以提供湿的产物(淡粉-白色固体)。将组合的固体沉淀物在1L烧杯中通 过磁力搅拌用750mL室温去离子水洗涤1小时。将真空过滤的固体置于 室温真空室中,并且在高真空下干燥48小时。通过1H和13C NMR确认了固体产物(化合物1)(24.97g,37.02mmol,90.39%)。如果检测到任何 残余的乙酸,进一步用去离子水洗涤所述固体并干燥。重复该过程直到未 检测到乙酸。

合成实例2

此实例示出了具有式3的单体(化合物M2-1)的制备。化合物M2-1 是式3的实施例

其中;R7=苯基并且Ar2由式4得到

其中;Ar3=苯基、Z=O、并且x=y=1。例如,在US 5,965,679和 别处已经描述了这种材料的合成。化合物M2-1是

合成实例3

此实例示出了基于双-酰亚胺单体1a和DPO-CPD制备聚合物(聚合 物1)。

将化合物1单体(2.000g,2.965mmol,1.1当量)和化合物M2-1(2.110 g,2.696mmol,1当量)在氮气气氛下,在装有磁力搅拌棒的50-mL圆底 烧瓶中,在16mLγ-丁内酯(GBL)中组合。所述圆底烧瓶配备有克莱森 适配器,所述适配器装有延伸到反应混合物中的温度计探针和安装在侧臂 上的水冷式冷凝器。使用恒温温度控制器在磁力搅拌下将混合物温度升高 至150℃持续24hr。冷却至室温后,将反应混合物用丙酮稀释至原始体 积的4倍。

经由分液漏斗通过将稀释的溶液缓慢滴入200-mL搅拌的、室温的去 离子水中来沉淀固体聚合物。将所得固体聚合物的浑浊悬浮液真空过滤以 提供湿的固体聚合物,将所述湿的固体聚合物在1L烧杯中通过磁力搅拌 用500-mL室温去离子水洗涤1小时。将固体真空过滤,置于60℃加热的 真空烘箱中,并且在高真空下干燥48小时。将干燥的聚合物(3.358g) 用于配制和溶解度冲击测试。使用GPC确定聚合物分子量。

合成实例4

此实例示出了具有式1c的双-酰亚胺化合物(化合物16)的制备。

合成实例4a

3-溴-5-硝基苯甲酸甲酯的制备。

将3-溴-5-硝基苯甲酸(25.00g,98.6mmol)溶解于甲醇(400mL) 中,并且添加0.5mL硫酸。在回流条件下将混合物加热24hr。在旋转蒸 发仪上干燥小的等分试样(约1mL),并且采用质子NMR来评估反应过 程。通过NMR谱确定酯与酸的比率为5比1。将反应混合物回流额外的 24小时,如通过相同方法指出的,此时完成了将酸转化成酯。通过添加NaOH水溶液将pH调节至pH 4。在旋转蒸发仪上在真空中除去甲醇。用 300mL乙酸乙酯萃取粗产物,将有机相经MgSO4干燥、过滤、并且在真 空中在旋转蒸发仪上浓缩。分离3-溴-5-硝基苯甲酸甲酯(23.17g,89.1 mmol,90.38%),呈浅黄色固体,其直接用于下一步。使用1HNMR确认 了产物。

合成实例4b

3-硝基-5-(三甲基甲硅烷基乙炔基)苯甲酸甲酯的制备。

将来自于合成实例4a的3-溴-5-硝基苯甲酸甲酯(22.88g,88.0mmol, 1当量)溶解于三乙胺(300mL)中。在氮气气氛下,在室温下添加碘化 铜(I)(335mg,1.76mmol,0.02当量)、和双(三苯基膦)二氯化钯(ii)(1.235 g,1.76mmol;0.02当量)、和三甲基甲硅烷基乙炔(25mL,17.28g,175.97 mmol;2当量)。将混合物在室温下搅拌20h,然后通过硅胶塞过滤以除 去沉淀的固体。将所述二氧化硅塞用50mL乙酸乙酯冲洗(流过)。将滤 液在真空中浓缩以除去尽可能多的三乙胺。将粗残基溶解于300mL乙酸 乙酯中并且用50mL水洗涤两次,然后用50mL饱和氯化钠洗涤一次。将 所述有机相经MgSO4干燥、过滤并且在真空中在旋转蒸发仪上浓缩。在高 真空下干燥过夜后,分离固体3-硝基-5-(三甲基甲硅烷基乙炔基)苯甲酸甲 酯(24.02g,86.6mmol,98.45%),并且直接用于下一步。使用1H NMR 确认了产物。

