[發(fā)明專利]含有電子給體的有機(jī)電光發(fā)色團(tuán)及其合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210323766.4
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN103664933A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱玲;張茂林;甄珍;劉新厚;許雪蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: C07D455/04
• 分類號: C07D455/04;C09K11/06;H01L51/54;C08J5/18;C08L69/00;C08K5/3437
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)電光材料領(lǐng)域，特別涉及一類含有電子給體的高性能的有機(jī)電光發(fā)色團(tuán)及其合成方法。

背景技術(shù)

在光通訊和光信號過程等領(lǐng)域，電光轉(zhuǎn)換是不可缺少的技術(shù)手段。而電光材料作為電光器件的關(guān)鍵組成部分，對電光轉(zhuǎn)換起著決定性的作用。目前，實(shí)用的電光材料主要是無機(jī)鈮酸鋰材料。有機(jī)材料與無機(jī)材料相比具有非線性光學(xué)系數(shù)大、響應(yīng)速度快、光學(xué)損傷閾值高、可根據(jù)要求進(jìn)行分子設(shè)計(jì)、易于加工以及廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。采用有機(jī)電光材料制成的器件具有低的半波電壓（低于1V）和超高帶寬（預(yù)期帶寬為350GHz），更適合信息通訊領(lǐng)域高速度、高容量的發(fā)展需求。

有機(jī)電光材料體系中，作為功能基團(tuán)的電光發(fā)色團(tuán)影響著材料的電光性能、穩(wěn)定性和吸收損耗等，進(jìn)而對制備的器件造成影響。而電光系數(shù)是電光材料的主要性能指標(biāo)。通過分子設(shè)計(jì)，使發(fā)色團(tuán)具有高的非線性光學(xué)一階分子超極化率（β值）以及對電光發(fā)色團(tuán)分子進(jìn)行修飾，減小分子間的靜電相互作用均可提高材料的宏觀電光系數(shù)。

已報(bào)道的關(guān)于有機(jī)電光材料的專利有許多，如US6067186。但其中大多數(shù)有機(jī)電光材料的電光系數(shù)不是很高。本發(fā)明在分子設(shè)計(jì)上采用了新的電子給體，它具有強(qiáng)的給電子能力和大的空間位阻。這樣，發(fā)色團(tuán)的β值不但大大提高，而且由于空間位阻減小了分子間的靜電相互作用，也大幅度增加了材料的宏觀電光系數(shù)。采用本發(fā)明制備的有機(jī)電光發(fā)色團(tuán)，將其摻雜于聚合物中，測得的電光系數(shù)達(dá)到120-240pm/V。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一類含有電子給體的高性能的有機(jī)電光發(fā)色團(tuán)。

本發(fā)明的再一目的是提供一種含有電子給體的高性能的有機(jī)電光發(fā)色團(tuán)的合成方法。

本發(fā)明的含有電子給體的高性能的有機(jī)電光發(fā)色團(tuán)具有以下結(jié)構(gòu)：

其中：

X為碳原子數(shù)為1-10的烷基、芐基、-(CH₂)_nOSi(CH₃)₂(t-C₄H₉)或-(CH₂)_nOH，其中：n=1-10，t為叔丁基；

A為H、OR₁或SR₁，其中：R₁為碳原子數(shù)為1-10的烷基；

B₁為CH₃或CF₃；B₂為CH₃、苯基或2-(5-苯基)噻吩基。

本發(fā)明的含有電子給體的高性能的有機(jī)電光發(fā)色團(tuán)的合成方法包括以下步驟：

1）將結(jié)構(gòu)式1所示的苯胺類化合物、鹵代物（Y-X，Y為Cl或Br；X為芐基、碳原子數(shù)為1-10的烷基、-(CH₂)_nOSi(CH₃)₂(t-C₄H₉)或-(CH₂)_nOH，其中：n=1-10，t為叔丁基）、18-冠醚-6和無水碳酸鉀在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中于40-100℃氮?dú)夥障路磻?yīng)（一般反應(yīng)的時(shí)間為1-10小時(shí)）；其中，苯胺類化合物：鹵代物：18-冠醚-6：無水碳酸鉀的摩爾比為1:1:0.2:1.5；向所得產(chǎn)物中加入水（水量無限定，加入水是為了稀釋后用于萃?。?，用二氯甲烷萃取后蒸去二氯甲烷，干燥（可用無水MgSO₄），柱色譜分離，得到結(jié)構(gòu)式2所示的化合物；

結(jié)構(gòu)式1????????????結(jié)構(gòu)式2

其中：X為芐基、碳原子數(shù)為1-10的烷基、-(CH₂)_nOSi(CH₃)₂(t-C₄H₉)或-(CH₂)_nOH，其中：n=1-10，t為叔丁基；