[发明专利]三嗪类光电功能材料及制备和应用方法

说明书

技术领域

本发明属于光电材料技术领域。具体涉及一类含特殊的三嗪单元的小分子、枝化及聚合物材料，并涉及该类材料在有机电致发光、有机场效应管、有机太阳能电池、非线性光学、生物传感、有机光存储和有机激光等领域的应用。

技术背景

自1987年美国柯达公司Tang研究小组[Tang，C.W.；Van Slyke，S.A.Appl.Phys.Lett.1987，51，913.]和1990年英国剑桥大学[Burroughes，J.H.；Bradley，D.D.C.；Brown，A.B.；Marks，R.N.；Mackay，K.；Friend，R.H.；Burn，P.L.；Holmes，A.B.Nature 1990，347，539.]分别发表了以有机和聚合物荧光材料制成薄膜型有机电致发光器件(Organic Light-emitting Diodes)和聚合物发光二极管(PolymericLight-emitting Diodes)以来，有机平板显示成为继液晶显示之后的又一代市场化的显示产品。与此同时其他有机电子和光电子产业，包括有机场效应管、有机太阳能电池、有机光存储、非线性光学、生物传感和有机激光等领域以及非线性光学材料也正走向市场化。有机和塑料电子产品的优点在于材料制备成本低、工艺简单、具有通用高分子的柔韧性和可塑性。因此，开发具有实用性的市场潜力新型有机光电信息材料吸引了许多国内外大学不同学科的科学家以及研究机构和公司的关注和投入。到目前为止，开发廉价、新型、高度稳定的载流子传输材料和发光材料成为提高有机电子、光子、电光以及光电器件效率和寿命关键因素。

到目前为止，含均三嗪的有机光电材料表现出良好的光学和电学性质的同时也具有高的热稳定性和高的玻璃化温度，因此成为一类有希望的实用有机光电子材料。因此，已经形成了大量的文章和专利。然而，以三氯三嗪为原料的三嗪类的光电功能材料却没有专利报道。以三氯三嗪为原料的三嗪类的光电功能材料表现出如下优势：(1)三氯三嗪原料便宜易得，并且三氯三嗪中的三氯具有独特的反应特性，在不同温度下可以选择性的脱去氯原子，易于功能化修饰；(2)三嗪环具有苯环相似的共轭性其化学性质相当稳定，能经受各种苛刻条件的反应，结构中富含具有很好配位能力的氮原子，环上的三个氮原子既可以和金属离子配位，又具有环境(pH值)刺激响应性并且具备构建氢键的结构，从而易于分子间的自组装；(3)高的热稳定性和玻璃化温度等优点。因此，本发明通过简单的合成路线开发了一系列三嗪类光电功能材料，同时引入了具有增加溶解度烷基链来扩大该类材料在有机电子、光电子、光子或光电材料使用范围。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种三嗪类光电功能材料及其制备和应用方法，设计三嗪类单体来制备相关的光电功能材料。另外，指出了该类材料在有机电致发光、有机场效应管、有机光存储、化学传感和有机激光等有机电子领域的应用。

技术方案：本发明的三嗪类材料具有如下结构通式：

式中：a为1～30中的数字，b为0～30中的数字，n1、n2、n3、n4、n5、n6和n7为1～300中的数字。X1、X2和X3各自独立地选自O、S和N等原子，

A₁-A₈是选自取代或未取代的C6-C30的亚芳基和取代或未取代的C6-C30的杂芳基之一种或若干种的组合。其中芳基上的修饰基团为各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C30的烷烃、取代或未取代的C1-C30烷氧基、取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C2-C30的杂芳基、取代或未取代的C6-C30芳烷基、取代或未取代的C2-C30的杂芳烷基、取代或未取代的C5-C30的芳氧基、取代或未取代的的C2-C30的杂芳氧基、取代或未取代的C3-C30的环烷基和取代或未取代的C2-C30的杂环烷基。出现时相同或者不同，并为具有2至30个碳原子的芳基，其中一个或多个碳原子可以被杂原子Si、P、O、S、N等所取代，一个或多个碳原子上的氢可被氟或氰基取代；其中芳基结构具体为如下结构中的任意一种：

三嗪类光电功能材料，其特征在于所述材料中所述的A1-A8中的芳基单元是选自下图所示的基团之一或若干种的组合：

其中，各个符号具体如下含义：

X为Si、P、O、S、N；

n为1-10间的数字；