4位含有取代基的2‑(2`‑羟基苯基)苯并唑化合物及其制法和用途制造技术

本发明专利技术涉属于有机半导体光电技术领域，提供一种4位含有取代基的2‑(2'‑羟基苯基)苯并唑化合物及其制备和用途。所述4位含有取代基的2‑(2'‑羟基苯基)苯并唑化合物的通式为：

4 substituted 2 (2` hydroxyphenyl) benzoxazole compound and its preparation and use

The invention belongs to the organic semiconductor optoelectronic technology field, provides a 4 substituted 2 (2'hydroxyphenyl) benzoxazole compounds and their preparation and use. The 4 substituted 2 (2'hydroxyphenyl) benzoxazole compounds of the formula:

【技术实现步骤摘要】
4位含有取代基的2-(2’-羟基苯基)苯并唑化合物及其制法和用途
本专利技术属于有机半导体光电
，具体涉及一种4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物及其制备和应用。
技术介绍
1987年，美国的C.W.Tang等人专利技术以真空蒸镀法制成多层式结构的有机发光二极管(OLED)，使得有机电致发光器件的研究受到各国科学家的高度重视。OLED技术的发展对光电显示领域产生了翻天覆地的变化。如今材料科学的发展和理论工艺的成熟对新型OLED的发展起着至关重要的作用，使得材料领域的研究人员对发光材料的探索产生了极大地兴趣。由于白光有机发光二极管(WOLED)具有效率高、亮度高、功耗低、视角广、响应速度快、主动发光、超薄超轻以及可柔性化等优异性能，并在显示和照明领域有广阔应用前景，受到学者和业界的广泛重视而成为研究热点。1994年，日本山形大学的Kido教授等首先制备了世界上第一个WOLED器件，尽管当时器件的最大功率效率只有0.83lm/W，最大亮度只有3400cd/M2，但是还是在有机电致发光器件领域实现了突破性的进展。2003年，WOLED器件效率达到了15lm/W并首次超过了白炽灯。2006年，美国圣地亚哥大学的NobuhiroIde研究小组利用全磷光材料制备出颜色可调控的堆叠式多层发光结构的WOLED，其器件效率达到了62.8lm/W。2008年，美国圣地亚哥大学的JamesEsler研究小组制备出最大功率效率为100lm/W多发光层结构的WOLED，其工作电压为3.6V，外量子效率达到了20％。多发光层WOLED的效率通常较高，但是结构和工艺条件相对复杂、电压较高，导致成本也相对较高，各发光层之间存在异质结，并且色坐标稳定性一般较差。如何合理地控制激子产生区域，激子复合区域，各发光层之间能量转移和激子扩散是获得高性能的保证。目前，在WOLED领域，开发一种器件效率高、工艺简单，成本低，稳定性好的单层白光器件是实现白光有机发光二极管商业化的关键。
技术实现思路
针对目前白光有机发光二极管中存在的器件制备工艺复杂、制作成本较高、重复性较差等技术问题，本专利技术提供了一种新的有机荧光材料，即4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物，及其制法和应用。所述的有机荧光材料是一系列具有激发态分子内质子转移化合物的四能级跃迁性质的2-(2'-羟基苯基)苯并唑，并连接多种含芳烃共轭结构单元的新材料。这类材料具有荧光量子产率高，斯托克位移大，合成简单，产率高等优点。通过混合商业化的蓝光材料组成二元互补色，可以制备工艺简单的单层白光器件。本专利技术采用的技术方案如下。本专利技术提供了一种4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物。本专利技术所述的4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物，其结构通式为：式中：X为S、O或NH，Ar为含芳烃共轭结构单元。