[发明专利]基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料，所述基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料的结构式如下式X2A所示：相比于常见的激基缔合物材料，该材料对浓度没有依赖性，在稀溶液中就能实现激基缔合物发光。本发明还提供上述基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料的制备方法，其反应条件较温和，产率高。本发明还提供上述基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料的应用。

技术领域

本发明专利涉及有机光电材料领域，尤其是指基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

蒽衍生物具有结构简单、易合成以及具有优异的激基缔合物发光性能等特点，激基缔合物发光是指一个激发态分子与另一个相同种类的基态分子发生相互作用，形成能量相对稳定的二聚体，通过辐射跃迁产生的发射光，相比于单分子发光，其表现出光谱红移、增宽等特点，在有机发光二极管(OLED)、安全防伪、光催化反应以及细胞成像等领域都得到广泛的应用。然而，双分子在形成激基缔合物的同时，往往会因为严重的分子间π-π作用而导致荧光淬灭，从而影响其发光效率，因此，在激基缔合物形成的同时，保证较高的发光量子产率显得尤为重要。1954年，和Kasper首次报道了芘溶液体系的激基缔合物发光。随后，在芘的晶体中也发现了激基缔合物发光，通过晶体结构分析，推测其激基缔合物是激发态的二聚体行为。经过科学家们的不断探索发现，与芘类似，蒽的激基缔合物发光现象也陆续被报道。杨兵教授课题组发现了蒽衍生物2-TA-AN晶体体现出526nm的绿光发射，其量子产率达80％，寿命达163.75ns，完全不同于其稀溶液的深蓝光发射(量子产率为26％和荧光寿命为2.27ns)。通过单晶结构分析，发现其呈现出离散的蒽二聚体堆积，蒽单元的距离为既有利于激基缔合物的形成，又避免了分子间相互作用带来的荧光淬灭效应。随后，多种蒽衍生物都被发现具有高效率、较长寿命的激基缔合物发光性能。

但是，这种侧边取代的蒽衍生物往往体现出对浓度的高度依赖性，只有在高浓度或者在晶态中才能体现出激基缔合物的性质，大大限制了此类发光的实际应用。若能实现单分子的激基缔合物发光，将大大拓展其实际应用的范围，提高其发光性能的可控性与预见性。

因此，研发一种具有单分子激基缔合物发光性能的化合物显得很有必要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，由此，在本发明的第一方面，本发明提供一种基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料，所述基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料的结构式如下式X2A所示：

在本发明的一个或多个实施例中，所述基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料溶解在有机溶剂中或掺杂在PMMA薄膜中表现出红移的激基缔合物绿光发射；

优选地，所述基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料为固态时的荧光量子产率大于99.9％；

更优选地，所述基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料以浓度为10^-6～10^-2mol/L溶解在有机溶剂中；所述基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料以0.5～2wt％掺杂在PMMA薄膜中；

更优选地，所述有机溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇中的一种或多种。

在本发明的第二方面，本发明提供一种本发明第一方面所述的基于蒽衍生物的激基缔合物发光材料的制备方法，所述式X2A所示化合物由式2所示化合物和式3所示化合物制备得到。

在本发明的一个或多个实施例中，式2所示化合物和式3所示化合物制备式X2A所示化合物的反应式如下所示：

式2所示化合物和式3所示化合物制备式X2A所示化合物包括如下步骤：