[發明專利]一種D-A型激發態質子轉移的高效率熒光材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201911425856.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111057008B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 馬於光;林祎銘;胡德華;徐玉偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D235/02
• 分類號: C07D235/02;C09K11/06;H10K85/60;H10K50/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發明屬于有機熒光材料的技術領域，公開了一種D?A型激發態質子轉移的高效率熒光材料及其制備方法與應用。所述D?A型激發態質子轉移的高效率熒光材料，具體結構如下。所述方法為：在催化體系中，三苯胺?4?硼酸頻那醇酯與4?溴?2?((N?苯基)?9，10?菲并咪唑)苯酚進行Suzuki偶聯反應，后續處理，得到D?A結構的有機小分子熒光材料。本發明的熒光材料具有高效的熒光量子效率，能夠提高OLED器件的發光效率；同時，較大的ΔE_T2?T1與小的ΔE_S1?T2有助于T2向S1的反系間竄越，從而提高OLED器件的激子利用率和外量子效率。本發明的方法簡單。本發明的熒光材料在有機電致發光器件中的應用。

技術領域

本發明屬于有機熒光材料的技術領域，涉及D-A結構的有機小分子熒光材料，具體涉及合成簡單，且具有高效熒光量子效率、高激子利用率的D-A結構的有機小分子熒光材料及其制備方法與應用。

背景技術

有機發光二極管(OLEDs)由于具有自主發光、響應速度快、可以實現柔性顯示等優勢而在平板顯示和固態照明等領域具有重要的應用前景。發光層材料作為OLED器件的核心材料之一，對OLED的性能和穩定性有重要的影響。

理想情況下，用于有機電致發光材料中的發光層材料應該具有一下幾個方面的性質：1)熒光量子效率高；2)熱穩定性好；3)成膜性；4)合適的能級位置；5)電子和空穴傳輸平衡。而D-A結構的有機熒光分子可以結合其給體的電子傳輸性質和受體的空穴傳輸性質，從而實現雙極性傳輸的性質，有利于有機電致發光器件中載流子傳輸的平衡，從而提高有機電致發光器件的效率。另外，D-A結構熒光分子可以通過給體和受體不同的選擇以及對給受體之間的扭轉角的調控可以對D-A熒光分子的光物理性質進行調控。因此，D-A結構熒光分子受到科學家們的廣泛關注。但是由于D-A熒光分子的HOMO和LUMO軌道一般會分布在對應的給體和受體上，造成HOMO和LUMO軌道的分離，從而形成分子內的電荷轉移態(ICT)，導致D-A分子的熒光量子效率較低。所以，要得到高熒光效率的D-A結構熒光分子需要考慮以上這些因素，選擇合適的給體和受體進行分子結構的設計。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種合成簡單、高效熒光量子效率、高激子利用率的D-A結構有機小分子熒光材料。

本發明的另一目的在于提供上述有機小分子熒光材料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述有機小分子熒光材料的應用。所述有機小分子熒光材料在有機發光二極管中的應用。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種D-A結構有機小分子熒光材料(即一種D-A型激發態質子轉移的高效率熒光材料)，具有以下結構：

所述D-A型激發態質子轉移的高效率熒光材料的制備方法，包括以下步驟：

在催化體系中，三苯胺-4-硼酸頻那醇酯與4-溴-2-((N-苯基)-9，10-菲并咪唑)苯酚進行Suzuki偶聯反應，后續處理，得到D-A結構的有機小分子熒光材料5-TPA-PPI-OH。

所述催化體系包括催化劑，所述催化劑為鈀催化劑，所述鈀催化劑為四(三苯基膦)鈀；所述催化體系還包括堿性水溶液和相轉移劑，所述堿性水溶液為碳酸鉀溶液，所述相轉移劑為乙醇或甲醇；步驟(1)中三苯胺-4-硼酸頻那醇酯與4-溴-2-((N-苯基)-9，10-菲并咪唑)苯酚的摩爾比為(1～1.6)：1；所述偶聯反應的條件為90～100℃反應24～48h，所述反應以有機溶劑為反應介質，所述有機溶劑優選為甲苯。所述反應在保護性氛圍中進行。

所述后續處理是指向反應產物中加入水，去除有機層，用二氯甲烷萃取水層，將萃取后有機層用無水硫酸鎂干燥后過濾，減壓蒸餾除去二氯甲烷，用柱層析法分離，展開劑為二氯甲烷和石油醚的混合溶劑。