[發明專利]一種D-A型近紅外有機發光材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202010546566.X
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111574538A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 賴文勇;高坤;林赫;閆宇
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07D513/04
• 分類號: C07D513/04;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: 王路

本發明涉及一種D?A型近紅外有機發光材料及其制備方法與應用，具體通過閉環方式引入萘并噻唑喹喔啉作為剛性大平面電子受體結構。選擇具有高HOMO能級的強電子給體結構，通過連接位置的變化增強分子間扭矩，從而有效增強HOMO/LUMO能級的分離。本發明提供一系列含有萘并噻唑喹喔啉結構單元的D?A型近紅外有機發光材料。本發明材料原料易得，制備過程簡單，反應過程容易控制，產品易于分離、收率高、純度高；該材料表現出良好的熱穩定性，薄膜態發光在近紅外區域；在近紅外有機電致發光器件方面展現出重要的應用潛力。

技術領域

本發明屬于光電材料與技術領域，具體涉及一種D-A型近紅外有機發光材料及其制備方法與應用。

背景技術

近年來，有機半導體發光技術日趨成熟，拓展有機光源在近紅外領域的應用吸引了人們越來越多的關注。近紅外有機發光二極管(Near-infrared Organic Light-emitting Diode,NIR OLED)由于其在光通信、紅外檢測和信息安全顯示等方面的潛在應用而引起了人們極大的興趣。然而，近紅外有機發光二極管普遍存在有機光源相對匱乏、波長受限、效率不高等問題，因此在器件性能方面仍遠遠落后于可見光波段的OLED。在過去的幾年中，已經投入了許多的研究在努力來改善NIR OLED的器件性能。人們發現使用磷光重金屬絡合物可以實現了高效率的NIR OLED，特別是在最近的一項研究中，基于一類新型磷光鉑(Ⅱ)配合物的磷光NIR OLED的性能得到了極大的提高，其中η_EQE超過24％。雖然這些磷光NIR OLED的效率非常高，但是鉑和銥等貴金屬的高昂的成本和資源的短缺極大地限制了它們實際應用方面的潛力。因此，開發高效的無金屬NIR OLED至關重要。

熱激活延遲熒光(TADF)在有效的反向系間跨越(RISC)過程同時收集單線態和三線態激子，因此可以實現理論上100％的內量子效率(IQE)。由于采用電子給體和電子受體形成分子間激基復合物的形式或者分子內高度密集的電子給體與受體的組合，減少了HOMO和LUMO分子軌道的重疊，從而實現高效率的延遲熒光發光。目前，藍光、綠光和紅光TADFOLED的外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)分別高達37.5％、31.3％和17.5％。相比之下，NIR TADF OLED的由于發光波長與近紅外熒光團的發光效率呈負相關，因此器件效率和色純度等方面仍然有待提高。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種D-A型近紅外有機發光材料及其制備方法與應用，以解決近紅外材料匱乏，其電致發光器件的器件效率較低等難題。

技術方案：本發明公開了一種D-A型近紅外有機發光材料及其制備方法與應用。

本發明的一種近紅外有機發光材料的制備方法包括以下步驟：

步驟一：在避光且氮氣保護條件下，將單體4,5-二硝基-1,2-氨基苯溶解在甲苯和二氯亞砜中，70-110℃下反應36小時。除去所有溶劑，避光條件下往反應瓶中加入鐵粉和醋酸，在60-80℃下反應4小時。反應結束用乙酸乙酯與甲醇作為洗脫劑經硅膠柱純化得到中間體1；

所述鐵粉和4,5-二硝基-1,2-氨基的摩爾比為8:1～16:1。每摩爾4,5-二硝基-1,2-氨基加入二氯亞砜3-6L，甲苯與二氯亞砜的體積比為1:1；

步驟二：將5,6-二溴苊與三氧化鉻溶解在乙酸酐中，在70-110℃反應2小時。反應結束后冷卻至室溫，加H₂O，隨后緩慢加入濃鹽酸在室溫下攪拌2-6小時。倒入水中，抽濾，烘干后得到中間體2；

所述步驟二中每摩爾三氧化鉻與5,6-二溴苊的摩爾比為6:1～12:1，每摩爾5,6-二溴苊加入4-6L乙酸酐；