一种具有荧光性能的芴类有机化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有荧光性能的芴类有机化合物及其制备方法，所得芴类有机化合物的结构单元属于单斜晶系，分子式为C35H22IN3，分子量为611.46，空间群为P21/n，晶胞参数为：

【技术实现步骤摘要】
一种具有荧光性能的芴类有机化合物及其制备方法
本专利技术属于有机发光材料的合成
，具体涉及一种具有荧光性能的芴类有机化合物及其制备方法。
技术介绍
有机共轭材料由于在电子、发光和非线性光学等领域所具有的潜在应用价值，引起人们广泛关注。这类材料的结构中多带有共轭杂环及各种生色团，如：咔唑、噻唑、噁二唑、香豆素、芴及1,3-丁二烯衍生物等，与其它的有机共轭材料相比，芴及其衍生物具有很多显著的优点：芴环是刚性共平面的联苯结构，其结构式中两苯环之间的亚甲基由于受到苯环的影响，9位的氢相当活泼，可以很容易引入各种取代基团以改善其溶解性能及超分子结构，且不会引起明显的空间位阻对主链共轭的影响，因而，芴环在结构上具有良好的可修饰性。在非线性光学领域，芴环作为一类优秀的非线性生色团，通过改变电子给体或受体的推拉电子能力以及共轭链的长度，一些具有大的双光子吸收截面和强的双光子荧光的有机双光子材料已被报道，但在这些分子材料中，同时兼具较好热稳定性和荧光性能的材料却鲜有报道。
技术实现思路
为克服以上问题，本专利技术提供一种具有荧光性能的芴类有机化合物及其制备方法，该方法反应条件温和，制备过程简单，成本低廉，所得芴类有机化合物同时具有较好的荧光性能和热稳定性。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种具有荧光性能的芴类有机化合物，该芴类有机化合物的结构单元为单斜晶系，分子式为C35H22IN3，分子量为611.46，空间群为P21/n，晶胞参数为：α＝γ＝90°，β＝100.214(2)°；该芴类有机化合物中的一个碳原子采取sp3杂化作为整个分子的中心，将两个刚性芴环连接在一起，两个芴环平面几乎垂直存在，其夹角为89.37°(0.05)，且两个刚性芴环平面的平均偏差为和本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术方案来实现。一种具有荧光性能的芴类有机化合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将4,5-二氮芴-9-酮与碘单质按照物质的量之比为1:1溶解于冰醋酸和硫酸的混合溶剂中，加热到80℃并在该温度下回流6个小时，冷却到室温后过滤，得到白色固体，将所得白色固体溶于水中，用氯仿萃取，然后真空干燥，得到中间产品1待用；(2)氮气保护下，将中心产品1、镁粉和2-溴联苯按照物质的量之比为1:1:1加入到四氢呋喃溶液中缓慢反应12小时后，用氯仿萃取，旋蒸干燥，然后将干燥后的固体溶于乙酸中，加热到80℃并在该温度下回流24小时，冷却至室温，用氢氧化钠溶液调节回流并冷却后的物料的PH值为中性，用氯仿萃取，得到中间产品2待用；(3)将中间产品2与二苯胺、碳酸钾、氧化铜按照物质的量之比为2:3:6:2加入到邻二氯苯溶液中，加热到80℃并在该温度下回流18小时，然后以石油醚/乙酸乙酯作为洗脱剂，用硅胶柱分离提纯，得到纯品；其中，石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:3。前述的一种具有荧光性能的芴类有机化合物的制备方法，其中，步骤(1)中所述的混合溶剂中冰醋酸和硫酸的体积比为4:1。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)所得芴类有机化合物具有较好的荧光性能，在激发光谱为λex＝392nm的条件下出现强的发射峰λem＝480nm，它的荧光发射可能主要归因于给电子基团在长波区的吸收跃迁；(2)所得芴类有机化合物的TG曲线显示出该化合物具有较好的热稳定性，一直持续到360℃左右化合物才开始失重，导致结构框架坍塌。较高的分解温度对发光材料的稳定性具有重要的意义；(3)本专利技术方法反应条件温和，制备过程简单，成本低廉，所得芴类有机化合物不仅具有较强的荧光性，同时具有较好的热稳定性。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。附图说明图1为有机化合物C35H22IN3的晶体结构。图2为有机化合物C35H22IN3的TG曲线。图3为有机化合物C35H22IN3的荧光光谱图。