可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基蓝光分子玻璃材料及其制备方法与应用技术

技术编号:16285454 阅读:215 留言:0更新日期:2017-09-24 11:12
本发明专利技术公开了可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基蓝光分子玻璃材料及其制备方法与应用。该S,S-二氧-二苯并噻吩基分子蓝光材料以S,S-二氧-二苯并噻吩为中心,在S,S-二氧-二苯并噻吩的两端分别接入可溶型树枝基团(Dendron)以及刚性基团Ar1;制备时,以3,7-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩或者2,8-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩作为反应原料,通过钯催化Suzuki偶联反应引入可溶性树枝基团,再通过钯催化Suzuki偶联反应引入Ar1,得到目标产物。该材料可以用溶液法成膜,在合成、纯化以及器件加工上具有优势,在电致发光显示以及激光上具有重要应用前景。

Soluble branch substituted S, S- two oxygen - two thiophene based blue molecular glass material, preparation method and application thereof

The present invention discloses soluble branch substituted S, S- two oxygen - two thiophene blue molecular glass material, preparation method and application thereof. The S, S- two - two oxygen benzothienyl molecule blue material with S, S- two oxygen - two benzothiophene as the center, in S, both ends of S- two oxygen - two benzothiophenes are access to soluble branches group (Dendron) and rigid group Ar1; during the preparation of 3,7- dibromo -S S-, two - two oxygen benzothiophene or 2,8- dibromo -S, S- two oxygen - two dibenzothiophene as raw material, through the palladium catalyzed Suzuki coupling reaction into soluble branch groups, and then through the palladium catalyzed Suzuki coupling reaction to obtain the target product into Ar1. This material can be prepared by solution method. It has advantages in synthesis, purification and device processing. It has important application foreground in electroluminescent display and laser.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩分子玻璃材料,具体涉及可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基蓝光分子玻璃材料及其制备方法与应用
技术介绍
有机发光二极管(OLEDs)具有全固态、自发光、广视角、超薄、低驱动电压、低功耗和可实现软屏等特点,被认为是当前占主导地位的“液晶显示”强有力竞争者。由于在信息显示领域具有潜在的广阔应用前景,有机发光二极管在学术界、工业界日益受到重视,特别在亚洲地区,包括中国大陆、香港、台湾地区,韩国,以及日本等。近年来,对于溶液加工分子型有机电致发光材料的研究日益受到重视。一方面,可溶性有机电致发光分子玻璃材料通常情况下可用常规有机分离纯化方法,得到高纯度样品,从而可给出较为明确的分子结构-光电性能关系,为进一步分子、器件设计提供了可靠的依据。另外一方面,相对于依赖“真空蒸镀”成膜的有机电致发光分子材料,溶液加工分子型有机材料可降低器件制作成本、适合于制备大面积光电器件。在分子设计上,本专利技术着重提高材料的可成膜性、薄膜形貌稳定性、光致发光效率以及合成方法的简洁与可应用性。譬如:在分子的端基中,引入具有增溶性或促进薄膜形貌稳定性的树枝状结构。由于发光材料本身具有非晶态特性以及很好的溶解性,从而可以方便地使用溶液法加工,如旋涂法,制备均匀、致密的发光薄膜。另外一方面,树枝结构可以用来减弱分子间作用力,有利于提高光致发光效率。为了能够把较高的光致发光效率转化为较高的电致发光效率,还赋予材料适当的电荷注入、传输特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有的技术缺点,提供一种可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基蓝光分子玻璃材料。该分子材料具有光致发光量子效率高,色纯度好,长期稳定性好的优点。适用于高分辨全色显示以及激光器件。本专利技术的另一个目的在于提供一种可溶性树枝取代的S,S-二氧二苯并噻吩基蓝光分子材料的制备方法。本专利技术的还有一目的在于将可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩分子蓝光玻璃材料应用于制备发光二极管以及激光器件中发光层的应用。为达到上述专利技术目的,本专利技术采用了如下技术方案:一种可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基蓝光分子玻璃材料,所述材料具有如下化学结构式中的一种:所述的Dendron为可溶型树枝基团,具有如下结构单元(1),其中R1为含碳数为1-20的烷基或烷氧基;所述的Ar1为刚性基团,具有如下结构单元中(2)~(7)中的一种,其中R1、R2为含碳数为1-20的烷基或烷氧基;(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)上述材料中,所述材料具有良好的非晶态特性。上述材料中,所述材料在有机溶剂中具有较好溶解度,所述有机溶剂包括甲苯或二甲苯,所述材料在甲苯或二甲苯中的溶解度均大于20mg/mL。上述材料中,所述材料用甲苯或二甲苯旋涂成膜。可溶性树枝取代的S,S-二氧二苯并噻吩基蓝光分子材料的制备方法,包括如下步骤:(1)以3,7-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩或者2,8-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩作为反应原料,通过钯催化Suzuki偶联反应引入可溶性树枝基团Dendron,得到单取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基分子溴化物,或者继续将所得的单取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基分子溴化物通过正丁基锂的作用下的低温反应生成对应的硼酸酯;其中3,7-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩或者2,8-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩与Dendron的摩尔比为2:1-1:2;(2)将步骤(1)所得溴化物或由溴化物制备得到的硼酸酯,通过钯催化Suzuki偶联反应引入Ar1,得到目标产物,即可溶性树枝取代的S,S-二氧二苯并噻吩基蓝光分子材料;其中溴化物或由溴化物制备得到的硼酸酯与Ar1的摩尔比为2:1-1:2。上述方法中,所述的钯催化Suzuki偶联反应引入可溶性树枝基团Dendron是指反应物在惰性气体保护下,反应温度范围在70~110℃,反应时间范围在8~36h,使用四(三苯基瞵)合钯作为催化剂,所述四(三苯基瞵)合钯与可溶性树枝基团Dendron的摩尔比为1%~3%。上述方法中,所述的钯催化Suzuki偶联反应引入Ar1是指反应物在惰性气体保护下,反应温度范围在70~110℃,反应时间范围在8~36h,使用四(三苯基瞵)合钯作为催化剂,所述四(三苯基瞵)合钯与Ar1的摩尔比为1%~3%。所述可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩分子蓝光材料应用于制备发光材料。所述可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩分子蓝光材料应用于电致发光及激光器件。相比于已有材料和技术,本专利技术具有如下优点和有益效果:(1)可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩分子电致蓝光材料合成简单,提纯方便。本专利技术所述的可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩分子蓝光材料采用非对称结构的分子设计,可以先合成不同的模块,即Dendron和Ar1,然后分别接到3,7-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩或者2,8-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩分子的两端,因此合成路线比较简单,提纯方便。(2)S,S-二氧-二苯并噻吩分子电致蓝光材料具有较好的溶解性。由于树枝(Dendron)基团的引入以及整个分子的空间构型使材料可以溶于多种有机溶剂,如甲苯,氯仿,氯苯等,并能够通过旋涂的方法形成均一的薄膜。(3)S,S-二氧-二苯并噻吩分子电致蓝光材料具有较好的成膜性以及薄膜形态稳定性(旋涂成膜)。由于S,S-二氧-二苯并噻吩分子自身的刚性以及引入的刚性基团(Ar1)使得材料具有较好的热稳定性和非晶态特性,避免了材料在长期使用过程中结晶而影响器件的性能与寿命。(4)S,S-二氧-二苯并噻吩分子电致蓝光材料具有高光致发光效率。树枝基团以及分叉的分子结构可以避免由于分子聚集引起的发光淬灭效应。(5)缺电子的S,S-二氧-二苯并噻吩基团、给电子的Ar1基团以及所组成的发光分子结构,有利于较平衡的电子、空穴注入/传输。(6)该分子材料具有光致发光量子效率高,色纯度好,长期稳定性好的优点。具体实施方式以下结合具体实施例来对可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩分子蓝光材料的制备作进一步的说明,但本专利技术所要求保护的范围并不局限于实施例所涉及的范围。实施例1,4-异丁氧基溴苯的制备:在氮气保护下,在250mL的三口瓶中加入对溴苯酚(20g,115.6mmol)和乙醇(100mL),待对溴苯酚完全溶解之后,加入KOH(7.5g,133.9mmol),加热到80℃搅拌反应2h。然后再加入2-溴丁烷(29.1g,150.3mmol),继续在80℃下反应8h。反应停止后,将反应液旋干,加入适当的水和二氯甲烷,分液萃取,得到的二氯甲烷相用无水MgSO4干燥。经柱层析方法提纯,得到无色油状液体。核磁共振氢谱分析结果:1HNMR(300MHz,CDCl3,ppm)δ7.31–7.36(m,2H),6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基蓝光分子玻璃材料,其特征在于,所述材料具有如下化学结构式中的一种: 所述的Dendron为可溶型树枝基团,具有如下结构单元(1),其中R1为含碳数为1-20的烷基或烷氧基; 所述的Ar1为刚性基团,具有如下结构单元中(2)~(7)中的一种,其中R1、R2为含碳数为1-20的烷基或烷氧基; (1) (2) (3)(4)(5)(6) (7)。

