[發(fā)明專利]一種含四苯基乙烯結(jié)構(gòu)的雙咔唑化合物及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710795975.1
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107501164B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董秀清;施和平;王淑娟;張鑫磊;程芳琴
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: C07D209/86
• 分類號: C07D209/86;C09K11/06;H01L51/54;H01L51/50
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 張福增

本發(fā)明提供了一種含四苯基乙烯結(jié)構(gòu)的雙咔唑化合物及其制備和應(yīng)用，該化合物的名稱是：9,9'?(5?(2,2?二苯基?1?(4?苯甲基))乙烯基?1,3?亞苯基)雙咔唑。制備方法是：首先制備3,5?二(9?咔唑基)苯基?(4?甲基苯基)甲酮；然后將3,5?二(9?咔唑基)苯基?(4?甲基苯基)甲酮與二苯甲烷反應(yīng)得到9,9'?(5?(2,2?二苯基?1?(4?苯甲基))乙烯基?1,3?亞苯基)雙咔唑。該化合物具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性能、電化學(xué)穩(wěn)定性能、電荷傳輸性能和發(fā)光性能，可用作藍綠色有機電致發(fā)光材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含碳、氫、氮的雜環(huán)化合物，具體屬于一種含四苯基乙烯結(jié)構(gòu)的雙咔唑化合物的制備方法，以及該化合物作為有機電致發(fā)光材料的應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機發(fā)光二極管(OLED)由于其在固態(tài)發(fā)光和平面顯示上的廣泛應(yīng)用使得OLED成為學(xué)術(shù)界和商業(yè)的熱點。通常，OLED器件需要通過傳輸層和發(fā)光層來吸收激子發(fā)光。但是傳統(tǒng)的發(fā)光材料在用作發(fā)光層制備OLED時，通常會發(fā)生濃度猝滅效應(yīng)(ACQ)，也即在溶液狀態(tài)時發(fā)光較強，但在固態(tài)聚集下會由于分子間的π-π堆積作用使發(fā)光減弱。這種ACQ效應(yīng)嚴重制約了OLED的發(fā)展。直到2001年，唐本忠等發(fā)現(xiàn)了一種與ACQ完全相反的現(xiàn)象：一些材料在溶液下發(fā)光微弱甚至不發(fā)光，但在固態(tài)薄膜下發(fā)光較強。這種現(xiàn)象被成為聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)。自AIE現(xiàn)象提出以來，唐本忠和其他研究學(xué)者開始對AIE過程的機理進行研究。他們采用了一系列從外部和內(nèi)部調(diào)制的模型及理論研究證明了分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限(RIR)是AIE現(xiàn)象的主要原因。基于RIR機理的AIE分子一般有通過單鍵與分子骨架連接的能夠自由旋轉(zhuǎn)的芳香環(huán)，稀溶液中分子會通過旋轉(zhuǎn)芳香環(huán)的方式消耗掉分子從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)的能量；而聚集態(tài)下芳香環(huán)被固定，能量只能通過輻射躍遷發(fā)光的方式消耗。

基于上述報道的AIE的發(fā)光機理，許多課題組開始致力于設(shè)計合成AIE發(fā)光團。在這些AIE發(fā)光團中，四苯基乙烯(TPE)結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡單，易于合成，能夠連接ACQ分子組成新的AIE分子而被受人們關(guān)注。此外，咔唑基團是典型的ACQ基團，但是富含電子，有利于電荷傳輸。并且咔唑分子還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性能，這對于延長OLED的使用壽命是十分有利的。基于上述分析，通過把具有AIE性能的TPE分子和具有ACQ性能的咔唑分子結(jié)合在一起，設(shè)計合成新的熒光分子，研究新分子的AIE效應(yīng)及在OLED中的應(yīng)用具有重要的價值。因此，我們在這里提供了一種含四苯基乙烯結(jié)構(gòu)的雙咔唑化合物及其制備、光學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含四苯基乙烯結(jié)構(gòu)的雙咔唑化合物及其制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種含四苯基乙烯結(jié)構(gòu)的雙咔唑化合物作為發(fā)光材料在有機電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供的一種含四苯基乙烯結(jié)構(gòu)的雙咔唑化合物，它是9,9'-(5-(2,2-二苯基-1-(4-苯甲基))乙烯基-1,3-亞苯基)雙咔唑，簡稱DPPBC，結(jié)構(gòu)式為：

本發(fā)明提供的制備含四苯基乙烯結(jié)構(gòu)的雙咔唑化合物的反應(yīng)式如下：

化合物DPPBC的制備方法，包括如下步驟：

(1)按摩爾比1：2.2：3取9,9'-(5-溴-1,3-亞苯基)雙咔唑，叔丁基鋰和對甲基苯甲醛：在-78℃時，向溶有9,9'-(5-溴-1,3-亞苯基)雙咔唑的THF溶液中加入叔丁基鋰，在此溫度下攪拌反應(yīng)1h～2h，再在常溫下攪拌反應(yīng)5h～6h；再將混合物溫度降至-78℃，向混合物中加入對甲基苯甲醛；反應(yīng)物逐漸回升至室溫，在室溫下攪拌反應(yīng)過夜；用冰水猝滅反應(yīng)，停止攪拌，CH₂Cl₂萃取2～3次，水洗2～3次，合并有機層，用無水MgSO₄干燥，旋干溶劑；然后經(jīng)過柱色譜分離，得到白色固體的化合物3,5-二(9-咔唑基)苯基-(4-甲基苯基)甲酮；