[发明专利]多苯基苯构筑含氰基发光分子及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及多苯基苯构筑含氰基发光分子及其制备方法和作为蓝光有机发光二极管发光层材料的用途。

背景技术

上世纪八十年代柯达公司的邓青云博士等人首次发明多层结构的有机发光二极管以来，高效有机电致发光材料的研究工作便进入一个崭新的时代。为了实现全彩显示和固态照明，高效、稳定、色纯度高的红光、绿光和蓝光材料不可或缺。经过二十多年的发展，红光和绿光材料已能满足商业化的需求，但性能优异的蓝光材料仍然稀缺，因为蓝光发光材料所具有的较大的能隙对于载流子向发光层的注入和传输是不利的。因此，如何获得高性能、高色纯度的蓝光材料成为目前有机电致发光材料研究的重点。尽管已有一些蓝光材料见报道，但是高效稳定的深蓝光材料，尤其是色坐标接近标准饱和蓝光材料依然很稀缺。发光材料是以薄膜态的形式存在于电致发光器件中，而绝大多数的荧光材料因为分子内的π-π相互作用存在着“聚集诱导荧光淬灭”(ACQ)以及光谱红移的问题。尽管科学家们采用了各种方法来减少或者防止荧光分子的聚集，如利用主客体掺杂体系与透明高分子共混的方式来分散发光分子，或者在发光分子结构上修饰各种大体积的间隔基团等，但这些方法通常会带来高成本的器件制作和复杂的合成过程，同时大体积的间隔基团往往会降低器件性能。

2001年，唐本忠院士课题组首次发现并报道了一类具有聚集诱导发光(AIE)性质的化合物，该类化合物在溶液态时发光很弱或不发光，而在固态时具有高的荧光量子产率。这种“反常”的发光行为引起了人们的极大兴趣和广泛关注。Müllen等在六苯基苯的合成和研究中有着突出贡献。我们注意到，六苯基苯单元具有聚集诱导荧光增强(AEE)性质，而且六苯基苯本身发射在蓝光范围，其苯环之间的扭曲使其具有大的位阻效应可以有效防止分子间的相互作用。这一系列性质在构筑深蓝光材料中都是极为有利的条件。但目前，以苯基苯结构构建发光分子的报道很少，而且其色坐标(CIE)偏离标准深蓝光较多。传统的通过Diels-Alder反应合成六苯基苯方法极大地限制了六苯基苯作为发光单元的发展，新的能够使其功能化更加丰富的方法有待发展。

发明内容

本发明的目的在于通过新的构建多苯基苯的方法，提供一类多苯基苯构筑含氰基发光分子及其制备方法和用作蓝光有机发光二极管发光层的用途，该类化合物具有良好的热稳定性和较高的发光效率。

实现本发明目的的技术方案具体如下：

一种多苯基苯构筑含氰基发光分子，具有通式(I)所示的结构：

其中：

R＝H或－C≡N；

R＝H时，Ar₁为或

R＝－C≡N时，Ar₁为或

本发明还提供了上述多苯基苯构筑含氰基发光分子的制备方法，包括以下步骤：

(1)保护气氛围下，在Schlenk管中加入摩尔比为1：6：30的3,4,5-三溴硝基苯、对叔丁基苯硼酸、碳酸钾，以及催化量的Pd(PPh₃)₄，然后加入适量的甲苯、乙醇和水，其中，水的用量为碳酸钾摩尔数的1/2，于90℃反应12小时。反应完毕后，将产物冷却至室温，用甲苯萃取，收集有机相，用无水Na₂SO₄干燥，得到粗产品。以石油醚和二氯甲烷(v/v,2/1)为淋洗剂，将产品用硅胶色谱柱层析，分离纯化，真空干燥，得到化合物1；所述化合物1结构式为

(2)将化合物1加入冰醋酸中，加热回流至固体完全溶解，得到溶液A；将溶液A降温至90-100℃，加入体积为冰醋酸2％的水，然后缓慢加入还原铁粉，溶液A立即变为黑色，黑色褪去后继续回流30分钟；停止加热，待溶液A降至室温后，将其倾入大量水中，有固体析出，过滤出固体并干燥；将干燥后的固体溶于氯仿或二氯甲烷中，冰浴下缓慢向其中滴加液溴，20分钟后撤去冰浴，加入还原剂淬灭反应，二氯甲烷萃取，以石油醚和二氯甲烷(v/v,2/1)为淋洗剂，将产品用硅胶色谱柱层析，分离纯化，真空干燥，得到化合物2；所述化合物2的结构式为其中，化合物1、还原铁粉和液溴的摩尔比为1：5：2；