图4为有机化合物C35H22IN3的合成路线图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种具有荧光性能的芴类有机化合物及其制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。实施例1(1)称取4.5g(25mmol)4,5-二氮芴-9-酮和6.35g(25mmol)碘单质溶解于40ml冰醋酸和10ml硫酸的混合溶剂中，加热到80℃并在该温度下回流6个小时，冷却到室温后过滤，得到白色固体，将所得白色固体溶于水中，用氯仿萃取，然后真空干燥，得到中间产品1待用，产率85％；(2)氮气保护下，称取4.3g(10mmol)中心产品1、0.24g(10mmol)镁粉和2.3g(10mmol)2-溴联苯溶解于30ml四氢呋喃溶液中缓慢反应12小时之后，用氯仿萃取，旋蒸干燥，然后将干燥后的固体溶于40ml乙酸中，加热到80℃并在该温度下回流24小时，冷却至室温，用氢氧化钠调节回流并冷却后的物料PH值为中性，用氯仿萃取，得到中间产品2待用，产率70％；(3)称取1.1g(2mmol)中间产品2、0.51g,(3mmol)二苯胺、0.83g(6mmol)碳酸钾、0.16g(2mmol)氧化铜按照物质的量之比2:3:6:2加入到40ml邻二氯苯溶液中，加热到80℃并在该温度下回流18小时，然后以石油醚/乙酸乙酯(1:3)作为洗脱剂，用硅胶柱分离提纯，得到纯品，产率63％。对实施例1所制得的配位聚合物进行表征检测：(1)晶体结构在显微镜下选取合适大小的单晶，放在BrukerSMARTCCDAREADETECTOR单晶X-衍射仪上，采用石墨单色化Mo-Ka射线配合物在293(2)K下，室温下在BrukerP4四圆衍射仪上，用经石墨单色器单色化的Mo-Kα射线在293K下，在3.58°<θ<26.37°范围内收集到衍射点5763个，其中独立衍射点为4672个；所有衍射数据使用SADABS程序进行吸收校正；晶胞参数用最小二乘法确定；数据还原和结构解折分别使用SAINT和SHELXTL程序完成。先用差值函数法和最小二乘法确定全部非氢原子坐标，并用理论加氢法得到氢原子位置，然后用最小二乘法对晶体结构进行精修。该配位聚合物的晶体结构示意图见图1，其晶体学衍射点数据收集与结构精修的部分参数见下表1：表1.所得配位聚合物的晶体学衍射点数据收集与结构精修参数(2)差热热重分析表征采用德国耐驰TG-DSCSTA449F1型同步热分析仪，以α-Al2O3为参比物，在200ml/min的N2气流保护，升温速率为5℃/min的条件下测定配位聚合物的TG-DSC曲线。该配位聚合物的TG曲线如图2所示，有机配体从360℃开始失重，导致框架结构坍塌，表面该配位聚合物具有较好的热稳定性，而较高的分解温度对发光材料的稳定性具有重要的意义。(3)荧光表征荧光光谱采用爱丁堡BCEIA2015FS5型一体化荧光光谱仪测定，在室温条件下，配位聚合物在DMF溶液中(浓度为1.0×10-6mol/L)测定。该配位聚合物的荧光光谱如图3所示。表明所得配位聚合物在激发光谱为λex＝3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有荧光性能的芴类有机化合物，其特征在于该芴类有机化合物的结构单元为单斜晶系，分子式为C35H22IN3，分子量为611.46，空间群为P21/n，晶胞参数为：

【技术特征摘要】
1.一种具有荧光性能的芴类有机化合物，其特征在于该芴类有机化合物的结构单元为单斜晶系，分子式为C35H22IN3，分子量为611.46，空间群为P21/n，晶胞参数为：α＝γ＝90°，β＝100.214(2)°；该芴类有机化合物中的一个碳原子采取sp3杂化作为整个分子的中心，将两个刚性芴环连接在一起，两个芴环平面的夹角为89.37°(0.05)，且两个刚性芴环平面的平均偏差为和2.一种具有荧光性能的芴类有机化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将4,5-二氮芴-9-酮与碘单质按照物质的量之比为1:1溶解于冰醋酸和硫酸的混合溶剂中，加热到80℃并在该温度下回流6个小时，冷却到室温后过滤，得到白色固体，将所得白色固体溶于水中，用氯仿萃取，然后真空干燥，得到中间产...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹国杰，王世民，张少文，母小明，赵振宇，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41