[发明专利]一种工字形寡聚芴的有机激光材料及其合成方法

说明书

本发明公开了一种工字形寡聚芴的有机激光材料及其制备方法，属于有机激光和有机发光二极管材料制备领域。制备方法包括：以9‑芳基芴叔醇为起始原料，反应溶剂为干燥的二氯甲烷，通过在三氟化硼乙醚催化下，合成9‑芳基芴叔醇二取代体，然后与寡聚芴硼酸酯反应；溶剂为甲苯：四氢呋喃＝1：1；在四三苯基膦钯(II)催化下，保证在氮气环境下，通过铃木反应偶联，合成一系列工字形寡聚芴。该类工字形寡聚芴具有较高的量子效率，并且该类寡聚物都具有ASE现象，具有较低的ASE或激光阈值；并且该种制备方法具有反应易于控制且操作简单、重复性好、产率高，工字形寡聚芴具有低阈值的ASE性能，对于后续成为激光器件，具有深远的影响。

技术领域

本发明属于精细有机合成、有机半导体材料制备领域，具体是涉及一类不同共轭链长的工字形寡聚芴材料(由于工字形即化学术语中常说的的”H-shape”, 所以以下所有工字形都简称为”H-shape”，除特别说明外)在ASE性能的差异的研究。

背景技术

现如今，芴单元越来越引起化学家的注意，主要优势如下：1)在复合催化剂上，有着优异的性能。2)芴9位反应活性高，具有结构的可塑性。3)芴环结构称为cardo骨架，热稳定高。4)可以作为优异的蓝光OLED及具有良好的电学性能。而且以芴为基础单元的寡聚芴与聚芴相比，具有更好的优势：1、寡聚芴单分散性好，结构易于确定。2.寡聚芴具有优异的溶解性能，可实现溶液加工以及后修饰。3.寡聚芴与聚芴相比，具有很高的热稳定性及光学稳定性；可以很好的避免绿光带缺陷。4.具有高外量子效率，在薄膜状态下仍然可以保持在70％-80％左右；良好的发光效率使得在OLED、OFET上，有着优异的发展前景。另外以芴为单元的工字形材料具有良好的ASE性能，通过延长共轭链长，比较不同链长的ASE性能，对于获得优异的激光器件，具有重大的意义。

另外对于有机激光的研究，有着悠久的历史；自从1960年梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器以来到20世纪70年代中期，激光技术产业尚未形成规模。这一阶段，人们的研究主要集中在激光器的基础理论、各种各样的激光器件、特别是提高性能以及激光的各种应用。例如1975年，美国的激光军事应用就占整个激光应用的86.7％。那时激光产业规模很小，全球的激光产业仅为0.617 亿美元。20世纪70年代后期，随着各类激光器性能的提高，特别是固体激光器、 c02激光器。He-Ne激光器以及半导体激光器的寿命、模式和稳定性等性能的提高，使它们不仅在军事领域，而且在工业、通信、信息存储和医疗卫生等领域都获得了广泛的应用。到1985年，全球激光器的销售额已达4.418亿美元。此后，激光产业迅速发展，到1998年，全球仅激光器件的销售额已高达38.8亿美元。其中，半导体激光器销售额为21.5亿美元，占55.8％；非半体激光器销售额为17.3亿美元，占44.2％。目前，这些激光器件正在激光通信、光学存储、材料加工、激光医学、图像记录、打印和印刷、检测、传感等领域发挥着独特的作用，对人类的生活产生了不可估量的影响。有机激光的应用领域逐渐扩大，表现在工作商业、工作、生活军事等各个方面。目前其应用领域主要包括在如下几个方面：1)材料加工2)医用激光3)分析及生物医学仪器应用4)成像记录 5)遥感应用6)检查、测量和控制7)娱乐8)光存储9)光通信10)条码扫描11) 新应用：包括航天航空、军事、区域网、计算机应用等。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种工字形寡聚芴的有机激光材料及其合成方法，通过传统的suzuki偶联，该类H-shape化合物方法易于控制且操作简单快速、溶剂消耗量小，成本低、重复性好、产率高且产品质量高，与聚芴等其他材料相比，具有优异的ASE性能，并且可以实现在非掺杂下，具有比较低的ASE值，有望在激光器件中获得更广阔的前景。

技术方案：本发明是一种工字形寡聚芴的有机激光材料，通过芳基Ar₂把两条对称寡聚芴共轭链桥连接，得到了具有中心对称、开环的工字形结构，其分子结构通式I如下：

式中：