合成实例4c

3-乙炔基-5-硝基苯甲酸的制备。

将来自于合成实例4b的3-硝基-5-(三甲基甲硅烷基乙炔基)苯甲酸甲 酯(23.04g,83.07mmol,1当量)溶解于甲醇(300mL)中,并且添加 LiOHaq溶液(208mL,2M,416mmol,5当量)。将混合物在60℃下搅 拌1h。使用TLC监测反应过程。在1小时加热时间段结束之前观察到起 始材料的消失。接下来用稀HCl水溶液(1M)将pH调节为4。将产物用 乙酸乙酯萃取,经MgSO4干燥、过滤、并且在真空中在旋转蒸发仪上浓缩。 获得固体3-乙炔基-5-硝基苯甲酸(15.78g,82.56mmol,99.38%),并且 直接用于下一步。粗固体保留了由薗头(Sonogashira)反应产生的粉红色 /紫色,并且使用1H NMR确认了产物身份。

合成实例4d

3-氨基-5-乙炔基苯甲酸的制备。

将来自于合成实例4c的3-乙炔基-5-硝基苯甲酸(5.00g,26.16mmol, 1当量)溶解于乙酸乙酯(100mL)中;添加冰乙酸(两滴)、SnCl2(24.80 g,131mmol,5当量)、和水(4.7mL,262mmol,10当量)。在快速搅 拌下将混合物缓慢倒入冰冷的水中之前,将所述混合物回流2小时。接下 来用饱和碳酸氢钠(NaHCO3)水溶液将悬浮液调节为pH 5。将所得的悬 浮液用H2O稀释,并且将产物用200mL(每次萃取)乙酸乙酯萃取3次。 将组合的有机相用水和饱和氯化钠洗涤;并且最后经MgSO4干燥、过滤并 且在真空中在旋转蒸发仪上浓缩。形成呈浅黄色固体的3-氨基-5-乙炔基苯 甲酸(2.17g,13.46mmol,51.47%),并且使用1H NMR确认了产物。

合成实例4e

此实例示出了具有式1c的双-酰亚胺化合物(化合物16)的最终制备。

将4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐(6FDA)(1.812g,4.080mmol, 1当量)和来自于合成实例4d的3-氨基-5-乙炔基苯甲酸(1.315g,8.160 mmol,2当量)在氮气气氛下,在装有磁力搅拌棒的100-mL圆底烧瓶中, 在冰乙酸(20mL)中组合。所述圆底烧瓶配备有克莱森适配器,所述适 配器装有延伸到反应混合物中的温度计探针和安装在侧臂上的水冷式冷 凝器。使用恒温温度控制器伴随磁力搅拌下将混合物温度升高至118℃(回 流)持续24小时。冷却至室温后,经由分液漏斗通过将反应混合物缓慢 滴入200-mL搅拌的、室温的去离子水中来沉淀产物。真空过滤所述固体 以提供湿的产物(淡粉-白色固体)。将组合的固体沉淀物在500-mL烧杯 中通过搅拌用200-mL室温去离子水洗涤1小时。将固体真空过滤,置于室 温真空室中,并且在高真空下干燥48小时。使用1H和13C NMR确认了固 体单体产物(化合物16)(2.864g,3.920mmol,96.09%)为产物。如果 检测到任何残余的乙酸,进一步用去离子水洗涤所述固体并干燥,直至未 检测到。

合成实例5

此实例示出了基于双-酰亚胺单体1c和DPO-CPD制备聚合物(聚合 物2)。

将在合成实例4e中制备的化合物16单体(2.500g,3.422mmol,1.01 当量)和化合物M2-1(DPO-CPD)(2.653g,2.696mmol,1当量)在氮 气气氛下,在装有磁力搅拌棒的50-mL圆底烧瓶中,在25mLγ-丁内酯(GBL)中组合。所述圆底烧瓶配备有克莱森适配器,所述适配器装有延 伸到反应混合物中的温度计探针和安装在侧臂上的水冷式冷凝器。使用恒 温温度控制器在磁力搅拌下将混合物温度升高至165℃持续24hr。冷却 至室温后,将反应混合物用丙酮稀释至原始体积的4倍。经由分液漏斗通 过将稀释的溶液缓慢滴入200mL搅拌的、室温的去离子水中来沉淀固体 聚合物。将所得固体聚合物的浑浊悬浮液真空过滤以提供湿的固体聚合 物,将所述湿的固体聚合物在1L烧杯中通过磁力搅拌用500mL室温去 离子水洗涤1小时。将固体真空过滤,置于60℃加热的真空烘箱中,并 且在高真空下干燥48小时。将干燥的聚合物(3.641g)在下一步用于配 制和溶解度冲击测试。使用GPC确定聚合物分子量。

