本發(fā)明涉及化工新材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種有機(jī)發(fā)光材料及制備方法。
背景技術(shù):
有機(jī)發(fā)光材料可以低成本制備大面積的柔性器件。有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)具有啟動(dòng)電壓低、亮度高、響應(yīng)速度快、發(fā)光效率高等特點(diǎn),可以應(yīng)用于新一代大面積彩色柔性顯示屏和固體照明等領(lǐng)域。
有機(jī)發(fā)光材料是有機(jī)光電轉(zhuǎn)換器件及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前已經(jīng)開發(fā)出一些OLED發(fā)光材料,主要集中在三芳胺體系,蒽類衍生物,咔唑衍生物,稀土金屬配合物等一些經(jīng)典化合物體系。但是,現(xiàn)有材料還存在著許多應(yīng)用方面的問題,比如使用壽命,發(fā)光亮度,發(fā)光效率等,開發(fā)綜合性能優(yōu)良的發(fā)光材料是一個(gè)重要的科研方向。
在全彩色大面積柔性顯示領(lǐng)域,有機(jī)紅光和綠光材料種類較多,有機(jī)藍(lán)光材料種類比較少。目前,有機(jī)藍(lán)光材料在使用壽命、發(fā)光效率和光譜純度方面,與紅光和綠光有機(jī)發(fā)光材料還有較大差距,開發(fā)新型有機(jī)藍(lán)光材料是推動(dòng)相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用的源動(dòng)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種綜合性能優(yōu)良的三聚磷腈為核的有機(jī)藍(lán)光材料。
本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種簡單易行的制備三聚磷腈為核的有機(jī)藍(lán)光材料的方法。
為實(shí)現(xiàn)第一個(gè)目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提供了一種以三聚磷腈為核、蒽環(huán)為發(fā)光基團(tuán)的超支化星形分子結(jié)構(gòu),中間以苯環(huán)或寡聚苯來實(shí)現(xiàn)環(huán)三磷腈核與發(fā)光基團(tuán)的化學(xué)鍵連接,其特征在于,該三聚磷腈為核的有機(jī)發(fā)光材料通式是:
其中n=1,2;蒽環(huán)通過9位碳原子與苯環(huán)橋連,連接位置可以是苯環(huán)的對位、間位或鄰位;R為蒽環(huán)上任何可能的取代基,可以是親電基團(tuán)、供電子基團(tuán)、芳香基團(tuán)或者烷基等。
為實(shí)現(xiàn)第二個(gè)目的,本發(fā)明還提供了具有上述新型結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光材料的制備方法,特點(diǎn)是包括兩步反應(yīng):
步驟(1):將碳酸鉀(K2CO3)、溴代苯酚、四氫呋喃(THF)按照一定比例混合、攪拌、得到白色懸濁液,加熱恒溫一段時(shí)間,懸濁液變澄清,然后加入六氯環(huán)三磷腈,在一定溫度和攪拌條件下反應(yīng)一段時(shí)間,直到出現(xiàn)白色固體;停止反應(yīng),將反應(yīng)液過濾、用飽和食鹽水萃取濾液,對有機(jī)層經(jīng)過干燥、過濾、濃縮、沉淀、洗滌,干燥后得中間產(chǎn)物;
步驟(2):將上述步驟(1)所制備的中間產(chǎn)物、K2CO3溶液、蒽硼酸、四三苯基膦鈀、THF等混合均勻,在氮?dú)獗Wo(hù)下,一定溫度和攪拌條件下反應(yīng)一段時(shí)間,直到反應(yīng)液由淺黃色變?yōu)樽厣?;停止反?yīng),過濾、沉淀、洗滌、干燥、精制,得粉末狀固體。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型有機(jī)藍(lán)光材料——以三聚磷腈為核、蒽環(huán)為發(fā)光基團(tuán)的超支化星形分子。
2.本發(fā)明將三聚磷腈熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)與蒽的高藍(lán)光純度和高發(fā)光效率特點(diǎn)結(jié)合起來,以實(shí)現(xiàn)新型有機(jī)藍(lán)光材料綜合性能提升,熱穩(wěn)定性和發(fā)藍(lán)光性能方面優(yōu)勢集成。
3.本發(fā)明提供的三聚磷腈為核的有機(jī)藍(lán)光材料的制備方法簡單易行,容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1為實(shí)施例1所得的三聚磷腈為核的星形有機(jī)藍(lán)光材料的紫外可見光譜(CH2Cl2溶解);
