[發(fā)明專利]用于光顏色轉(zhuǎn)換材料的三苯胺衍生物及其制備方法和用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710055949.1
• 申請日: 2007-08-10
• 公開（公告）號: CN101125820A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李斌;張黎明;李文連;雷炳富
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: C07C225/22
• 分類號: C07C225/22;C07C221/00;C09K11/06
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務(wù)所
• 代理人: 趙炳仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可用于光顏色轉(zhuǎn)換材料的三苯胺衍生物及其制備方法和用途，屬于有機發(fā)光材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自從1994年Nakamura第一次制備出InGaN藍光二極管之后，人們就投入大量的精力用于白光二極管的研發(fā)。白光二極管在固體照明領(lǐng)域中有諸多優(yōu)點，如高效率，低能耗，高可靠性以及壽命長等。Nichia等人早期提出，白光二極管通常是由近紫外二極管及黃光發(fā)射材料組成的。科研工作者已經(jīng)開發(fā)了很多可以應用于白光二極管的磷光體，但是研究工作主要集中在無機發(fā)光材料如YAG:Ce³⁺。將無機發(fā)光材料用于實際應用還存在一些缺點急需改進，如高成本，發(fā)光顏色難于調(diào)制及與封裝劑的相分離等。然而，有機發(fā)光材料展示出誘人的前景，如：低成本，易于合成，發(fā)光顏色可調(diào)。有機發(fā)光材料通常由于π-π^*的存在而在近紫外及紫外區(qū)有較強的吸收，并且，發(fā)光顏色也可以通過分子設(shè)計及結(jié)構(gòu)修飾而改變。與無機發(fā)光材料不同，有機發(fā)光材料由于在有機溶劑中有很好的溶解度，因而可以在封裝劑中實現(xiàn)分子級別的分散。有機分子發(fā)光是激發(fā)態(tài)分子的電子從最低空軌道向最高占有軌道躍遷引起的。因而，有機發(fā)光材料相比于無機發(fā)光材料來說，還有另外一個優(yōu)點，就是發(fā)光顏色不會受發(fā)光材料本身尺寸的影響。

為了實現(xiàn)上述提及的優(yōu)點，本專利設(shè)計及合成了含有大的共軛體系的三苯胺衍生物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可用于光顏色轉(zhuǎn)換材料的三苯胺衍生物及其制備方法和用途，三苯胺衍生物其結(jié)構(gòu)式為(3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮)，其IUPAC命名為：3-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-phenylprop-2-en-1-one。以4-N，N-二苯基氨基苯甲醛和苯乙酮作為原料，在路易斯堿存在的條件下，在醇類溶劑中回流，冷卻，過濾，經(jīng)重結(jié)晶或柱色譜分離方法得到純品，并且，將該黃色光致發(fā)光材料制成顏色轉(zhuǎn)換薄膜并獲得白光。

路易斯堿為堿金屬氫氧化物及其氫化物或堿土金屬氫氧化物及其氫化物。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的有機黃色光致發(fā)光材料為三苯胺衍生物3-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-phenylprop-2-en-1-one，(3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮)。通過烏爾曼反應首先合成三苯胺，然后制成4-N，N-二苯基氨基苯甲醛，然后在路易斯堿(氫氧化鈉作堿)的條件下，通過與苯乙酮在甲醇體系回流10小時而得到產(chǎn)物。該產(chǎn)物經(jīng)核磁共振數(shù)據(jù)確認其就是目標化合物。通過差式掃描量熱法測定其熔點為130度。由于用于照明的白光二極管通常工作在常溫下，因此，該化合物的熱穩(wěn)定性使其可以應用于實際的照明中。通過對該化合物的吸收光譜及激發(fā)發(fā)射光譜的分析，我們發(fā)現(xiàn)該化合物的光致發(fā)光最佳激發(fā)波長為465nm，與商業(yè)藍光二極管的發(fā)射波長恰巧吻合，也就是說該化合物可以被市售藍光二極管有效激發(fā)。通過進一步的分析，我們發(fā)現(xiàn)該化合物的最大吸收值所對應的波長是420nm，也就是說當背底藍光照射該化合物時，藍光只有部分被吸收，大部分藍光依然會透射通過化合物。該化合物吸收部分藍光，并將其高效的轉(zhuǎn)換成黃光，背底透射過來的藍光與黃光混合，就會形成白光。為了解釋最大吸收波長與最佳激發(fā)波長不一致的實驗現(xiàn)象，我們利用Gaussian98程序?qū)υ摶衔锏姆肿榆壍肋M行了分析，結(jié)果表明，最佳激發(fā)波長所對應的吸收是電荷轉(zhuǎn)移躍遷引起的吸收，而最大吸收值對應的吸收是π-π^*躍遷的吸收，后者的摩爾吸光系數(shù)是前者的1000倍以上，導致上述實驗現(xiàn)象。作為光顏色轉(zhuǎn)換材料的一個必備條件就是轉(zhuǎn)換效率要高，因此，我們測量了該化合物的光致發(fā)光效率，通過對其激發(fā)發(fā)射及吸收數(shù)據(jù)的分析，我們計算出該化合物在465nm激發(fā)光的照射下，其光致發(fā)光效率為0.44，因此，通過該材料可以獲得高效的黃色發(fā)光。

我們又通過對該化合物的吸收光譜數(shù)據(jù)作進一步的分析表明，該化合物的發(fā)光是直接帶隙躍遷，這也說明了該化合物高效發(fā)光的原因。