New naphthalene containing poly(4,8-dialkoxy 1,5-naphthalene) (NA) was synthesized via Nickel-catalyzed Yamamoto polymerization and Poly(4,8-dioctoxy-1,5-naphthalene-co-1,4-benzene) (NA-PH) and Poly(4,8-dioctoxy-1,5-naphthalene-co-(9,9-dioctyl)-2,7-fluorene) (NA-FL) containing phenyl and fluorene derivatives together with naphthalene via palladium-catalyzed Suzuki polymerization. Two alkoxy groups were introduced at 4, 8- naphthalene moiety to improve solubility of the polymers and these could be dissolved in hot organic solvent such as chloroform, chlorobenzene and toluene. The number-average molecular weight ($M_n$)s of three polymers, NA, NA-PH, and NA-FL, were 2,400, 3,700, and 6,300, respectively. Because the comonomers can reduce the bulkiness during polymerization as spacers, molecular weights of the copolymers were bigger than that of homopolymer (NA). The synthesized polymers were characterized by $^1H-NMR$ and elemental analysis. Through the studies of optical properties, UV absorption and PL emission spectra, these polymers containing naphthalene moiety emited blue color similar to polyfluorenes. Meanwhile, from the cyclic voltamatry data, the band gaps of NA, NA-PH, and NA-FL were 3.34 eV, 3.37 eV, and 3.18 eV, respectively, which were bigger than that of poly(9,9`-dioctylfluorene), 2.96 eV. Also through their theoretical calculation, we could define their dihedral angles and HOMO and LUMO orbital diagrams. The dihedral angles of NA, NA-PH, and NA-FL are 75˚, 71˚, and 68˚, respectively. From their HOMO and LUMO orbitals, we could find out the broken π-conjugation in naphthalene moiety which can lead to blue emission. To conclude, naphthalene moiety emits at very short wavelength region and have big band gap, which can be used for deep blue material.
나프탈렌을 유도체를 포함하는 세 개의 다른 전도성 분자, NA, NA-PH, and NA-FL을 야마모토와 스즈끼 중합법을 이용하여 1,5- 번 위치로 중합시켰다. NA-PH는 나프탈렌과 페닐을, NA-FL은 나프탈렌과 9,9`-dioctylfluorene을 공중합시킨 것이다. 합성된 고분자 NA, NA-PH, NA-FL 각각의 수 평균 분자량은 2,400, 3,700, 6,300이다. 이들의 낮은 분자량과 중합도는 1,5 연결시킨 나프탈렌에 매우 큰 입체 장애가 생기기 때문이다. 나프탈렌 단일 중합체 보다 입체장애가 완화된 공중합체들이 더 큰 중합도를 가졌다. 합성된 물질들은 높은 온도에서 일반적인 유기용매에 녹았다. 광학적 특성, 특히 PL 데이터로부터, 나프탈렌은 Blue color를 발색하고, 플루오렌 보다 단파장에서 빛을 내고 있음을 확인 할 수 있었다. 그 이유는 이론적 계산을 통하여 구한, 1,5-연결된 나프탈렌의 매우 뒤틀린 구조와 끊어진 π-conjugation에서 찾아볼 수 있다. 한편, NA와 NA-PH는 낮은 용해도로 인해 유리기판 위에 spin coating 되지 않았다. Fluore의 9번 위치에 2개의 octyl 그룹을 더 가지는 NA-FL의 경우 유리기판 위에 spin coating 할 수 있었으나, 낮은 효율로 인하여 측정이 어려웠다. 결론적으로, 나프탈렌은 플루오렌 보다 더 딥블루 영역에서 발색하며 더 큰 밴드갭을 가지므로, 낮은 용해도와 효율의 개선이 있다면, 블루 EL물질로 사용하기 적절할 것이다.
