[發明專利]一種芴基β?咔啉類化合物，其作為有機發光材料和聚集誘導熒光增強材料的應用及制備方法

有效

• 申請號: 201610172337.X
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105837568B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 汪昭瑋;馬艷芳;孫一峰;葉小機;吉國強;林文;潘文龍;牟德海;陳江韓
• 申請（專利權）人: 中國廣州分析測試中心
• 主分類號: C07D471/04
• 分類號: C07D471/04;C09K11/06
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司44001
• 代理人: 莫瑤江

技術領域：

本發明涉及有機發光材料技術領域，具體涉及一種芴基β-咔啉類化合物，其作為有機發光材料和聚集誘導熒光增強材料的應用及制備方法。

背景技術：

有機發光材料廣泛應用于有機熒光傳感器、有機光電子器件、生物熒光成像等多個領域，其最為突出的特點就是能夠將所吸收的各種形式的能量轉變為光輻射。有機發光材料開發需要解決的關鍵問題之一就是如何改進有機材料的固態發射性能，因為多數情況下，盡管有機發光材料在稀溶液中顯示出強的熒光，但在固態或聚集態時常常發生熒光猝滅，則僅有較弱的熒光或幾乎不發光，從而限制了有機發光材料的應用。隨著現代科技的快速發展，有機發光材料的應用領域不斷拓展，迫切需要開發高效、價廉、波長可調、多功能、性能優異的固態熒光發射有機發光材料，以滿足當前眾多技術領域的需求。

目前，白光的獲得通常需要通過將兩種或兩種以上不同發射波長的分子的發光進行復合來實現，這使得發光器件的制備變得相當復雜。若能利用單分子實現白光發射，將會大大簡化器件制備工藝，從而降低生產是成本。因此，單分子白光材料的開發研究是當今顯示和照明等領域研究的一個熱點。

芴類化合物具有較好的發光特性和光穩定性、較高的發光量子效率及良好的分子結構可修飾性，廣泛應用于有機光電材料領域，是光電功能材料領域研究較為活躍的有機材料之一。

酰腙類化合物因具有良好的生物活性、較強的配位能力和多樣的配位方式，在農藥、醫藥、配位化學、催化材料及分子和離子識別等領域得到廣泛關注，應用范圍不斷拓展。

β-咔啉類化合物因具有抗腫瘤等多種生理活性，近年來得到了研究人員的較大重視，并開展了廣泛研究，但是，現有技術中針對這類化合物的研究往往僅限于醫藥領域，而作為光學材料開展制備與應用的研究極少。

2012年，我們研究組報道了7個β-咔啉類化合物的合成方法和固態熒光特性(Yi-Feng Sun,Zhi-Yong Chen,Ya-Ling Liu,Na Li,Ji-Kun Li,Hua-Can Song,The synthesis,structure and photoluminescent properties of solid-state green to yellow emitters based onβ-carboline,Dyes and Pigments，2012,95,512-522.)，這些化合物能夠發射出綠-黃色固態熒光。但是，這項研究工作十分有限，所開發的化合物不僅數量較少，而且僅限于含鄰羥基取代的萘或苯基化合物，未開展含有其它功能基的類似材料研究，更未涉及固態雙發射和聚集誘導熒光增強特性方面的研究與應用。

中國專利CN104059090A和CN104710342A公開了三個α-咔啉類化合物的合成方法及作為藍光磷光主體材料的應用，所用摻雜材料均為發藍光的雙(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合銥(Firpic)。但這類材料的核心結構為α-咔啉，作為咔啉結構的一種異構體，其特性不同于β-咔啉。再者，這類材料還存在化合物品種較少、結構可修飾性差、器件制備復雜等缺點。

發明內容：

本發明的目的是提供一種芴基β-咔啉類化合物，其作為有機發光材料和聚集誘導熒光增強材料的應用及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案予以實現的：

本發明的一個目的是提出一種式I所示的芴基β-咔啉類化合物，其結構式如式I所示：

本發明將β-咔啉和芴二種功能功能性結構單元通過酰腙橋鍵相結合，形成了新型芴基β-咔啉類有機發光分子。本發明所提供的化合物具有雙發射和聚集誘導熒光增強特性，結構穩定，不易結晶，成膜性好，實用性強。

本發明提出的芴基β-咔啉類有機發光材料的合成路線如下：

本發明的另一個目的是提出芴基β-咔啉類化合物作為有機發光材料的應用，在發光器件、光伏電池、激光染料、熒光敏感、防偽技術、三維立體顯示、生物醫學分析等領域具有潛在應用前景。

本發明提出的化合物在溶液中和固態時均具有雙發射特性。在四氫呋喃溶液中，其雙發射峰的發射波長分別是387和526nm，最大發射波長為387nm，位于紫外發光區域；在固態時，其雙發射峰的發射波長分別是440和523nm，最大發射波長為523nm，分子發射出強的綠色熒光。

本發明的另一個目的是提供芴基β-咔啉類化合物作為聚集誘導熒光增強材料的應用，其可用于發光器件、激光染料、熒光敏感及熒光成像等領域。