[发明专利]一类喹喔啉-苯并噻二唑-芴的聚合物、合成与具有纯绿色发射的有机电致发光材料的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类新的含有苯并噻二唑作为支链的喹喔啉类-芴的聚合物，此类聚合物以苯并噻二唑类为起始原料制备。本发明所提供的化合物是一类潜在的纯正绿色发射电致发光材料。

背景技术

有机电致发光二极管(OLED)因其在平板显示器中巨大应用前景，已受到科技界和产业界的密切关注。在过去的近二十年里，世界上许多著名研究机构如马普研究所、普林斯顿大学和剑桥大学等已在材料合成、器件制造等方面，开展了多项深入的研究；全球多家跨国公司如陶氏化学，杜邦，菲利普，IBM，摩托罗拉，大日本油墨等也投入大量的财力和人力，集中研究可工业化的有机发光二极管并开发其潜在的用途，特别是开发新一代大尺寸超薄显示屏(Science 1997，276，2009；Adv.Mater.2000，12，1737)。

欲实现OLED在目前平板显示器中的应用，除提高器件的效率和寿命外，还必须获得纯正的三原色(红、蓝和绿色)发光材料。目前，红色和蓝色发光材料已经能够满足要求，但是绿色聚合物发光二极管的色纯度尚需进一步提高，如大多数已报道的绿色聚合物材料发射蓝绿或黄绿色，而商业化的绿色电致发光聚合物，聚(9，9-二辛基芴-苯并噻二唑)(F8BT)，虽然具有良好的热稳定性能和较高的电致发光效率。但是其色坐标(X＝0.39，Y＝0.57)，与美国国家电视标准NTSC1979纯绿色发光的标准(X＝0.31，Y＝0.595)相比，尚有差距。因此，获得高效的纯绿色聚合物电致发光材料，是有机电致发光领域需要解决的难题之一。

分别考察喹喔啉/芴共聚物和前述F8BT的电致发光性能发现，前者的色坐标(X＝0.228，Y＝0.397)位于蓝绿色发光区，后者略接近黄绿光区。从分子结构上看，由于两类聚合物的共聚单元均为芴单元，因此，导致两类聚合物发光颜色变化的原因是喹喔啉与苯并噻二唑的吸电子能力存在差别。换言之，苯并噻二唑的吸电子能力高于喹喔啉，导致F8BT的发光波长较喹喔啉/芴共聚物有较大红移。由于两类聚合物的发光波长均涵盖了绿色区，因此，采用吸电子能力介于苯并噻二唑和喹喔啉之间的受体基团，可望获得纯绿发射。基于这样的思路，在本发明中，我们将苯并噻二唑基团引入喹喔啉的侧链，获得吸电子能力介于苯并噻二唑和喹喔啉之间的新型受体基团，并将其引入芴聚合物中，进而获得了具有纯绿色发射的高效发光的聚合物。

发明内容

本发明以苯并噻唑为支链的喹喔啉作为受体，并将其引入芴聚合物中，通过改变受体的吸电子能力，以期获得纯绿色发光的电致发光材料。

本发明提供了一类喹喔啉-苯并噻二唑-芴的聚合物，是一种新型有机电致发光材料，具有如下化学结构：

上式中，n代表10～100的自然数，R₁为C₁～C₁₂的烷基；

Ar₁、Ar₂分别选自Ar₁和Ar₂为相同或不同的基团，R为H或C₁～C₁₂的烷基。

上述喹喔啉-苯并噻二唑-芴的聚合物推荐聚合度在10～100之间的聚合物。

推荐具有如下的结构通式：

上式中，R₁和R分别为C₁～C₁₂的烷基，R₁和R可相同，也可不同；n如前所述。

本发明所述的含有苯并噻唑做为支链的芴与喹喔啉的聚合物由下述方法制备：

9，9-二烷基芴-2，7-二硼酸或其酯，与含有苯并噻二唑的喹喔啉类杂芳环的二溴代物按摩尔比为1∶1～1∶1.5溶于有机溶剂，加入无机碱和有机钯催化剂或有机钯和有机膦配体的混合物催化剂，上述混合物反应后制得目标产物。反应推荐在75-110℃条件下反应24～72小时。合成中有机钯催化剂用量相对于9，9-二烷基芴-2，7-二硼酸或其酯为5-10mol％，无机碱用量为所述9，9-二烷基芴-2，7-二硼酸或9，9-二烷基芴-2，7-二硼酸丙二硼酯摩尔用量的5-20倍。所述9，9-二烷基芴-2，7-二硼酸或其酯的烷基是C₁～C₁₂的烷基，所述的酯是9，9-二烷基芴-2，7-二硼酸丙二硼酯，所述的含有苯并噻二唑的喹喔啉类杂芳环的二溴代物结构式为Ar₁、Ar₂如前所述。