[發明專利]苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202210214366.3
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114591340B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 胡云賓;周龍;洪娟;劉俊;酒銀
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C07D487/06
• 分類號: C07D487/06;C07D495/22;C09K11/06;H10K50/11;H10K85/60
• 代理公司: 湖南科云知識產權代理事務所(普通合伙) 43253
• 代理人: 何方

本發明公開了一種苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料、制備方法及其應用。本發明提供的苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料，具有特殊的分子結構，其主體包括三聯苯與吸電子端基，發光端基連接在中心核的四端，同時還修飾有烷鏈。發光端基通過稠和成芳香環的形式與三聯苯中間核相連，發光基團中的雜原子的孤對電子通過大π鍵參與共軛，有效拓寬了共軛反應，拓寬吸光范圍。同時在三聯苯上引入不同的烷基鏈，可實現對雙七螺烯材料的溶解性與結晶性的調控。本發明提供的苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料，具有良好的溶解性，易于加工，具有較強的發光性能及較高的不對稱發光因子，是一類富有潛力的圓偏振發光的OLED材料。

技術領域

本發明涉及一種螺烯類圓偏振發光材料，特別涉及一種苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料、制備方法及其應用，屬于螺烯類圓偏振發光材料領域。

背景技術

圓偏振光在量子計算、信息防偽、三維顯示、發光器件、不對稱合成等多個領域有重要應用前景。獲得圓偏振光的一個物理方法是由線偏振光經過1/4波片轉換而來。相比較，化學方法通過發光材料與手性的有效耦合直接產生圓偏振發光，避免了物理方法中通過濾光片引起的能量損耗，并為新型柔性和微型器件的研制提供了有利條件，成為近年來化學以及多學科交叉研究的一個前沿方向，引起廣泛關注。

螺烯是一類通過多個芳香環在其鄰位按一定扭曲角度連續稠合形成的具有螺旋手性的非平面多環芳烴化合物。經過幾十年的發展，螺烯類圓偏振發光材料的兩個重要性能參數：不對稱發光因子(g_lum)和熒光量子產率(PLQY)分別可以達到0.028和19％【J.Am.Chem.Soc.2014,136,15,5555–5558】，因此螺烯類衍生物被認為是一種極具發展前景的圓偏振發光材料而受到廣泛關注。

現有技術中，雖然螺烯類圓偏振發光材料取得較大的進展，但是圓偏振發光響應強的高級螺烯普遍存在合成路線復雜，合成產率低，熒光量子產率和不對稱發光因子相對低的問題。因此，亟需開發出一種新型螺烯類圓偏振發光材料，以解決上述問題。

發明內容

針對現有技術中圓偏振發光響應強的高級螺烯普遍存在合成路線復雜，合成產率低，熒光量子產率和不對稱發光因子相對低的問題，本發明的第一個目的是在于提供一種熒光量子產率高，不對稱發光因子較高的苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料。

本發明的第二個目的是在于提供一種條件溫和，合成路線簡單，產率高的制備苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料的方法。

本發明的第三個目的在于提供苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料在OLED中的應用，基于CPL材料的圓偏振有機發光二極管(CP-OLED)可以發出與偏振片具有同手性的圓偏振光，提高了能量利用率。

為了實現上述技術目的，本發明提供了一種苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料，具有式1結構：

其中，

R為C₁～C₂₀的烷基；

Ar為以下基團中任意一種：(虛線處為連接位置)

本發明還提供所述苯并雙七雜螺烯類圓偏振發光材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)化合物A和發光端基-Ar通過鈀催化偶聯反應得到化合物B；

所述發光端基-Ar為以下任意一種：

(2)化合物B通過Scholl反應氧化脫氫關環，得到目標產物TM：

優選的方案，步驟(1)中，鈀催化偶聯反應的條件為：