基于芘和萘苯并呋喃的衍生物及其制备方法、应用和器件技术

本发明专利技术属于光电材料应用科技领域，具体涉及基于芘和萘苯并呋喃的衍生物及其制备方法、应用和器件。本发明专利技术所提供的类材料以芘和萘苯并呋喃为核心，通过在芘的不同位点键联不同的芳香基团，或改变桥联结构，形成了高效荧光发光材料，此类化合物具有高的荧光量子效率，电子空穴传输平衡，激子能在发光层中高效复合发光，同等器件发光效率高，滚降小，可广泛应用于电致发光领域。

Derivatives based on benzo pyrene and naphthalene, methods for their production, applications and devices

The invention belongs to the field of photoelectric material application technology, in particular to a derivative based on pyrene and naphthalene, furan, a preparation method thereof, an application and a device thereof. The invention provides materials to pyrene and naphthalene benzofuran aromatic group as the core, through different keys in the different sites of pyrene, or change the bridging structure, efficient fluorescent materials formed, these compounds have high fluorescence quantum efficiency, transmission electron hole balance, excitons in the light-emitting layer, the composite can light emitting device, the same high luminous efficiency, small roll, can be widely used in the field of electroluminescence.

【技术实现步骤摘要】
基于芘和萘苯并呋喃的衍生物及其制备方法、应用和器件
本专利技术属于光电材料应用科技领域，具体涉及基于芘和萘苯并呋喃的衍生物及其制备方法、应用和器件。
技术介绍
1987年美国柯达公司邓青云博士等专利技术了三明治结构的有机电致发光器件(OLED)，开启了有机电致发光领域的应用，1990年英国剑桥大学专利技术了高分子电致发光器件，进一步扩大了发光材料领域，目前OLED已经逐步商业化，被誉为下一代显示器。目前OLED还存在瓶颈，蓝光材料一直是其薄弱环节，重金属磷光材料可以获得高效的蓝光器件，但合成成本高，光色不能至深蓝区域，高亮度下器件效率滚降严重，器件寿命不足。蓝光荧光材料则具有合成提纯简单，可修饰性强，能隙较宽，光色可以到深蓝甚至紫外，器件稳定，高亮度下器件效率滚降低。(ZhuM.,YangC.ChemSocRev2013,42(12):4963-4976；ChangY.T.,ChangJ.K.,LeeY.T.,etal,ACSApplMaterInterfaces2013,5(21):10614-10622)。芘类衍生物可应用于OLED发光材料，但由于芘环坚硬和平面结构，容易产生堆积，导致浓度猝灭，光色红移，效率降低。本专利技术涉及一系列基于芘和萘苯并呋喃的衍生物，萘苯并呋喃与芘桥连后会形成非平面结构，同时在芘的其他位置键联不同基团可以进一步增加平面夹角，增大位阻效应，减少堆积。萘苯并呋喃的加入可以增加分子的载流子迁移率，有利于电子空穴载流子传输平衡和复合，是一种优异的发光材料，能够广泛应用于有机发光二级管中，并取得良好的效果，是一种具有很大商业价值的新型材料。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供了基于芘和萘苯并呋喃的衍生物及其制备方法、应用和器件。该类材料以芘和萘苯并呋喃为核心，通过在芘的不同位点键联不同的芳香基团，或改变桥联结构，形成了高效荧光发光材料，此类化合物具有高的荧光量子效率，电子空穴传输平衡，激子能在发光层中高效复合发光，同等器件发光效率高，滚降小，可广泛应用于电致发光领域。本专利技术所提供的技术方案如下：基于芘和萘苯并呋喃的衍生物，其结构通式如下式(Ⅰ)所示：其中，其中R1-R3分别独立的为氢、取代的或未被取代的C1-C6的烷烃基团、C1-C9的硅烷烃基团、C6-C30的芳香基团、C5-C35的杂环基团、C6-C65的多环基团、C6-C65的亚芳香基团或者C5-C65的亚芳香杂环基团。