一种基于苯代吩噻嗪单元的发光材料及其中间体以及由该发光材料制备的有机光电器件制造技术

本发明专利技术属于光电材料技术领域，具体涉及一种基于苯代吩噻嗪单元的发光材料及其中间体以及由该发光材料制备的有机光电器件。所述的发光材料以吩噻嗪作为最初的反应原料，通过乌尔曼反应制备中间体，然后通过乌尔曼反应或Suzuki反应得到目标化合物。该类材料结构单一，分子量确定；具有很高的分解温度和比较低的升华温度，容易升华得到高纯度的发光材料；由该材料作为发光层的有机光电器件具有良好的发光性能，可应用于有机小分子发光二极管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电材料
，具体涉及一种基于苯代吩噻嗪单元的发光材料及其中间体以及由该发光材料制备的有机光电器件。
技术介绍
为了改善有机光电器件的效率和寿命，相比于聚合物而言，发光小分子由于制备步骤少，结构稳定，方便纯化，因而可以获得更高的器件效率，以至于可能得到商业化应用。利用小分子获得红绿蓝三色发光材料并制备柔性器件，因为其相对于无机材料具有无可比拟的优点因而得到了极大的关注并且取得了巨大的进展。截止目前，以苯代吩噻嗪氧化物为核的有机发光小分子鲜有报道。正基于此，本专利技术设计了以苯代吩噻嗪氧化物为核结构的发光材料，其砜单元具有优异的电子注入能力，因而有助于提高器件的效率及稳定性。这种有机小分子结构单一，分子量确定，纯化步骤简单，可应用在包括有机发光二极管等有机光电器件中。至今有机发光二极管已经取得了长足的进展，科学家们提出了各种各样的理论来解释发光的机理，但是至今为止，结构简单、且兼具良好性能、满足商业化需求的有机小分子发光材料依旧十分有限，开发新的发光材料依然具有举足轻重的意义。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种基于苯代吩噻嗪单元的发光材料。本专利技术的另一目的在于提供一种制备上述基于苯代吩噻嗪单元的发光材料的中间体。本专利技术的再一目的在于提供一种由上述基于苯代吩噻嗪单元的发光材料作为发光层的有机光电器件。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种基于苯代吩噻嗪单元的有机小分子发光材料，具有P1n、P2n或P3n所示的结构式：其中Ar表示(1)～(7)任一项所示的芳香胺单元，所述基于苯代吩噻嗪单元的有机小分子发光材料优选具有P1～P41任一项所示的结构式：上述基于苯代吩噻嗪单元的有机小分子发光材料是通过乌尔曼反应或Suzuki反应制备得到。一种制备上述基于苯代吩噻嗪单元的有机小分子发光材料的中间体，所述中间体具有以下1～3任一项所示的结构式，上述中间体主要是是通过乌尔曼反应制备得到，其中中间体1和2经过了溴代和氧化步骤，优选的具体制备步骤如下：以吩噻嗪和碘苯为反应物，铜粉为催化剂，在200-250℃下反应12-18小时，反应后降温，先通过水蒸气蒸馏的方法带出多余的碘苯，通过柱层析的方法得到9-苯代吩噻嗪；在冰浴下，将上述9-苯代吩噻嗪加入反应器中，以氯仿作为溶剂，滴加溴水室温反应6-8小时反应完成；然后将反应产物中加入亚硫酸钠，用二氯甲烷萃取，减压蒸馏除掉溶剂，得到的油状物；然后将油状物加入到二氯甲烷和醋酸的溶液中，加入双氧水，在60-80℃反应18-24h，反应完成，降温，用二氯甲烷萃取，通过柱层析的方法得到具有结构式1和2的中间体，其反应方程式如下：中间体3优选的制备步骤为：以吩噻嗪和对溴碘苯为反应物，碘化亚铜为催化剂，氮氮二甲基酰胺为溶剂，在200-250℃温度下反应24-36小时，反应后降温，用二氯甲烷萃取，通过柱层析的方法得到苯代吩噻嗪；将上述产物加入二氯甲烷和醋酸的溶液中，加入双氧水，在60-80℃条件下反应18-24小时，反应完成，降温，用二氯甲烷萃取，通过柱层析的方法得到具有结构式3的中间体，其反应方程式如下：一种由上述基于苯代吩噻嗪单元的发光材料作为发光层的有机光电器件，包括基板，以及依次形成在基板上的阳极层、若干个发光层单元和阴极层；所述的发光层单元包括空穴注入层、空穴传输层、一个或多个发光层和电子传输层，其特征在于：所述的发光层的主要制备材料为上述基于苯代吩噻嗪单元的发光材料中的一种或两种以上。