【技术特征摘要】
1.可溶性树枝取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基蓝光分子玻璃材料,其特征在于,所述材料具有如下化学结构式中的一种:
所述的Dendron为可溶型树枝基团,具有如下结构单元(1),其中R1为含碳数为1-20的烷基或烷氧基;
所述的Ar1为刚性基团,具有如下结构单元中(2)~(7)中的一种,其中R1、R2为含碳数为1-20的烷基或烷氧基;
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)。
2.根据权利要求1所述的可溶性树枝取代的S,S-二氧二苯并噻吩基蓝光分子材料,其特征在于,所述材料具有非晶态特性。
3.权利要求1所述的可溶性树枝取代的S,S-二氧二苯并噻吩基蓝光分子材料,其特征在于,所述材料在甲苯或二甲苯中的溶解度均大于20mg/mL。
4.权利要求1所述的可溶性树枝取代的S,S-二氧二苯并噻吩基蓝光分子材料,其特征在于,所述材料用甲苯或二甲苯旋涂成膜。
5.权利要求1所述的可溶性树枝取代的S,S-二氧二苯并噻吩基蓝光分子材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)以3,7-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩或者2,8-二溴-S,S-二氧-二苯并噻吩作为反应原料,通过钯催化Suzuki偶联反应引入可溶性树枝基团Dendron,得到单取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基分子溴化物,或者继续将所得的单取代的S,S-二氧-二苯并噻吩基分子溴化物通过正丁基锂的作用下的低温反应生成对...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱旭辉宋茜伊戈·派里皮奇卡伊瑞娜·派里皮奇卡马克西姆·科里奇科夫彭俊彪曹镛
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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