[發明專利]基于硅芴的聚集誘導發光分子及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410617503.3
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104311588A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 李振;楊杰;黃靜;李倩倩
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于有機化學領域，具體涉及一種基于硅芴的聚集誘導發光分子及其制備方法和作為有機發光二極管發光層材料的應用。

背景技術

有機發光二極管(OLED)是在1987年由美國伊士曼柯達公司的鄧青云博士等人首次發明，它由于具有自發光、廣視角、可彎曲、能制作大尺寸面板等優異特性，使其在白光固態照明和全彩顯示方面具有廣闊的應用前景。而為了實現全彩顯示，人們需要同等穩定性、高效率和色純度高的藍、綠、紅三基色發光材料，其中藍光材料不僅能降低器件的功率損耗，同時也能將能量傳遞給低能的熒光或磷光客體材料，從而產生其他顏色的光。然而，由于藍光材料的高能隙不利于載流子的注入和傳輸，通常藍光OLED的器件效率比綠光和紅光低。因此，高效、穩定的藍光材料是目前有機發光材料研究的重點。另一方面，由于在OLED器件中，發光材料是以固態薄膜的形式存在的，而大多數的藍光材料由于分子平面性比較好，易發生分子間的π-π相互作用而導致“聚集誘導淬滅”(Aggregation-Caused?Quenching,ACQ)的問題。盡管科學家們采取了許多措施來改善ACQ效應，如利用主客體摻雜體系來分散發光分子，或者在發光分子結構上修飾各種大體積的間隔基團等等，但這些方法通常會帶來高成本的器件制作和復雜的合成過程。

2001年，香港科技大學的唐本忠院士課題組首次發現并報道了一類具有“聚集誘導發光”(Aggregation-Induced?Emission,AIE)性質的化合物，它們在溶液中不發光或只發很弱的光，但當它們處于聚集態時會發出強烈的熒光，這為解決ACQ效應，獲得高效的藍光材料提供了一條有效的路徑，四苯乙烯就是其中的典型代表。它結構簡單，而且固態下能發出強烈的藍光，但是載流子傳輸能力卻不好，以其作為發光層構筑的OLED器件的電流效率只有0.45cd/A。因此有人將四苯乙烯與一些載流子傳輸能力比較好的單元相連，得到了許多高效的AIE發光材料，但是其電致發光光譜經常都由于共軛長度的增加而紅移到了綠光范圍。因此，如何設計并合成高效的AIE藍光材料成為此領域的研究重點和難點。

發明內容

本發明的目的在于發展一類高效的藍光AIE材料，提供一種基于硅芴的聚集誘導發光分子及其制備方法和作為有機發光二極管發光層材料的應用，這些分子具有良好的熱穩定性和較高的發光效率，且制備方法的反應條件溫和，產率較高。

一種基于硅芴的聚集誘導發光分子，具有式(I)所示的結構：

其中，R為

一種制備上述基于硅芴的聚集誘導發光分子的方法，包括以下步驟：

(1)在氮氣保護下，將化合物1和銅粉溶于足量的N，N-二甲基甲酰胺中，在120～130℃下攪拌回流1小時，然后停止加熱；待冷至室溫后將殘渣濾去，并用適量的甲苯對殘渣進行洗滌使產物全部溶于濾液，再對濾液進行減壓蒸餾得到粗產品；以體積比為4:1的石油醚和二氯甲烷為淋洗劑，將粗產品用硅膠色譜柱層析分離純化，真空干燥，得到化合物2，其中化合物2為化合物1為

(2)在氮氣保護下，將化合物2溶于足量的體積比為1～2：1乙醇和32％的鹽酸水溶液中，邊攪拌邊慢慢加人足量錫粉，然后加熱回流1小時，停止加熱；待冷卻后將反應瓶放入冰水浴中，逐漸向其中加入濃度為1～2mol/L的氫氧化鈉水溶液，直到反應體系成堿性；然后用二氯甲烷萃取，收集有機相并用無水硫酸鈉干燥；以體積比為20：1的石油醚和四氫呋喃為淋洗劑，將產品用硅膠色譜柱層析，分離純化，真空干燥，得到化合物3，化合物3為

(3)將化合物3溶于足量的乙腈中，然后加入過量對甲苯磺酸使化合物3充分酸化，在0℃下攪拌30min，再用恒壓滴液漏斗將足量的亞硝酸鈉和碘化鉀的混合水溶液逐滴加入反應瓶中，然后使其自然升至室溫，反應12小時；反應結束后，向反應液中加入足量的飽和硫代硫酸鈉溶液除去生成的碘，再用二氯甲烷萃取，收集有機相并用無水硫酸鈉干燥，以石油醚為淋洗劑，將產品用硅膠色譜柱層析分離純化，真空干燥，得到化合物4，化合物4為

(4)在氮氣保護下，將化合物4溶于足量干燥的四氫呋喃中，在-78℃下冷卻30min，然后逐滴加入正丁基鋰，繼續反應2小時后再向其中逐滴加入二苯基二氯化硅，之后讓其自然升至室溫，反應12小時；加水淬滅反應，再用二氯甲烷萃取，收集有機相并用無水硫酸鈉干燥，以體積比為10:1的石油醚和二氯甲烷為淋洗劑，將產品用硅膠色譜柱層析分離純化，真空干燥，得到化合物5，化合物5為