一种多功能聚集诱导发光增强化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种多功能聚集诱导发光增强化合物及其制备方法与应用。该化合物中含有含有烷基链的蒽‑三苯乙烯咔唑结构，具有聚集诱导发光增强的性能，发光效率高、强度高，且具有良好的溶解性，易于制备成高质量的薄膜材料。该化合物的制备方法简单，易于纯化，且重现性良好。可用于有机电致发光器件的发光层，荧光传感，检测Fe

【技术实现步骤摘要】
一种多功能聚集诱导发光增强化合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及有机发光材料
，尤其涉及一种多功能聚集诱导发光增强化合物及其制备方法与应用。
技术介绍
在各类有机发光材料中，蒽因具有荧光量子效率高、易被取代修饰、取代基选择范围广等优点，使得蒽类发光材料成为有机电致发光材料行列中重要的一类。然而，蒽的刚性结构及其平面性导致其容易产生聚集荧光淬灭问题，同时，蒽类小分子发光材料成膜性差，在有机发光二极管(OLEDs)中容易再结晶。目前，对于蒽类发光材料的研究集中在于蒽的不同衍生物，CN103664648A公开了一种含蒽类衍生物、其制备方法及有机电致发光显示器件，该蒽类衍生物的通式为其中，R1基团选自碳原子数为6-18的芳香基或稠环芳基，R2基团选自胺类化合物；CN103805164A公开了一种苯并蒽类有机发光材料及其制备方法和应用，该材料的结构通式为而CN101200634A公开了可溶性树枝取代的蒽分子蓝光材料及其制备方法与应用，其利用可溶性树枝基团和刚性基团对蒽的9、10位进行取代得到一种发光材料，其中可溶型树枝基团为含有增溶性烷基、烷氧基或者氟取代基的苯基，而刚性基团为芳烃、稠环芳烃或其衍生物。然而，目前还未报道利用三苯乙烯咔唑取代蒽的9、10位碳原子，由此得到一种新型的聚集诱导发光增强材料，对蒽类有机发光材料的进一步研究及开发具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多功能聚集诱导发光增强化合物及其制备方法与应用。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的目的之一在于提供一种具有聚集诱导发光增强的化合物，该化合物的通式如式(1)所示：其中，烷基链长度n为1～12。优选地，上述烷基链长度n为相同的取值。更优选地，上述烷基链长度n为6。本专利技术的另一目的在于提供上述具有聚集诱导发光增强性能的化合物的制备方法，包括如下步骤：1)隔绝氧气，将对溴溴苄与亚磷酸三酯反应，得化合物1；2)隔绝氧气，将隔绝氧气，将结构式为的化合物和4,4'-二羟基二苯甲酮反应，得化合物2；3)隔绝氧气，将化合物1和化合物2反应，得化合物3；4)隔绝氧气，将化合物3与联硼酸频那醇酯反应，得化合物4；5)隔绝氧气，将化合物4与9,10-二溴蒽反应，得目标化合物；反应式如下：其中，烷基链长度n为1～12。优选地，上述烷基链长度n为相同的取值。更优选地，上述烷基链长度n为6。优选地，步骤1)中对溴溴苄与亚磷酸三酯的摩尔比为(5～10)：1。优选地，步骤1)中对溴溴苄与亚磷酸三酯的摩尔比为(6～8)：1。优选地，步骤1)中对溴溴苄与亚磷酸三酯的摩尔比为7：1。优选地，步骤1)中的反应温度为100～200℃，反应时间为1～12h。优选地，步骤1)中的反应温度为120～150℃，反应时间为5～10h。优选地，步骤1)中的反应温度为140℃，反应时间为7h。优选地，步骤1)中先升温至反应温度后加入亚磷酸三酯。优选地，步骤2)中结构式为的化合物和4,4'-二羟基二苯甲酮的摩尔比为(1～3)：1。更优选地，步骤2)中结构式为的化合物和4,4'-二羟基二苯甲酮的摩尔比为2.2：1。优选地，步骤2)中的反应温度为50～70℃，反应时间为1～60h，优选地，反应时间为12～60h，更优选地，反应时间为48h。优选地，步骤2)中反应结束后还包括进行重结晶得到化合物2。优选地，步骤2)在乙醇溶液中进行重结晶得到化合物2。优选地，步骤3)中化合物1和化合物2的摩尔比为(7～12)：1。优选地，步骤3)中化合物1和化合物2的摩尔比为9：1。优选地，步骤3)中的反应温度为室温，反应时间为1～24h，优选地，反应时间为8～16h，更优选地，反应时间为12h。优选地，步骤4)中化合物3与联硼酸频那醇酯的摩尔比为1：(1～5)。优选地，步骤4)中化合物3与联硼酸频那醇酯的摩尔比为1：(2～4)。更优选地，步骤4)中化合物3与联硼酸频那醇酯的摩尔比为1：3。优选地，步骤4)的反应温度为70～100℃，反应时间为1～24h。优选地，步骤4)的反应温度为75～90℃，反应时间为12～18h。优选地，步骤4)的反应温度为85℃，反应时间为15h。