[發(fā)明專利]一種間苯聯(lián)雙嘧啶化合物、合成方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310143981.0
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103193717B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋廣亮;朱紅軍;王士凡;劉睿;黃海;何廣科;馮亮
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07D239/26
• 分類號: C07D239/26;C07D401/14;C07D409/14;C09K11/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種間苯聯(lián)雙嘧啶化合物、合成方法及應(yīng)用。該化合物可應(yīng)用于雙光子吸收材料、熒光探針試劑和電子傳輸材料。

技術(shù)背景

近年來，雙嘧啶類化合物在各種領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用，是科學(xué)家們關(guān)注的焦點。在雙光子吸收材料領(lǐng)域，雙嘧啶類化合物因具有較長的共軛鏈，光化學(xué)性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)可調(diào)控，是潛在的優(yōu)良的雙光子吸收材料。我們對這類化合物的瞬態(tài)吸收光譜研究表明，該類化合物在350-800nm有較強的寬幅正吸收，最大吸收波長在465-780nm之間，說明在此區(qū)間該類化合物具有光限幅效應(yīng)。而且瞬態(tài)吸收光譜的形狀和化合物的取代基和空間結(jié)構(gòu)都有關(guān)系，這也說明可以通過對苯聯(lián)雙嘧啶化合物的結(jié)構(gòu)修飾來調(diào)節(jié)其雙光子吸收性能，進(jìn)而得到較為理想的光限幅類雙光子吸收材料。

在熒光探針試劑領(lǐng)域，雙嘧啶類化合物因含有N原子，使它們很容易與金屬離子配位，是潛在的測定各種金屬離子的探針試劑，而它們的配合物也具有一些特殊的光電性質(zhì)。Mohammad于2002年首先報道了含雙嘧啶結(jié)構(gòu)的鈀鉑配合物，并對他們的空間結(jié)構(gòu)做了研究(Mohammad?A.H，Miguel?Q.Juan?M.S，J.Chem.Soc.，Dalton?Trans.，2002，4740-4745).隨后Madalan等人對不同雙嘧啶配體和銅離子配合物的空間結(jié)構(gòu)及其光電性質(zhì)做了詳細(xì)的研究。(Madalan?A.M，Melnic?E，Kravtsov?V.C，Revista?De?Chimie，2004，55(9)，678-682.)在有機光電材料領(lǐng)域，Ikemizu在日本專利JP?2012222268中報道將1，3-苯聯(lián)雙嘧啶類化合物用作有機電致發(fā)光器件中的電子傳輸層時可以獲得較低的驅(qū)動

電壓(Ikemizu?H，Yasukawa?N，Nishizeki?M，Tanaka?T.Oshiyama?T.JP?2012222268)。而Schaefer則將中間橋聯(lián)苯環(huán)換成聯(lián)苯環(huán)得到一系列新型的苯聯(lián)雙嘧啶類化合物，并將其用于有機電致發(fā)光器件的電子傳輸層，發(fā)現(xiàn)可以提高有機電致器件的效率和穩(wěn)定性，同時改善材料的易加工性(Schaefer?T，Wolleb?H，Schildknecht?C，Watanabe?S，Lennartz?C，WO?2012080052)。Jung在2011年的一篇世界專利中報道了一系列1，3，5-苯聯(lián)三嘧啶化合物，第三個嘧啶環(huán)的引入可以有效的提高材料的穩(wěn)定性(Jung?S.H，Kang?M.S，Jung?H.K，Kim?N.S，Lee?N.H，Kang?E.S，Kang?D.M，Chae?M.Y.WO?2011074770)。總之，目前有很多關(guān)于苯聯(lián)嘧啶類化合物用于有機電致發(fā)光器件的報道，但是離實用都尚有一定的距離。為此，設(shè)計和得到新的苯聯(lián)嘧啶類光電材料依然是目前有機電致發(fā)光材料研究的熱點領(lǐng)域之一。

單嘧啶類化合物通常可以用苯甲脒鹽酸鹽與二芳基查爾酮在堿催化下縮合得到(Dodson?R.M，Seyler?J.K.，Journal?ofOrganic?Chemistry.1951，16，461-465.)，Shaker在2005年首次報道用苯甲脒鹽酸鹽和苯聯(lián)雙查爾酮反應(yīng)得到苯聯(lián)雙咪唑化合物，但是反應(yīng)中用到的苯聯(lián)雙查爾酮因為自身容易聚合，制備和保存都比較困難。此外，由此方法制備的苯聯(lián)雙嘧啶類化合物中的嘧啶環(huán)氮原子相對中間苯原子的位置比較單一，不利于對化合物的結(jié)構(gòu)的修飾，而且并未對它的光電性質(zhì)做研究(Shaker?R.M.Heteroatom?Chemistry，2005，16(6)，507-512.)。在苯聯(lián)雙嘧啶化合物中，取代基、氮原子在化合物中的相對位置的不同可能對化合物的光電性質(zhì)產(chǎn)生根本影響。為此，我們首次用間苯二甲脒二鹽酸鹽與二芳基查爾酮在堿催化下縮合，得到一系列新型苯聯(lián)雙嘧啶類化合物，并對它們的光譜性質(zhì)進(jìn)行了研究，我們的研究表明該類化合物是潛在的藍(lán)光材料和電子傳輸材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一類具有優(yōu)良的雙光子吸收性能和優(yōu)秀的電子傳輸能力及發(fā)光性能的間苯聯(lián)雙嘧啶類熒光材料，合成方法，以及作為有機光電材料在電致發(fā)光二極管中的發(fā)光層或電子傳輸層的應(yīng)用和雙光子吸收材料及測定各種金屬離子的熒光探針試劑。

本發(fā)明首先設(shè)計合成一系列新型間苯聯(lián)雙嘧啶類化合物，通過引入烷基鏈，以改善其溶解性，通過引入苯基、聯(lián)苯基、二苯醚基、芴基、咔唑基、吡啶基、噻吩基等助色基團或發(fā)色基團增加共軛鏈長度，以增強大π體系電子云的離域能力，改善電子傳輸能力及發(fā)光性能。