具体的，R1-R3选自通式(II)的2a-2m结构或氢，R1-R3相同或不同：其中，X、R21、R22、R23分别代表氢、由氘、卤原子、氰基、硝基、脒基、羟基或羰酰基取代的或非取代的C1-C20的烷烃基团、C1-C20的硅烷烃基团、取代或非取代的C6-C65的芳香基团、C6-C65的芳香硅烷基团、取代或非取代的C6-C65的杂芳环基团或C6-C65的缩合多环芳烃基团，p、q代表整数1-4，*代表取代位置。具体的，X、R21、R22、R23中：C1-C20的烷烃基团选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基；非取代的C6-C65的芳香基团至少包括一个芳香环，芳香环之间通过单键相连或者稠合，例如苯基、1-萘基、2-萘基、3，5-二苯基苯基等；取代的C6-C65的芳香基团至少包括一个芳香基团，所述芳香基团至少有一个氢原子被氘、卤原子、氰基、硝基、脒基、羟基或羰酰基取代的或非取代的直链或支链的C1-C20的烷烃基团取代，或者，所述芳香基团至少有一个氢原子被C1-C20的硅烷烃基团取代，例如：C1-C10烷基取代芳基(甲苯，乙基苯，邻、间、对-异丙苯基，甲基萘)，卤代物(邻、间、对-氟苯，氟化萘，三氟甲基苯)，氰基物(氰基苯，氰基萘，氰基联苯)，C1-C10烷基取代联苯基团，C1-C10烷氧基取代联苯基团，C1-C10烷基取代萘基团，C1-C10烷氧基取代萘基团。优选的，X、R21、R22、R23中的C1-C20的烷烃选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基或苯基。优选的：R2、R3分别独立的为氢、C1-C10的支链或支链烷烃基，R2与R3相同或不同；R1为氢、C1-C10的支链或支链烷烃基、苯基、C1-C10的支链或支链烷烃基取代的苯基、氰基取代的苯基、C1-C5的烷氧基取代的苯基、联苯基、1至6个甲基取代的联苯基、萘基、氰基取代的萘基的、氧芴基、苯基取代的二苯并呋喃基(氧芴基)、9,9-二甲基芴基、咔唑基(氮芴基)或9-苯基咔唑基、1至6个C1-C3的烷基取代的联苯基、单C1-C3的烷基取代的萘基、单C1-C3的烷基取代的二苯并呋喃基、单C1-C3的烷基取代的9,9-二甲基芴基或单C1-C3的烷基取代的咔唑基。部分优选的基于芘和萘苯并呋喃的衍生物的结构式如下：上述各具体的取代基或化合物只是在本专利技术的构思下的列举，主要通过列举展现技术构思，并非是对本专利技术的构思或权利要求保护范围的限制或限定。本专利技术所提供的以芘和萘苯并呋喃为核心，通过在芘的不同位点键联不同的芳香基团，或改变桥联结构，形成了高效荧光发光材料，此类化合物具有高的荧光量子效率，电子空穴传输平衡，激子能在发光层中高效复合发光，同等器件发光效率高，滚降小，可广泛应用于电致发光领域。本专利技术还提供了基于芘和萘苯并呋喃的衍生物的制备方法：为包括以下步骤的方法A：与铃木反应，得到基于芘和萘苯并呋喃的衍生物；或者，为包括以下步骤的方法B：1)硼酸化，得到2)与铃木反应后，再通过格式试剂化后烷基化，得到基于芘和萘苯并呋喃的衍生物；或者，为包括以下步骤的方法C：1)完全格式试剂化后再完全烷基化，得到二烷基化中间体；2)二烷基化中间体单溴代后与铃木反应，得到基于芘和萘苯并呋喃的衍生物；或者，为包括以下步骤的方法D：1)与取代或未取代的芳香基硼酸单铃木反应后再与铃木反应，得到基于芘和萘苯并呋喃的衍生物；或者，为包括以下步骤的方法E：1)完全格式试剂化后再完全烷基化，得到二烷基化中间体；2)二烷基化中间体双溴代后在依次与取代的或未取代芳基硼酸和铃木反应，得到基于芘和萘苯并呋喃的衍生物；其中：方法B中，烷基化得到的烷基取代基为C1-C10的支链或支链烷烃基；方法C中，二烷基化得到的两个烷基取代基分别独立的为C1-C10的支链或支链烷烃基；方法D中，取代的芳香基硼酸为氰基取代的苯基硼酸、C1-C5的烷氧基取代的苯基硼酸、联苯基硼酸、1至6个甲基取代的联苯基硼酸、萘基硼酸、氰基取代的萘基硼酸、二苯并呋喃基硼酸、苯基取代的二苯并呋喃基硼酸、9,9-二甲基芴基硼酸、咔唑基或9-苯基咔唑基硼酸、1至6个C1-C3的烷基取代的联苯基硼酸、单C1-C3的烷基取代的萘基硼酸、单C1-C3的烷基取代的二苯并呋喃基硼酸、单C1-C3的烷基取代的9,9-二甲基芴基硼酸或单C1-C3的烷基取代的咔唑基硼酸；方法E中，二烷基化得到的两个烷基取代基分别独立的为C1-C10的支链或支链烷烃基，取代的芳香基硼酸为氰基取代的苯基硼酸、C1-C5的烷氧基取代的苯基硼酸、联苯基硼酸、1至6个甲基取代的联苯基硼酸、萘基硼酸、氰基取代的萘基硼酸、二苯并呋喃基硼酸、苯基取代的二苯并呋喃基硼酸、9,9-二甲基芴基硼酸、咔唑基或9-苯基咔唑基硼酸、1至6个C1-C3的烷基取代的联苯基硼酸、单C1-C3的烷基取代的萘基硼酸、单C本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于芘和萘苯并呋喃的衍生物，其特征在于，其结构通式如下式(Ⅰ)所示：

