吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一类新型的吩噻嗪‑三芳基吡啶有机黄绿发光化合物及其制备与应用，以吩噻嗪作为电子给体(D)、乙烯基作为π电子桥、2,4,6‑三芳基吡啶作为电子受体(A)，通过Wittig‑Horner反应合成了四个新型有机荧光小分子，并对这些化合物的光电性质和用途做了初步研究。结果表明：连接有吩噻嗪片段的三芳基吡啶化合物的最大荧光发射波长进入黄绿光区域，具有合适的HOMO、LUMO能级，具有电子传输和空穴传输能力，可开发为有机电致发光材料。

【技术实现步骤摘要】
吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物及其制备与应用
本专利技术属于化学合成领域，具体是一类新型吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物及其制备与应用，特别涉及一类新型吩噻嗪-三芳基吡啶衍生物的光、电、热稳定性等性质以及作为黄绿荧光化合物的用途。
技术介绍
吩噻嗪分子具有大的π-电子共轭体系，利于电子离域，分子中硫原子的富电子性使其具有较低的氧化电位。由于具有以上优点，吩噻嗪及其衍生物在电化学、电致发光、线性光学材料、电致变色显示器等方面具有广泛的应用，主要用于合成染料、农药、医药、光电新材料和合成树脂等领域。目前，市场正处于成长期，国际上，在该领域的研究十分活跃。2,4,6-三芳基取代吡啶具有较好的稳定性和较强的吸电子能力，作为芳香性的多杂环，与共轭体系连接时能有效扩大电子离域范围，可获得具有较强荧光的有机化合物。因此，我们设计合成了一系列含有吩噻嗪骨架的三芳基取代吡啶的衍生物。以吩噻嗪作为电子给体(D)、乙烯基作为π电子桥、2,4,6-三芳基吡啶作为电子受体(A)，通过Wittig-Horner反应合成了四个新型有机荧光小分子，并对这些化合物的光电性质和用途做了初步研究。结果表明：连接有吩噻嗪骨架的三芳基吡啶化合物的最大荧光发射波长进入黄绿光区域，具有合适的HOMO、LUMO能级，可开发为有机电致发光材料。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一类新型吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物及其制备与应用，本专利技术设计合成了系列含有吩噻嗪骨架的三芳基吡啶衍生物，并通过紫外吸收光谱和荧光发射光谱测试了其光学性质，通过循环伏安法测试了其电化学性质，通过热重和差热分析法测试了其热性质，通过高斯程序的密度泛理论基组计算化合物的最优化结构和化合物的HOMO、LUMO的分布状况。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物，其结构式为式(1)中的任意一种：上述的吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物的制备方法，以化合物3即10-丁基-10H-吩噻嗪-3-甲醛作为电子给体(D)、乙烯基作为π电子桥、化合物10即2,4,6-三芳基吡啶作为电子受体(A)，通过Wittig-Horner反应合成含吩噻嗪骨架的三芳基吡啶衍生物11，反应式为：进一步的，含吩噻嗪骨架的三芳基吡啶衍生物11的合成方法具体为：化合物3溶于四氢呋喃中，分别滴入10c、10d、10e、10g的四氢呋喃溶液，滴完后加入(CH3)3COK，室温下反应10小时，分别得到化合物11c、11d、11e、11g。进一步的，化合物3即10-丁基-10H-吩噻嗪-3-甲醛的合成方法为：具体包括如下步骤：1)化合物2，即10-丁基吩噻嗪的合成：称取吩噻嗪即化合物1，50mmol9.95g、四丁基溴化铵5mol％0.81g，以及二甲基亚砜100mL，加入250mL圆底烧瓶中，剧烈搅拌下加入冷的饱和氢氧化钾水溶液70mL，加热到100℃，再缓慢滴加1-溴丁烷60mmol8.22g，继续反应12h，冷却后，反应混合物倒入200mL水中，用二氯甲烷多次萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压旋蒸出有机溶剂，柱层析纯化，淋洗液石油醚:乙酸乙酯＝8:1，得化合物2；2)化合物3，即10-丁基-3-醛基吩噻嗪的合成：0℃下，将三氯氧磷1.6mL16.8mmol缓慢的滴加到DMF1.3mL19.5mmol中，0℃下保持1小时，然后加入12mmol化合物2，升温至100℃反应6h，反应物倒入100mL冰水中，用2M的氢氧化钠中和到中性，用二氯甲烷多次萃取，有机层用无水硫酸钠充分干燥；减压旋蒸掉溶剂后，柱层析纯化，淋洗液石油醚：乙酸乙酯＝10:1，得化合物3。进一步的，所述中间产物吩噻嗪骨架的结构式分别如式(2)所示：进一步的，化合物10的制备方法为：进一步的，中间产物8的结构式为：根据上述的吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物作为黄绿荧光化合物的应用。有益效果：本专利技术提供的一类新型吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物及其制备与应用，涉及具有黄绿色荧光的含吩噻嗪骨架的三芳基吡啶衍生物的合成方法及其光电物理性质在小分子荧光领域的应用前景。