优选地，步骤4)中先加化合物3，对反应体系进行搅拌、脱气、脱水处理后加入联硼酸频那醇酯。优选地，步骤5)中化合物4与9,10-二溴蒽的摩尔比为(3～5)：1。更优选地，步骤5)中化合物4与9,10-二溴蒽的摩尔比为4：1。优选地，步骤5)中的反应温度为70～100℃，反应时间为1～48h。优选地，步骤5)中的反应温度为80～90℃，反应时间为12～36h。更优选地，步骤5)中的反应温度为90℃，反应时间为24h。优选地，步骤5)中先加入化合物4，对反应体系进行搅拌、脱气、脱水处理后加入9,10-二溴蒽。优选地，步骤4)和步骤5)中反应结束后还包括进行过滤、减压蒸馏、并硅胶柱层析分离提纯得到化合物4和目标化合物。优选地，步骤4)和步骤5)中硅胶柱层析分离提纯使用的洗脱剂为中极性溶剂和低极性溶剂的混合溶液。优选地，中极性溶剂和低极性溶剂的体积比为(1～5)：(5～1)，更优选地为1：1。优选地，中极性溶剂选自乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、乙醚、甲酸甲酯、硝基甲烷、乙酸丁酯、异丙醚中的至少一种；低极性选自环己烷、石油醚、己烷、异辛烷、三甲基戊烷、环戊烷、庚烷等烃类溶剂中的至少一种。优选地，中极性溶剂选自二氯甲烷；低极性溶剂选自石油醚(PE)。本专利技术还提供了由上述具有聚集诱导发光增强性能的化合物制备得到的光功能性薄膜。优选地，该薄膜的分解温度为400～410℃。上述薄膜热稳定性好、具有蓝绿色荧光且几乎不溶于普通溶剂中。上述的普通溶剂指水、乙醇、甲醇、乙腈、盐酸、硫酸、磷酸、醋酸、乙二胺、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。本专利技术针对上述化合物和薄膜的性能，还提供了其相应的应用。上述化合物在制备有机电致发光器件发光层、检测硝基芳香爆炸物、检测Fe3+中的应用。上述薄膜在制备有机电致发光器件的发光层、检测硝基芳香爆炸物、检测Fe3+离子等荧光薄膜传感中的应用。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供了一种新型的有机发光化合物，该化合物含有烷基链的蒽-三苯乙烯咔唑结构。2、通过在蒽的9、10位连接三苯乙烯基团，利用其具有多个刚性的苯环使之体积庞大，在聚集之后空间位阻效应使得基团之间扭曲，整个化合物呈扭曲的非平面空间结构，可以有效地降低其π-π聚集，因而具有较高的发光效率；而咔唑基团具有电化学活性，在化合物外围通过烷基链连接四个咔唑基，可使化合物通过电化学聚合方法一步得到交联结构，得到具有较高热稳定性的有机发光聚合物薄膜；另外，烷基链的引入增加了化合物的溶解度，从而使得利用电化学聚合方法得到的薄膜质量高。3、该化合物发光效率高，且可以通过电化学方法简单方便地制备光功能性薄膜。4、该化合物的制备方法简单，易于实现且重现性好。5、该化合物可用于有机电致发光器件的发光层、检测硝基芳香爆炸物以及检测Fe3+离子。6、该薄膜可用于有机电致发光器件的发光层、检测硝基芳香爆炸物以及检测Fe3+离子等荧光薄膜传感。附图说明图1：为TCzDPAn化合物的MS(MALDI-TOF)图；图2：(A)TCzDPAn化合物粉末与其电聚合薄膜的热重曲线；(B)为TCzDPAn本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有聚集诱导发光增强的化合物，其特征在于：该化合物的通式如式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种具有聚集诱导发光增强的化合物，其特征在于：该化合物的通式如式(1)所示：其中，烷基链长度n为1～12。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：烷基链长度n为相同的取值。3.权利要求1或2所述的化合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)隔绝氧气，将对溴溴苄与亚磷酸三酯反应，得化合物1；2)隔绝氧气，将结构式为的化合物和4,4'-二羟基二苯甲酮反应，得化合物2；3)隔绝氧气，将化合物1和化合物2反应，得化合物3；4)隔绝氧气，将化合物3与联硼酸频那醇酯反应，得化合物4；5)隔绝氧气，将化合物4与9,10-二溴蒽反应，得目标化合物；反应式如下：其中，烷基链长度n为1～12。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中亚磷酸三酯与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，郝洪敏，石光，罗海媛，唐锦慧，陈淑茵，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44