圖2為實(shí)施例1所得的三聚磷腈為核的星形有機(jī)藍(lán)光材料的熒光發(fā)射譜圖(激發(fā)波長為367nm,狹縫5nm,CH2Cl2溶解);
圖3為實(shí)施例1所得的三聚磷腈為核的星形有機(jī)藍(lán)光材料的熱重分析譜圖;
圖4為實(shí)施例2所得的三聚磷腈為核的星形有機(jī)藍(lán)光材料的紫外可見光譜(CH2Cl2溶解);
圖5為實(shí)施例2所得的三聚磷腈為核的星形有機(jī)藍(lán)光材料的熒光發(fā)射譜圖(激發(fā)波長為367nm,狹縫5nm,CH2Cl2溶解);
圖6為實(shí)施例2所得的三聚磷腈為核的星形有機(jī)藍(lán)光材料的熱重分析譜圖。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
實(shí)施案例
實(shí)施例1:化合物001的合成,具體制備操作步驟如下:
步驟(1)將4.80g K2CO3(34.8mmol),5.00g對溴苯酚(29.0mmol)以及50mL干燥的THF溶液依次加入到兩口燒瓶形成白色懸濁液,70℃恒溫?cái)嚢?小時(shí),待懸濁液變澄清時(shí),滴入1.00g六氯環(huán)三磷腈(2.90mmol)的THF稀溶液,70℃恒溫反應(yīng)48h,出現(xiàn)白色固體停止反應(yīng)。將反應(yīng)液過濾,濾掉固體,取濾液,然后用飽和NaCl溶液萃取3次,用無水MgSO4干燥有機(jī)層,過濾旋蒸,用甲醇洗滌2次、過濾干燥,得中間產(chǎn)物3.14g,產(chǎn)率為92.7%。
步驟(2)將1.170g步驟(1)制備的上述中間產(chǎn)物(1.00mmol),2M K2CO3溶液5mL,含2.00g蒽硼酸(9.00mmol)的無水乙醇溶液,0.310g四三苯基膦鈀(0.27mol),50mL THF加入到兩口瓶中,反應(yīng)液呈淺黃色,抽真空-充氮?dú)膺B續(xù)換氣3次。在90℃油浴的條件下,連續(xù)攪拌48h。當(dāng)反應(yīng)液由淺黃色變?yōu)樽厣珪r(shí)停止反應(yīng)。待反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾,將濾液倒入過量甲醇中,出現(xiàn)淺黃色固體,過濾,干燥,得粉末狀固體,柱層析分離,淋洗劑為二氯甲烷/石油醚,獲得目標(biāo)產(chǎn)物1.170g,產(chǎn)率為66.8%?;衔?01結(jié)構(gòu)式是
核磁與質(zhì)譜數(shù)據(jù)如下所示,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 8.43(s,6H),7.97(s,12H),7.66(d,J=13.8Hz,24H),7.48(s,12H),7.29(d,J=21.7Hz,12H),7.20–6.80(m,12H).
MALDI-TOF-MS(m/z):1751.9
實(shí)施例2:化合物002的合成,具體制備操作步驟如下:
步驟(1)將4.80g K2CO3(34.8mmol),5.00g三溴苯酚(29.0mmol)以及50mL干燥的THF溶液依次加入到兩口燒瓶形成白色懸濁液,70℃恒溫?cái)嚢?小時(shí),待懸濁液變澄清時(shí),將1.00g六氯環(huán)三磷腈(2.90mmol)的THF稀溶液加入澄清液中,70℃恒溫反應(yīng)48h,出現(xiàn)白色固體時(shí)停止反應(yīng)。將反應(yīng)液過濾,濾掉固體,取濾液,然后用飽和NaCl溶液萃取3次,用無水MgSO4干燥有機(jī)層,過濾旋蒸,用甲醇洗滌2次、過濾干燥,得3.30g中間產(chǎn)物2,產(chǎn)率為96.0%。
步驟(2)將1.170g步驟(1)制備的上述中間產(chǎn)物(1.00mmol),2M K2CO3溶液5mL,含2.00g蒽硼酸(9.00mmol)的無水乙醇溶液,0.310g四三苯基膦鈀(0.27mol),50mL THF加入到兩口瓶中,反應(yīng)液呈淺黃色,抽真空-充氮?dú)膺B續(xù)換氣3次。在90℃油浴的條件下,連續(xù)攪拌48h。當(dāng)反應(yīng)液由淺黃色變?yōu)樽厣珪r(shí)停止反應(yīng)。待反應(yīng)液冷卻至室溫后過濾,將濾液倒入過量甲醇中,出現(xiàn)淺黃色固體,過濾,干燥,得粉末狀固體,柱層析分離,淋洗劑為二氯甲烷/石油醚,獲得目標(biāo)產(chǎn)物1.318g,產(chǎn)率為75.2%。化合物002結(jié)構(gòu)式是
核磁數(shù)據(jù)如下所示,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 8.33(s,6H),7.86(d,J=7.6Hz,12H),7.44(d,J=8.0Hz,12H),7.23(d,J=27.2Hz,12H),6.96(dd,J=37.1,30.4Hz,36H).
MALDI-TOF-MS(m/z):1751.5
最后說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求中。