[發明專利]基于三芳基硼烷的[7]螺烯有機發光材料及其在誘導的圓偏振發光的符號反轉中的應用

有效

• 申請號: 202110274191.0
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113004314B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 趙翠華;李寒偉;趙正華
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明屬于有機發光材料領域，涉及一種基于三芳基硼烷的[7]螺烯有機發光材料及其在誘導的圓偏振發光的符號反轉中的應用。公開了兩個基于三芳基硼烷的[7]螺旋烯，它們在[7]螺旋骨架的9位上含有一個米基硼或2?(米基硼)苯基取代基。取代基從米基硼變為2?(米基硼)苯基會導致|G_LUM|的增加兩倍。圓偏振發光和符號反轉。

技術領域

本發明屬于有機發光材料化學領域，具體涉及基于三芳基硼烷的[7]螺烯中取代基誘導的圓偏振發光的符號反轉。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

圓偏振發光(CPL)是指本征手性發光系統或手性環境中的非手性系統產生的左右圓偏振光之間的差分發射。CPL活性材料是指可以直接發射CPL，而無需使用圓偏振濾光片的材料。CPL活性材料正在成為產生圓偏振光的關鍵渠道，并顯示出在3D顯示器、信息加密存儲、生物探針、生物簽名和不對稱光合作用方面的潛在應用前景。因此，對CPL活性材料的研究在過去十年中經歷了快速的增長，特別是在有機小分子(SOMs)中。除了獲得具有高熒光量子產率(Φ_F)和高發光不對稱因子|g_lum|的高效CPL發光體之外，在不改變其絕對構型的情況下實現手性發射體的CPL符號反轉，對于開發復雜的光學設備十分重要，這是當今CPL-SOMs的另一個重要課題。迄今為止，可以通過改變物理環境(例如濃度，溫度和溶劑)或改變化學結構實現。但是，這樣的例子仍然非常少見，并且缺乏系統的設計指南。因此，針對操縱CPL信號的研究非常需要。

螺烯，是由鄰位稠合的螺旋排列的芳族環組成，并表現出獨特的螺旋手性，由于其相對較高的發光不對稱因子，已被公認為是獲得CPL-SOMs的良好支架。但是，螺旋結構的低量子產率阻礙了它們作為CPL的發射器的實際應用。例如，據報道五螺烯、六螺烯和七螺烯的量子產率分別僅為0.04、0.04和0.02。發明人課題組最近研究發現：引入獨特的體積大的電子受體米基硼(BMes₂)在五螺烯上可以有效增加量子產率。例如，7-米基硼[5]螺烯(7B-HC)在環己烷中的量子產率最高為0.65。但是，7B-HC在結構上不穩定。

發明內容

為了克服上述問題，本發明提供了一種基于三芳基硼烷的[7]螺烯有機發光材料及其在誘導的圓偏振發光的符號反轉中的應用。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面，提供了一種基于三芳基硼烷的[7]螺烯有機發光材料，結構式如式Ⅰ或式Ⅱ所示；

其中，BMes₂為米基硼，2-BMes₂Ph為2-(米基硼)苯基。

本發明研究發現：為了獲得高量子產率、高發光不對稱因子及高穩定性的有機發光材料，發明人經過長期的研究和實驗摸索，制備了BMes₂取代的七螺烯(9B-[7]HC)、(2-米基硼)苯基取代的[7]螺烯(9BPh-[7]HC)，研究結果表明：在[2.2]二聚對二甲苯衍生物中將BMes₂替換為2-(米基硼)苯基(2-BMes₂Ph)可以顯著增強發光不對稱因子。更重要的是，如此小的取代基變化不僅導致發光不對稱因子的增加，同時造成了CPL的信號翻轉。

本發明的第二個方面，提供了上述的基于三芳基硼烷的[7]螺烯有機發光材料在誘導的圓偏振發光的符號反轉中的應用。

本發明的第三個方面，提供了2-(米基硼)苯基在增強螺烯及其衍生物的發光不對稱因子和誘導圓偏振發光的符號反轉中的應用。

本發明的第四個方面，提供了一種基于三芳基硼烷的[7]螺烯有機發光材料的制備方法，包括：