本专利技术的材料及制备方法具有如下优点及有益效果：(1)本专利技术的基于苯代吩噻嗪单元的有机小分子发光材料结构单一，分子量确定，便于提纯，多次合成再现性好；(2)本专利技术的基于苯代吩噻嗪单元的有机小分子发光材料具有较低的升华温度和较高的分解温度，可制备成形态稳定的薄膜；(3)本专利技术的基于苯代吩噻嗪单元的有机小分子发光材料能有效地解决单极性发光材料载流子不平衡的问题，在制备有机光电器件时可简化器件结构并且提高了器件的性能；(4)通过改变连接的化学结构可以有效地调控本专利技术材料分子的共轭长度并调节材料发光的颜色；(5)通过改变芳香结构上的修饰基团，可进一步改善该材料的物理特性，其在有机光电器件中应用时可赋予光电器件丰富的性能。附图说明图1是P3和P34在甲苯溶液中的吸收光谱；图2是P3在甲苯溶液中的发射光谱；图3是以P3为发光层的有机电致发光器件的电流密度-电压-亮度关系曲线图；图4为以P3为发光层的有机电致发光器件的流明效率-亮度-功率效率关系曲线图；图5为以P3为发光层的有机电致发光器件的发光光谱；图6是P34在甲苯溶液中的发射光谱；图7为实施例45中以P34作为主体材料的有机电致发光器件的电流密度-电压-亮度关系曲线图；图8为实施例45中以P34为主体材料的有机电致发光器件的流明效率-亮度-功率效率关系曲线图；图9为实施例45中以P34为主体材料的有机电致发光器件的发光光谱图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1具有结构式1和结构式2的中间体的制备：于100ml三口烧瓶里面加入吩噻嗪3.98g(20mmol)和12.24g碘苯(60mmol，3equ)以及1.27g(20mmol)铜粉，加热至200℃反应12小时，反应完成后降温，水蒸气带出多余的碘苯除去未反应的碘苯，通过柱层析的方法得到4.9g产物，产率89％，C18H13NS m/z＝275.08。理论值：275.08(100.0％)，276.08(20.4％)，277.07(4.5％)，277.08(2.0％)(注：括号中的数值百分比代表对应质荷比m/z考虑到同位素效应相应的估计值的比例)；元素分析：C，78.51％；H，4.76％；N，5.09％；S，11.64％，所得产物确认为9-苯代吩噻嗪。在冰浴下，在100ml三颈烧瓶中加入得到的9-苯代吩噻嗪(2.75g，10mmol)，加入30ml氯仿作为溶剂，滴加溴水3.2g(20mmol，2equ)，室温反应6小时反应完成，然后加入亚硫酸钠，用二氯甲烷萃取，减压蒸馏除掉溶剂，得到油状物；将上述产物加入到100ml二氯甲烷，30ml醋酸中，加入双氧水3.0ml，80℃反应6h，反应完成，降温，用二氯甲烷萃取，通过柱层析的方法得到具有结构式1的中间体，产率42％，1H NMR(400MHz，CDCl3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于苯代吩噻嗪单元的发光材料，其特征在于：所述的发光材料具有P1n、P2n或P3n所示的结构式，其中Ar表示(1)～(7)任一项所示的芳香胺单元，

【技术特征摘要】
1.一种基于苯代吩噻嗪单元的发光材料，其特征在于：所述的发光材料具有P1n、P2n
或P3n所示的结构式，
其中Ar表示(1)～(7)任一项所示的芳香胺单元，
2.根据权利要求1所述的一种基于苯代吩噻嗪单元的发光材料，其特征在于：所述的
发光材料具有P1～P41任一项所示的结构式，
3.一种制备权利要求1或2所述的基于苯代吩噻嗪单元的发光材料的中间体，其特征
在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏仕健，李云川，蔡欣佚，谢高瞻，刘欣，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