[發明專利]一種近紅外發光熒光分子及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210423464.8
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114751917A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 傅妮娜;劉夢夢;趙保敏;汪聯輝;李婷婷;李暢
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07D513/04
• 分類號: C07D513/04;C07D517/04;C07D513/22;C07D517/22;C07D487/04;C07D471/22;C07D495/22;C07D491/22;C07D513/06;C07D517/06;C07D487/06;C09K11/06;H01L51/50
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 蔣慧妮

本發明提供一種近紅外發光熒光分子及其制備方法和應用。所述分子以代表化合物，熒光發射峰出現在700～1600nm范圍內。X為O，S,Se,Te或N?R，D₂₁和D₂₂至少一個取自二芳基氨基、芳基橋聯的二芳基氨基、9?咔唑基、9?芳基?咔唑基、芳基或雜環芳基并吲哚基中的一種；L₁₁和L₁₂各取自單鍵、芳基、雜芳基；Ar₁₁,Ar₁₂,Ar₁₃和Ar₁₄各取自芳基、雜芳基；m和n各取自1～4的整數；L₂₁和L₂₂取自雙鍵、芳基、雜芳基；虛線表示所連接的單元可各自獨立或成環，成環可經單鍵、?O?,?S?,?C(CH₃)₂?,?C(Ar₁₅)₂?,?Si(CH₃)₂?,?Si(Ar₁₅)2?,?BAr₁₆?橋聯。本發明化合物具有近紅外一區和二區光吸收和熒光發射，有更好的熱穩定性、更高的光致發光量子效率和更小的ΔΕ_ST及高的反向系間躍遷率。在有機半導體器件、生物傳感等領域獲得全新廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于有機光電半導體技術領域，具體涉及一種近紅外發光熒光分子及其制備方法與應用。

背景技術

有機光電半導體材料具有結構可設計性強、能級可調、光譜可調、寬譜吸收和強熒光發射等性質，已成為新一代電子信息材料的主體，在有機發光二極管、有機場效應晶體管、有機太陽電池、鈣鈦礦太陽電池、光電探測器和生物傳感與診療等領域獲得廣泛關注和應用。研究開發一種新型高效的有機共軛半導體材料必將在電子產業中產生廣闊的市場前景。

尤其，具有近紅外吸收和發射性質的有機半導體材料，在有機電子學器件、納米生物、柔性電子領域獲得廣泛應用。特別是近紅外一區750nm以上，或者近紅外二區吸收和發射的有機半導體分子在光伏器件、生物傳感和重大疾病診療領域獲得廣泛應用。例如，以近紅外分子作為光吸收和發光單元，通過納米共沉淀等方法與化學藥物制備診療一體化納米診療試劑，能實現光、化學協同診療。近年來，近紅外二區發光的有機半導體材料也備受關注，在光聲成像、光化學治療中具有非常好的效果。然而，700nm以上發光的近紅外一區和近紅外二區發光材料種類非常少、結構也較為單一。從分子設計的角度而言，獲得高的分子內電荷轉移態是實現長波吸收和發射的主要策略。目前在制備近紅外發光分子，尤其是近紅外二區發光材料的時候，給體單元的選擇具有較高的任意性，但受體單元卻非常有限。

具有大平面Π共軛結構的雜環喹啉并二唑稠環共軛單元具有強大的吸電子能力，以其作為受體部分，選擇苯環作為給受體的橋聯部分連接受體與不同的給體結構，D-Π-A的共軛框架可以保證相對較高的發光量子效率，同時，相應材料的吸收和發射光譜能達到700nm以上。對文獻和專利中相關材料調研，很容易發現這些結構給受體結構主要的連接位點都在苯并噻二唑或其衍生的苯環4,7-位，這些結構在器件和生物應用中已經表現出較好的性能，但衍生化位點單一極大限制材料設計的多樣化，相應地，也使相關材料的性質調控被局限。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種新型近紅外發光熒光分子，以獲得性能更有益、結構更豐富、更易于功能化和規模化生產的近紅外有機半導體。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種近紅外發光熒光分子，其結構如下述通式(I)所述：

所述熒光分子的熒光發射峰出現在700～1600nm范圍，其中，X為O，S,Se,Te或N-R，R為取代或未經取代的C1～C24烷基；