对比实例合成1

此实例示出了对比双-酰亚胺化合物(化合物A)的制备。

将4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐(6FDA)(2.000g,4.502mmol, 1当量)和4-乙炔基苯胺(1.055g,9.004mmol,2当量)在氮气气氛下, 在装有磁力搅拌棒的100-mL圆底烧瓶中,在冰乙酸(22.5mL)中组合。 所述圆底烧瓶配备有克莱森适配器,所述适配器装有延伸到反应混合物中 的温度计探针和安装在侧臂上的水冷式冷凝器。使用恒温温度控制器在磁 力搅拌下将混合物温度升高至118℃(回流)持续6小时。冷却至室温后, 经由分液漏斗通过将反应混合物缓慢滴入200-mL搅拌的、室温的去离子 水中来沉淀产物。真空过滤所述固体以提供湿的产物(白色固体)。将固 体沉淀物在500-mL烧杯中通过搅拌用200-mL室温去离子水洗涤1小时。 将固体真空过滤,置于室温真空室中,并且在高真空下干燥48小时。使用 1H和13C NMR确认了固体单体产物(2.775g,4.319mmol,95.9%)为产 物。如果检测到任何残余的乙酸,进一步用去离子水洗涤所述固体并干燥, 直至未检测到。

对比实例合成2

此实例示出了基于双-酰亚胺化合物A和DPO-CPD制备聚合物(对比 聚合物A)。

将在对比实例合成1中制备的化合物A单体(2.000g,3.113mmol, 1.01当量)和化合物M2-1(DPO-CPD)(2.412g,3.082mmol,1当量) 在氮气气氛下,在装有磁力搅拌棒的50-mL圆底烧瓶中,在25mLγ-丁内 酯(GBL)中组合。所述圆底烧瓶配备有克莱森适配器,所述适配器装有 延伸到反应混合物中的温度计探针和安装在侧臂上的水冷式冷凝器。使用 恒温温度控制器在磁力搅拌下将混合物温度升高至165℃持续24hr。冷 却至室温后,将反应混合物用丙酮稀释至原始体积的4倍。经由分液漏斗 通过将稀释的溶液缓慢滴入200mL搅拌的、室温的去离子水中来沉淀固 体聚合物。将所得固体聚合物的浑浊悬浮液真空过滤以提供湿的固体聚合 物,将所述湿的固体聚合物在1L烧杯中通过磁力搅拌用500mL室温去离子水洗涤1小时。将固体真空过滤,置于60℃加热的真空烘箱中,并 且在高真空下干燥48小时。将干燥的聚合物(3.742g)在下一步用于配 制和溶解度冲击测试。使用GPC确定聚合物分子量。

对比实例合成3

此实例示出了对比双-酰亚胺化合物(化合物B)的制备。

将4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐(6FDA)(5.000g,20.935 mmol,1当量)和3-乙炔基苯胺(5.000g,41.869mmol,2当量)在氮气 气氛下,在装有磁力搅拌棒的250-mL圆底烧瓶中,在冰乙酸(84mL)中 组合。所述圆底烧瓶配备有克莱森适配器,所述适配器装有延伸到反应混 合物中的温度计探针和安装在侧臂上的水冷式冷凝器。使用恒温温度控制器在磁力搅拌下将混合物温度升高至118℃(回流)持续6小时。冷却至 室温后,经由分液漏斗通过将反应混合物缓慢滴入200-mL搅拌的、室温 的去离子水中来沉淀产物。真空过滤所述固体以提供湿的产物(白色固 体)。将固体沉淀物在500-mL烧杯中通过搅拌用200-mL室温去离子水洗 涤1小时。将固体真空过滤,置于室温真空室中,并且在高真空下干燥48 小时。使用1H和13C NMR确认了固体单体产物(12.50g,19.455mmol, 92.9%)为产物。如果检测到任何残余的乙酸,进一步用去离子水洗涤所 述固体并干燥,直至未检测到。

