[發明專利]一種有機半導體激光材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201810093490.2
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108285442A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 賴文勇;黃維;劉城芳;桑明
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07D403/04
• 分類號: C07D403/04;C09K11/06;H01L51/54;H01S5/36
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 沈廉

1.一種有機半導體激光材料，其特征在于該材料以咔唑、二苯胺結構單元通過C-N鏈接得到的異質三嗪結構為核，與芴的芳香基團通過偶聯反應制得，具有以下通式I的結構：

其中，I式中Ar為含芳基的π共軛單元，或為芴基單元。

2.如權利要求1所述的一種有機半導體激光材料，其特征在于，所述的Ar為含芳基的π共軛單元，選自以下基團中的一種：

其中，II式中R₁～R₂各自獨立選自C1-C30烷基或烷氧基；n重復單元為0～5的自然數；*為連接位置；N為氮原子。

3.如權利要求1所述的一種有機半導體激光材料，其特征在于，所述的Ar為芴基單元，選自以下基團中的一種：

其中，式III中R為C1-C30的烷基，*為連接位置；N是氮原子。

4.一種如權利要求1所述的有機半導體激光材料的制備方法，其特征在于，該材料的制備方法包含以下合成步驟：

步驟1，咔唑功能化的三嗪單元的制備：在第一個反應瓶中加入1.0摩爾當量的三氯三嗪A，氮氣保護下，加入新蒸餾的四氫呋喃，攪拌均勻；稱量1.0～1.5摩爾當量的二溴咔唑放在第二個反應瓶中，氮氣保護下，加入新蒸餾除水的四氫呋喃，在氮氣的保護下，冰浴條件下，緩慢加入1.0～2.0摩爾當量的正丁基鋰，繼續反應0.5～1.0小時，得到咔唑的鋰鹽溶液；將所述咔唑的鋰鹽溶液緩慢加入到具有三氯均三嗪A的第一個反應瓶中，繼續反應，移入油浴，回流；用大量水淬滅反應，過濾得到粗產物，然后用丙酮多次清洗，最后用二氯甲烷和甲醇重結晶，得到咔唑取代的二氯三嗪化合物B；

步驟2，二苯胺功能化的均三嗪單元的制備：在一個反應瓶中加入1.0摩爾當量的咔唑取代的二氯三嗪化合物B，氮氣保護下，加入新蒸的四氫呋喃，攪拌均勻；稱量2.0～3.0摩爾當量的二溴二苯胺放在另一個反應瓶中，氮氣保護下，加入新蒸餾除水的四氫呋喃，在氮氣的保護下，冰浴條件下，緩慢加入2.0～3.0摩爾當量的正丁基鋰，繼續反應0.5～1.0小時，得到咔唑的鋰鹽溶液；將所述咔唑的鋰鹽溶液緩慢加入到所述具有三氯均三嗪A的反應瓶中，繼續反應，移入油浴，回流；用大量水淬滅反應，過濾得到粗產物，然后用丙酮多次清洗，最后用二氯甲烷和甲醇重結晶，得到產物C；

步驟3：目標產物式I的制備；稱量1.0摩爾當量的化合物C和6.0～8.0摩爾當量的Ar硼酸酯放在反應瓶中，氮氣保護下，加入Pd(PPh₃)₄催化劑與相轉移催化劑TBAB置于反應瓶中，錫箔紙避光，抽換N₂，后加入1,6-二氧六環和K₂CO₃水溶液，控溫反應，反應結束冷卻至室溫經柱色譜純化得目標化合物I。

5.如權利要求4所述的一種有機半導體激光材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述的將所述咔唑的鋰鹽溶液緩慢加入到具有三氯均三嗪A的第一個反應瓶中，繼續反應0.5～1.0小時，移入油浴，回流6～12個小時。

6.如權利要求4所述的一種有機半導體激光材料的制備方法，其特征在于，步驟2中所述的將所述咔唑的鋰鹽溶液緩慢加入到所述具有三氯均三嗪A的反應瓶中，繼續反應0.5～1.0小時，移入油浴，回流6～12個小時。

7.如權利要求4所述的一種有機半導體激光材料的制備方法，其特征在于，步驟3中所述的控溫反應，控溫80～110℃，反應12～36h。

8.如權利要求4所述的一種有機半導體激光材料的制備方法，其特征在于，步驟3中所述的氮氣保護下，加入的Pd(PPh₃)₄催化劑為0.05～0.10摩爾當量，加入的相轉移催化劑TBAB為4.0～8.0摩爾當量。