多面体低聚倍半硅氧烷纳米晶体稳定化配体的制作方法_6

文档序号:9421830阅读:来源:国知局
rstedt催化剂 (0. 316mL,10倍稀释物或3. 57X10 3mmoles,对于20, 000次翻转是足够的)并且在放热加 热至30°C后将温度维持在40°C持续3小时。对反应溶液取样并且通过真空转移去除挥发 物以备分析。FTIR和1HNMR确定硅烷已经被耗尽。使用以干冰/EtOH冷却的补充冷阱通过 真空转移过夜去除挥发物。用己烷(3X30mL)萃取残留物并且分别通过配备Fisherbrand P8滤纸(颗粒滞留20-25um)的过滤嘴套管将萃取物转移。通过真空转移去除挥发物并且 将剩余的油在150°C和小于250mt〇rr的压力下用油浴进行阱至阱蒸馏。产物是清澈的无色 油(16. 8g, 7. 14mmoles,定量产率)。
[0138] 七异辛基P0SS四羧酸(4)的合成。将配备有氮气入口转接器(特氟龙阀/阻挡 器)、定位用以直接测量反应溶液温度(用温控仪)的热电偶和具有接收器的短路径蒸馏头 的250mL、4颈RBF连接至Schlenk线。此外,将蒸馏头连接至含有单向阀的鼓泡器。配置 该装置使得一旦将Schlenk线连接至该软管转接器,氮气可被通入反应烧瓶,跨过反应溶 液的表面以及离开与蒸馏头连接的鼓泡器。此外,在鼓泡器上的单向阀允许向整个装置施 加真空,从鼓泡器至软管转接器。然后添加七异辛基P0SS三硅烷醇1 (8. 14g,6. 87mm〇leS 的硅烷)并且将该装置放置在真空下至小于lOOmtorr的压力。添加甲苯(100mL)并且 使氮气通过该装置,同时将反应溶液加热至70°C并且将甲苯蒸馏出。添加琥珀酸酐硅烷 2 (5g, 21. 3mmoles)并且一旦形成均勾的溶液,添加三乙胺(8. 43g, 11. 5mL, 82. 4mmoles), 这产生一些白色沉淀物。随着反应溶液加热至50°C和形成更多的沉淀物,因此在取样分析 之前将反应溶液加热至70°C持续30分钟。在去除挥发物之后的FTIR分析确定Si-Cl和 Si-〇H峰的损失,所以认为反应完全。使用以干冰/乙醇冷却的补充冷阱通过真空转移过夜 从反应溶液去除挥发物。然后用己烷(lX50mL,2X30mL)萃取剩余的残留物并且单独地使 用配备FisherbrandP8滤纸(颗粒滞留20-25um)的过滤嘴套管将萃取物转移至独立的烧 瓶。通过真空转移使用以干冰/乙醇冷却的补充冷阱从己烷萃取物去除挥发物从而留下清 澈油形式的产物。
[0139]琥珀酸酐硅烷(2)的分析。1HNMR(甲苯-ds,S):〇.26(s,6H,SiMe) ,0? 52 (m,2H,SiCH2),1. 18 (m,SiCH2CH2),1. 56 (m,SiCH2CH2CH2),2. 01,2. 40 (两个m,3H,SiCH2CH2CH2CHCH2)?13C{油匪R(甲苯-ds,S) : 1. 4 (s,SiMe),18. 3, 20. 8, 33. 7, 3 3.8,40.2(s,(SiCH2CH2CH2CH(C02H)CH(C02H),170.4,173.9(s,C=O^IlUcm1,金冈lj 石):2944w, 2968sh(sp3C-H),1862m, 1774s(对称和不对称的酸酐C= 0),464m, (Si-Cl)。
[0140]七异辛基P0SS三酐(3)的分析。IlUcm1,金刚石):2952m,2905sh,2872sh(sp3 C-H),1864w, 1782s(对称和不对称的酐C= 0),1095sh, 1058s(P0SS笼状物Si-0-Si)。
[0141] 七异辛基P0SS四羧酸⑷的分析。1HNMR(甲苯-ds,S) :〇. 15到0. 60(m,38H ,SiMe,SiCH2CH2), 0? 70 到 1. 85 (m, 117H,异辛基不计SiCH2,SiCH2CH2CH2CH), 2. 20 到 2. 35 和 2. 65 到 2. 80 (m, 6H,CH2CH(C02H)CH2C02H),2. 85 到 3. 00 (m, 3H,CH2CH(C02H)CH2C02H),10. 1 到1L2 (宽的m,6H,C02H)。也包含己烷。IR(cm\金刚石):3500到2500w宽的(羧 酸),2951m, 2909sh, 2868sh(sp3C-H), 1708s(羧酸C= 0),1095sh, 1054s(P0SSSi-0-Si)。