本专利技术分别通过Wittig-Hornery和Suzuki反应将吩噻嗪引入三芳基吡啶骨架得到了四个含吩噻嗪的三芳基吡啶衍生物。初步研究了所有产物的光学性质、电化学性质、热稳定性，发现均具有良好的黄绿色发光性能，为将其开发为热活性荧光材料打下了基础。附图说明图1为化合物11c、11d、11e、11g在DMF溶液中的紫外吸收光谱示意图；图2为DMF中化合物11c、11d、11e、11g的荧光发射光谱示意图；图3为化合物11e的循环伏安图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。本专利技术涉及一系列含有吩噻嗪片段的三芳基吡啶衍生物的合成及用途。本专利技术以吩噻嗪作为电子给体(D)、乙烯基作为π电子桥、2,4,6-三芳基吡啶作为电子受体(A)，通过Wittig-Horner反应合成了四个新型有机荧光小分子，并对这些化合物的光电性质和用途做了初步研究。结果表明：连接有吩噻嗪片段的三芳基吡啶化合物的最大荧光发射波长进入黄绿光区域，具有合适的HOMO、LUMO能级，具有电子传输和空穴传输能力，可开发为有机电致发光材料。实施例1本专利技术的具体合成方法，主要包括以下步骤：1、2,4,6-三芳基吡啶作为电子受体(A)即化合物10的合成方法参照参考文献①②：①ManinderSingh,VineetKumarSoni,RiturajMishra,NarayananD.Kurur.Relaxationeditingusinglong-livedstatesandcoherencesforanalysisofmixture.AnalyticalChemistry.2016,88,3004-3008.②Jia-XiangYang,Xu-TangTao,ChunXueYuan,YunXingYan,LeiWang,ZhiLiu,YanRen,MinHuaJiang.Afacilesynthesisandpropertiesofmulticarbazolemoleculescontainingmultiplevinylenebridges.JournalofAmericanChemicalSociety,2005,127,10,3728.2、新型吩噻嗪-三芳基吡啶黄绿发光有机小分子的合成方法：1)中间产物吩噻嗪骨架的合成：化合物2，即10-丁基吩噻嗪的合成：称取吩噻嗪1(50mmol，9.95g)、四丁基溴化铵(5mol％，0.81g)和二甲基亚砜(100mL)，加入250mL圆底烧瓶中，剧烈搅拌下加入冷的饱和氢氧化钾水溶液(70mL)，加热到100℃，再缓慢滴加1-溴丁烷(60mmol,8.22g)，继续反应12h，冷却后，反应混合物倒入200mL水中，用二氯甲烷多次萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压旋蒸出有机溶剂，柱层析纯化(淋洗液石油醚:乙酸乙酯＝8:1)，得化合物2。化合物3，即10-丁基-3-醛基吩噻嗪的合成：0℃下，将三氯氧磷(1.6mL,16.8mmol)缓慢的滴加到DMF(1.3mL,19.5mmol)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吩噻嗪‑三芳基吡啶有机黄绿发光化合物，其特征在于：其结构式为式(1)中的任意一种：

【技术特征摘要】
1.一种吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物，其特征在于：其结构式为式(1)中的任意一种：2.根据权利要求1所述的吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物的制备方法，其特征在于：以化合物3即10-丁基-10H-吩噻嗪-3-甲醛作为电子给体(D)、乙烯基作为π电子桥、化合物10即2,4,6-三芳基吡啶作为电子受体(A)，通过Wittig-Horner反应合成含吩噻嗪骨架的三芳基吡啶衍生物11，反应式为：(a)(CH3)3COK,THF。3.根据权利要求2所述的吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物的制备方法，其特征在于：含吩噻嗪骨架的三芳基吡啶衍生物11的合成方法具体为：化合物3溶于四氢呋喃中，分别滴入10c、10d、10e、10g的四氢呋喃溶液，滴完后加入(CH3)3COK，室温下反应10小时，分别得到化合物11c、11d、11e、11g。4.根据权利要求2所述的吩噻嗪-三芳基吡啶有机黄绿发光化合物的制备方法，其特征在于：化合物3即10-丁基-10H-吩噻嗪-3-甲醛的合成方法为：(a)TBAB,KOHaq,C4H9Br,100℃；(b)DMF,POCl3具体包括如下步骤：1)化合物2，即10-丁基吩噻嗪的合成：称取吩噻嗪即化合物1，50mmol9.95g、四丁基溴化铵5mol％0.81g，以及二甲基亚砜100mL，加入250mL圆底烧瓶中，剧烈搅拌下加入冷的饱和氢氧化钾水溶液70mL，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑睿，张珑严，王超，宛瑜，王海营，吴翚，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32