【技术特征摘要】
1.基于芘和萘苯并呋喃的衍生物，其特征在于，其结构通式如下式(Ⅰ)所示：其中，其中R1-R3分别独立的为氢、取代的或未被取代的C1-C6的烷烃基团、C1-C9的硅烷烃基团、C6-C30的芳香基团、C5-C35的杂环基团、C6-C65的多环基团、C6-C65的亚芳香基团或者C5-C65的亚芳香杂环基团。2.根据权利要求1所述的基于芘和萘苯并呋喃的衍生物，其特征在于，R1-R3选自通式(II)的2a-2m结构或氢，R1-R3相同或不同：其中，X、R21、R22、R23分别代表氢、由氘、卤原子、氰基、硝基、脒基、羟基或羰酰基取代的或非取代的C1-C20的烷烃基团、C1-C20的硅烷烃基团、取代或非取代的C6-C65的芳香基团、C6-C65的芳香硅烷基团、取代或非取代的C6-C65的杂芳环基团或C6-C65的缩合多环芳烃基团，p、q代表整数1-4，*代表取代位置。3.根据权利要求2所述的基于芘和萘苯并呋喃的衍生物，其特征在于，X、R21、R22、R23中：C1-C20的烷烃基团选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基或叔丁基；非取代的C6-C65的芳香基团至少包括一个芳香环，芳香环之间通过单键相连或者稠合；取代的C6-C65的芳香基团至少包括一个芳香基团，所述芳香基团至少有一个氢原子被由氘、卤原子、氰基、硝基、脒基、羟基或羰酰基取代的或非取代的直链或支链的C1-C20的烷烃基团取代，或者，所述芳香基团至少有一个氢原子被C1-C20的硅烷烃基团取代。4.根据权利要求3所述的基于芘和萘苯并呋喃的衍生物，其特征在于：X、R21、R22、R23中的C1-C20的烷烃选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基或苯基。5.根据权利要求1所述的基于芘和萘苯并呋喃的衍生物，其特征在于：R2、R3分别独立的为氢、C1-C10的支链或支链烷烃基，R2与R3相同或不同；R1为氢、C1-C10的支链或支链烷烃基、苯基、C1-C10的支链或支链烷烃基取代的苯基、氰基取代的苯基、C1-C5的烷氧基取代的苯基、联苯基、1至6个甲基取代的联苯基、萘基、氰基取代的萘基的、二苯并呋喃基、苯基取代的二苯并呋喃基、9,9-二甲基芴基、咔唑基或9-苯基咔唑基、1至6个C1-C3的烷基取代的联苯基、单C1-C3的烷基取代的萘基、单C1-C3的烷基取代的二苯并呋喃基、单C1-C3的烷基取代的9,9-二甲基芴基或单C1-C3的烷基取代的咔唑基。6.一种基于芘和萘苯并呋喃的衍生...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆广园，庄少卿，
申请(专利权)人：湖北尚赛光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42