[0142] 实施例4.环己基-羧酸量子点结合配体的制备
[0143]
[0144] 一般方法。使用标准Schlenk技术在干燥、无氧、氮气氛下进行所有操作。从 Fisher购买干燥、脱氧的甲苯并且在没有进一步纯化的情况下使用。从Aldrich购买干燥、 脱氧的二甲氧基乙烷(DME)并且在没有进一步纯化的情况下使用。由Gelest获得在二甲 苯中的2. 1到2. 4wt%的Karstedt的催化剂,在没有进一步纯化的情况下使用,在手套箱 中存储和操作。通过将〇. 10mL的储备溶液溶解到10mL的甲苯中产生Karstedt催化剂的 100倍稀释物。(储备溶液每毫升包含0.113摩尔的铂)。在较早的专利中描述了七环己基 P0SS三硅烷2和烯丙基琥珀酸酐的合成。用BrukerFTNMR记录NMR化学位移数据,对于 质子在400MHz或者对于13C{油在100MHz并且以ppm列出。在配备衰减全反射(ATR)取 样附件的Nicolet7200FTIR上获得IR分析。
[0145] 七环己基P0SS六羧酸(3)的合成。在手套箱中将七环己基P0SS三硅烷 2 (3g, 2. 62mmoles)和稀丙基琥J白酸(1. 28g, 8.lOmmoles)添加至 50mL的 4 颈RBF,其配 备有带阀门的氮气转接器、热电偶和阻挡器。将热电偶连接至加热罩并用温控仪维持期 望的反应溶液温度。然后在Schlenk线上添加DME(2mL)和甲苯(lmL),其加热至60°C 时其形成白色的不透明衆料。然后添加Karstedt催化剂(0. 346mL的100倍稀释物或 3. 91X10 4mm〇les,对于20, 000翻转是足够的)并且将反应溶液在100°C加热3天。在挥 发物的真空转移后,FTIR分析确定硅烷已经被耗尽。将反应溶液冷却至室温并且添加到 Me0H(60mL),其导致产物沉淀。然后用甲苯(lX2mL和lXlmL)冲洗反应烧瓶并且还将冲 洗溶液添加至MeOH。在允许沉淀物沉降5分钟后,用配备FisherbrandP8滤纸(颗粒滞 留20-25um)的过滤嘴套管过滤溶液,用Me0H(20mL)洗涤白色沉淀物并且然后也通过套管 去除洗涤溶液。将其放置在真空下过夜。
[0146]FTIR分析也揭示产物含有一些酸酐。添加水(7.lmL,391mmoles)并且将反应溶液 加热至100°c持续7小时,利用介于加热罩和烧瓶之间的热电偶。将反应溶液冷却至室温, 随后使用以干冰/乙醇冷却的补充冷阱通过真空转移去除挥发物。将固体打碎并且对产物 抽真空至p〈50mtorr过夜。产物是淡米白色的粉末(1. 53g, 0. 943mmoles, 35. 2%产率)。
[0147] 七环己基P0SS六羧酸(3)的分析。IR(cm\金刚石):3500到2500w宽的(羧 酸),2921w, 2848w(sp3C-H),1709w(羧酸C= 0),1447w, (sp3C-H),1070s, 1024sh(P0SS Si-〇-Si)〇
[0148] 虽然为了理解的清楚已通过说明和实施例详细地描述了上述发明,然而本领域的 技术人员将理解可以在所述权利要求书的范围内实施某些变化和调整。此外,通过引用将 本文中提供的每篇参考文献整体并入本文,其程度如同每篇参考文献被分别地通过引用并 入。当本申请和本文中提供的参考文献之间存在冲突时,本申请应占主导。
【主权项】
