[发明专利]一种聚集诱导发光化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料制备的技术领域，更具体地，涉及一种聚集诱导发光化合 物及其制备方法与应用。

背景技术

聚集诱导发光现象(aggregation-inducedemission，AIE)最早是在2001年，唐教 授课题组第一次报道的。唐课题组发现硅杂环戊二烯(silole)衍生物在溶液中几乎不发 光，而在形成固体后发光大大增强。具有AIE性质的化合物从根本上克服了聚集导致荧光猝 灭(aggregationcausedquenching，ACQ)的难题，引起了广泛的研究兴趣，至今已开发出 从蓝光到红光覆盖整个可见波长范围的AIE体系，并将具有这种特性的荧光分子应用于化 学和生物分子的检测(如葡萄糖，DNA等)，生物成像，有机电致发光等领域。

树枝状大分子与线性大分子相比有着规整的结构、明确的分子量及分子尺寸，以 及可精确控制分子形状及功能基团等显著特征，因此具有良好的成膜性，可利用旋涂等简 单方法生产大面积固体薄膜或电子器件。目前树枝状大分子的合成反应主要有缩合反应， 取代反应，络合反应，开环聚合，固相聚合和嵌段共聚，如专利文献《树枝状共轭聚合物研 究》。然而这类分子在固态时由于分子的聚集，荧光量子产率较液态条件下降低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种聚集诱导发光化合物及 其制备方法，其目的在于合成出具具有聚集诱导发光性质的树枝状分子，从而在固态时仍 然具有较高的荧光量子产率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种聚集诱导发光化合物，具有如通式I或II所示的化学结构式，

式中，R1选自R2选自R3选自其中，Y为C4～C20的烷基；R4选自

优选地，R1选自R2选自R3选自R4为

作为进一步优选地，所述化合物的化学结构式为

按照本发明的另一方面，提供了上述化合物的制备方法，将1eq的式Ⅲ化合物或0.5eq的式Ⅳ化合物，4eq～6eq的或者0.1eq～0.3eq的Pd(PPh₃)₄和0.1eq～0.3eq的相转移催化剂在PH值为9～12的混合溶剂中混匀，70℃～100℃在惰性气体氛围下充分发生偶联反应，获得式I化合物或式II化合物。

优选地，所述式Ⅲ化合物以及式Ⅳ化合物的制备方法为，将1eq的式Ⅴ化合物或 0.5eq的式Ⅵ化合物，4eq～6eq的四溴化碳以及8eq～12eq的三苯基膦混合，80℃～150℃充 分发生取代反应，获得式Ⅲ化合物或式Ⅳ化合物。

作为进一步优选地，所述式Ⅴ化合物以及式Ⅵ化合物的制备方法为，将1eq的式Ⅶ化合物或0.5eq式Ⅷ化合物，2eq～3eq或者0.5eq～0.15eq的Pd(PPh₃)₄和以及0.5eq～0.15eq的相转移催化剂混合，70℃～100℃在惰性气体氛围下充分发生偶联反应，获得式Ⅴ化合物或式Ⅵ化合物

作为进一步优选地，其特征在于，所述相转移催化剂为四丁基硫酸氢铵，四丁基溴 化铵或苄基三乙基氯化铵。

按照本发明的另一方面，还提供了一种具有通式Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ的化合物，用于制 备所述聚集诱导发光化合物。

按照本发明的另一方面，还提供了该聚集诱导发光化合物在有机电致发光器件中 的应用。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效 果：

1、本发明公开的化合物不仅具有树枝状结构，还具有四芳基乙烯拓扑结构单元， 从而具有聚集诱导发光性质；可以克服传统的树枝状化合物在固态时由于分子的聚集，荧 光量子产率较液态条件下降低的不利因素；

2、由于荧光量子产率得到了稳定，一定程度上克服了材料聚集导致淬灭(ACQ)性 质所带来的不利因素，因而本发明可被广泛应用于有机电致发光器件中；

3、合成的中间产物式Ⅲ，式Ⅳ，式Ⅴ以及式Ⅵ化合物稳定而易于长期保存，可先合 成中间产物后再一次性合成所需的聚集诱导发光化合物，提高了合成效率。