[發明專利]一種基于菲并咪唑的有機橙光小分子、制備方法及其在電致發光器件中的應用

有效

• 申請號: 201810588340.9
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108822040B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 路萍;孫曉藝;李金鈺
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C07D235/02
• 分類號: C07D235/02;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

一種基于菲并咪唑的有機橙光小分子、制備方法及其在電致發光器件中的應用，屬于有機電致發光技術領域。本發明以菲并咪唑為給體，氰基取代的對苯撐乙烯為受體的新型D?π?A?π?D結構的基于菲并咪唑的有機橙光小分子，具有很高的熒光量子產率，有很好的熱穩定性和化學穩定性，蒸鍍薄膜平整均一，可作為發光層在非摻雜或摻雜有機電致發光器件(OLED)中得到應用，所制備的器件具有較低的驅動電壓、較高的電流效率和外量子效率等特性，獲得很好的電致發光性能。

技術領域

本發明屬于有機電致發光技術領域，具體涉及一種基于菲并咪唑的有機橙光小分子、制備方法及其在電致發光器件中的應用。

背景技術

有機電致發光現象及相應的研究最早可以追溯到20世紀60年代。1963年，紐約大學的Pope教授等第一次發現了有機材料單晶蒽的電致發光現象，相繼出現了一些對于單晶的電致發光現象的研究。然而早期的發光層過厚，導致驅動電壓過高，未能引起廣泛研究興趣。自從C.W.Tang等科學家在1987年設計制作出具有卓越性能的有機電致發光材料與器件以來，有機電致發光現象開始引起科學界的廣泛關注，對此方面的研究也逐步深入，在此基礎上研發成功的有機電致發光器件也已經初步進入產業化、實用化階段，在顯示和照明行業的商品化進程也逐步加快，創造出了巨大的商業利益，正成為引領未來經濟社會發展的不可或缺的力量。尤其是隨著移動智能終端的迅猛發展和創新升級，消費者對移動智能終端設備的個性化需求正不斷提升，多家大型手機廠商如蘋果、三星、華為、VIVO等紛紛推出搭載OLED顯示屏的高屏占比手機，“全面屏”時代已悄然到來，OLED產業必將借此契機，實現新的突破和跨越式發展。

菲并咪唑是一種經典的電致發光材料構筑基團，是在菲的9,10號位并入咪唑基團而形成，菲平面的大共軛剛性結構有利于增加輻射躍遷速率，提高發光效率。而且，咪唑環上的兩個N原子分別呈現富電子和缺電子兩種狀態，賦予了其雙極性的特性，使其擁有更加平衡的載流子注入/傳輸性能，從根本上提高激子復合的效率。本發明以菲并咪唑作為給體，氰基取代的對苯撐乙烯為受體，構筑了一種新型D-π-A-π-D結構的雙枝橋聯菲并咪唑衍生物。這樣的結構克服了傳統D-A分子由于強偶極相互作用導致的固態下熒光淬滅現象，有利于提高熒光量子效率，在電致發光器件應用中具有優良的性能。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種新的以菲并咪唑為給體，氰基取代的對苯撐乙烯為受體的新型D-π-A-π-D結構的基于菲并咪唑的有機橙光小分子，本發明所得化合物具有高熒光量子效率，可作為有機電致發光材料制備有機電致發光器件，所制備的器件具有高效率，低驅動電壓等特性。

本發明的目的之二在于提供上述材料的制備方法。

本發明所述的一種基于菲并咪唑的有機橙光小分子，其結構式如下所示：

上述有機橙光小分子的制備方法的詳細操作步驟如下：

(1)將菲醌、苯胺、對苯二甲醛采用Debus-Radziszewski咪唑合成法得到2-(4-醛基苯)-1-苯基-3a,11b-二氫-1H-菲并咪唑，其反應式如(I)所示：

步驟(1)的具體操作為：將菲醌、苯胺、對苯二甲醛、醋酸銨按照摩爾比1：5：1：4的比例混合后溶于溶劑中，抽真空并充入惰性氣體，進行Debus-Radziszewski咪唑合成反應，反應產物經過抽濾、用冰醋酸和蒸餾水體積比1：1的混合溶液淋洗、柱層析進行提純，展開劑為石油醚和二氯甲烷混合溶劑(體積比為1：2)，得到的固體粉末即為2-(4-醛基苯)-1-苯基-3a,11b-二氫-1H-菲并咪唑；

(2)將步驟(1)所得2-(4-醛基苯)-1-苯基-3a,11b-二氫-1H-菲并咪唑和對苯二乙腈用knoevenagel縮合反應得到產物PIDSB，反應式如(II)所示：