1. 一种具有根据式I的结构的量子点结合配体:其中: A是包含6到12个硅原子的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)结构部分; 每个基团-O-Si(R1) 2-L-(R2)q结合至POSS结构部分中的硅原子; 每个R1独立地选自H和Ci6烷基; 每个L独立地选自C3s亚烷基、C3s杂亚烷基和C3s亚烷基-(C(0)NH-C2s亚烷基)q; 每个R2独立地选自C(0)OH和NR2aR2b,其中俨和R%各自独立地选自H和Ci6烷基; 每个R3独立地选自Cs2。烷基、Cs2。杂烷基、Cs2。烯基、Cs2。炔基、环烷基和芳基; 下标m是从1到20的整数; 下标n是从1到20的整数;和 每个下标q独立地为从1到10的整数。2. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中每个R1独立地为Ci3烷基。3. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中每个R1是甲基。4. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中每个-L-(R2)q基团独立地选自C38亚烷 基-(R2)i2、C3s杂亚烷基-R2和C3s亚烷基-(C(0)NH-C2s亚烷基-R2) 2。5. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中每个-L-(R2)q基团独立地选自:6. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中每个R2是C(0) 0H。7. 根据权利要求6的量子点结合配体,其中每个L是C3s亚烷基。8. 根据权利要求6的量子点结合配体,其中每个-L-(R2)a基团是:9. 根据权利要求6的量子点结合配体,其中每个R2是NH2。10. 根据权利要求9的量子点结合配体,其中每个L独立地为C3s亚烷基-(C(0)NH-C2s 亚烷基)q;并且每个下标q是2。11. 根据权利要求10的量子点结合配体,每个-L-(R2)q基团是:12. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中每个R3独立地选自辛基、异辛基、壬基、I 基、^ 基、十二基、十三基、十四基、十五基、十六基、十七基、十八基、十九基、二十基、环j 基、环己基、环辛基、降冰片基、金刚烷基、苯基、萘基和蒽基。13. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中R3选自环己基、苯基和异辛基。14. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中下标m是从5到10的整数。15. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中下标m是7。16. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中下标n是从1到6的整数。17. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中下标n是3。18. 根据权利要求1的量子点结合配体,其中POSS结构部分具有以下结构:19. 根据权利要求18的量子点结合配体,其中: 每个R1是甲基; 每个-L-(R2)q基团选自:每个R3选自环己基、苯基和异辛基; 下标m是7 ;和 下标n是3。20. -种组合物,其包含: 权利要求1的量子点结合配体;和 第一群体的发光量子点(QDs)。
【专利摘要】提供了具有倍半硅氧烷结构部分的量子点结合配体。该量子点结合配体包括与倍半硅氧烷结构部分组合的多个胺或羧基结合配体,其为被结合的量子点提供改进的稳定性。本发明的配体和涂覆的纳米结构适用于密堆纳米结构组合物,所述组合物可以具有改进的量子限制和/或减少的纳米结构之间的串扰。
【IPC分类】H01L27/00, C07F7/02, C08L83/00, C07F7/18
【公开号】CN105143235
【申请号】CN201480022802
【发明人】W·P·弗里曼, P·T·弗鲁塔, R·杜布朗, J·W·帕斯
【申请人】纳米系统公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月13日
【公告号】CA2905913A1, US9133394, US20140275598, WO2014159936A1
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