对比实例合成4

此实例示出了基于双-酰亚胺化合物B和DPO-CPD制备聚合物(对比 聚合物B)。

将在对比实例3中制备的单体(10.000g,15.564mmol,1.025当量) 和化合物M2-1(11.888g,15.184mmol,1当量)在氮气气氛下,在装有 磁力搅拌棒的250-mL圆底烧瓶中,在75mLγ-丁内酯(GBL)中组合。 所述圆底烧瓶配备有克莱森适配器,所述适配器装有延伸到反应混合物中 的温度计探针和安装在侧臂上的水冷式冷凝器。使用恒温温度控制器在磁力搅拌下将混合物温度升高至165℃持续24hr。冷却至室温后,将反应 混合物用丙酮稀释至原始体积的4倍。经由分液漏斗通过将稀释的溶液缓 慢滴入1L搅拌的、室温的去离子水中来沉淀固体聚合物。将所得固体聚 合物的浑浊悬浮液真空过滤以提供湿的固体聚合物,将所述湿的固体聚合 物在1L烧杯中通过磁力搅拌用500mL室温去离子水洗涤1小时。将固体真空过滤,置于60℃加热的真空烘箱中,并且在高真空下干燥48小时。 将干燥的聚合物(18.665g)在下一步用于配制和溶解度冲击测试。使用 GPC确定聚合物分子量。

溶解度实例

通过使配制品经受冲击测试来评估聚合物溶解度,以确定它们与电子 产品和显示器行业中常用的溶剂体系的相容性。首先在61.75:33.25:5比 率的3-甲氧基丙酸甲酯(MMP)、苯甲醚和γ-丁内酯(GBL)的溶剂体系 中以12wt%或30wt%固体聚合物浓度配制聚合物,然后通过0.2μm PTFE过滤器过滤。通过0.45μm PTFE或5μm尼龙过滤器过滤更粘的溶液。所述测试溶剂体系由以70:30比率的丙二醇单甲醚(PGME)和丙二 醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)组成。通过试图用所述测试溶剂体系以30:1 和200:1溶解和稀释少量聚合物配制品来进行冲击测试。然后将混合物转 动以混合。接下来,基于下表1中的以下标准指定溶解度等级,用于两种 稀释溶液的目视检查。在一些实施例中,在冲击测试评级中,使用中的要求将可接受性阈值设置为4.5。

表1.基于目视检查指定冲击测试溶解度值的评级系统。

表2总结了本文公开的聚合物的代表性结果。

表2.本文公开的聚合物与先前的对(para)-FPL聚合物的冲击测试值 的比较。包括供参考的每个冲击测试评级的分子量数据和配制的固体聚合 物浓度。

在本文公开的溶剂体系中,可以发现与对比聚合物A和对比聚合物B 相比,聚合物1和聚合物2均表现出改善的溶解度。此外,在感兴趣的溶 剂中这些聚合物的较高分子量的变体保留了有利的溶解度特性。

应注意的是,并不是所有的以上在一般性描述或实例中所描述的活动 都是必需的,一部分具体活动可能不是必需的,并且除了所描述的那些以 外,还可进行一个或多个其他活动。此外,所列举的活动的顺序不必是它 们实施的顺序。

在前述说明书中,已参考具体实施例描述了概念。然而,本领域的普 通技术人员理解,在不脱离以下权利要求中所规定的本发明范围的情况下 可作出各种修改和改变。因此,说明书应被认为是示例性的而非限制意义, 并且所有的此类修改均旨在包括于本发明的范围内。

上面已经关于具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。 然而,益处、优点、问题的解决方案、以及可能引起任何益处、优点、或 解决方案出现或使其变得更明显的一个或多个任何特征不会被解释为任 何或所有权利要求的关键的、必要的或基本的特征。

要理解的是,为清楚起见,本文在单独实施例的上下文中所述的某些 特征还可以以组合形式在单个实施例中提供。相反地,为了简洁起见,在 单个实施例的背景下所述的各个特征也可以单独地或以任何子组合提供。 本文指定的各个范围内的数值的使用表述为近似值,就像所述范围内的最 小值和最大值二者前面都有单词“约”。以这种方式,可以使用高于和低 于所述范围的轻微变化来实现与这些范围内的值基本上相同的结果。而且,这些范围的公开旨在作为包括在最小与最大平均值之间的每个值的连 续范围,包括当一个值的一些分量与不同值的分量混合时可产生的分数 值。此外,当公开更宽和更窄的范围时,在本发明的期望内,使来自一个 范围的最小值与来自另一个范围的最大值匹配,并且反之亦然。

35页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种托法替尼中间体的合成方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!

技术分类