所述含芳烃共轭结构单元选自以下取代基结构中的一种：本专利技术还提供上述4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物的制备方法。本专利技术所述的4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物的制备方法，其包括如下步骤：(1)含芳烃共轭结构化合物的硼酸化：在氮气保护下，溴代芳烃溶于干燥的有机溶剂，温度低于-40℃条件下加入正丁基锂，搅拌2到4小时后，加入硼酸化合物，硼酸化，升温到常温后反应15-20小时。反应结束后，萃取有机相，将有机相合并干燥，得到产物。(2)将步骤(1)的产物和2-(2'-4-溴苯酚)苯并唑，钯催化剂溶于有机溶剂，然后加入强碱水溶液，氮气保护下反应。反应结束后，萃取有机相，合并有机相并浓缩，分离提纯后，得到终产物，即为本专利技术的产物。上述步骤(1)中，低温反应可使用干冰丙酮浴冷却；所述硼酸化合物为硼酸正三丁酯；使用水和二氯甲烷萃取有机相；所述有机溶剂为四氢呋喃。上述步骤(2)中，所述钯催化剂为四(三苯基膦)钯、双(二亚苄基丙酮)钯、1,1-双(二苯膦基)二茂铁二氯，强碱为碳酸钾、氯化钾、氟化钾中的一种或几种，所述有机溶剂为四氢呋喃和甲苯的体积比为1:1的混合溶剂。反应温度为80-120℃，反应时间为24-60小时。所述的2-(2'-4-溴苯酚)苯并唑化合物的通式为：其中，X为S、O或NH。上述制备方法中，按摩尔比计，步骤(1)中，溴代芳烃和正丁基锂的比例为1：0.9～1.5，优选1：1.2；步骤(2)中，所述硼酸化溴代芳烃和2-(2'-4-溴苯酚)苯并唑的比例为1：0.5～1.5，优选1:1所述溴代芳烃和有机溶剂的添加比例为1摩尔：2～8升。优选比例为1摩尔：4～6升。本专利技术的再一目的在于提供基于4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物用于制备白光有机发光二极管的用途。本专利技术所述的4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物可以作为发光材料，用于有机白光二极管器件中。通过混合商业化的蓝光材料组成二元互补色，可以制备工艺简单的单层白光器件。本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物具有荧光量子产率高，斯托克位移大；2、上述化合物的制备方法合成简单，产率高，利于扩大生产规模；3、上述化合物可以作为发光材料，用于有机白光二极管器件中。附图说明图1本专利技术实施例2化合物的碳谱图；图2本专利技术实施例3化合物的碳谱图；图3本专利技术实施例2化合物的荧光吸收-发射图；图4本专利技术实施例3化合物的荧光吸收-发射图；图5本专利技术实施例2化合物的氧化还原曲线。具体实施方式为了更好理解本专利技术专利的内容，下面通过具体的实例来进一步说明本专利技术的技术方案。但这些实施实例并不限制本专利技术。该材料2-(2'-4-溴苯酚)苯并唑通过铃木反应连接多种芳烃共轭结构单元的给电子基团，该材料具有如下的通式：式中：X为S、O或NH。实施例1、首先，2-(2'-4-溴苯酚)苯并噻唑的制备：取二氨基酚(4.4g，20mmol，1equiv)和对氨基苯甲酸(2.5g，20mmol，1equiv)加入130ml多聚磷酸中，在N2的环境中加热到168℃，并回流6小时。待反应完全后，冷却后将产物溶于100ml冰水混合物中，向其中加入饱和的NaOH水溶液中和。待pH值调为6左右改加NaHCO3，边加边搅拌，到不再有CO2气泡产生。将中和后的溶液静置待溶液澄清后抽滤。把抽滤出来的固体加入饱和NaHCO3水溶液用乙酸乙酯萃取三次，合并有机层，用无水Na2SO4干燥旋蒸后得到绿色产物5g，产率为83％。(下述实施例中，2-(2'-4-溴苯酚)苯并噻唑的制备方法都与此相同，不再赘述)。其次，2-(2'-苯并噻唑)-4-(9'-菲)苯酚的制备(1)含芳烃共轭结构化合物的硼酸化：在氮气保护下，9-溴代菲溶于干燥的四氢呋喃，置于干冰丙酮浴(-78℃)中冷却，低温下加入正丁基锂，9-溴代菲和正丁基锂的添加比例为1：0.9搅拌2小时后，加入硼酸正三丁脂，硼酸化，继续反应0.5小时，撤去干冰丙酮浴，升温到常温后反应15小时。反应结束后，在冰水浴下淬灭反应，然后用水和二氯甲烷萃取有机相，将有机相合并干燥旋干，得到产物。(2)取9-硼酸菲(0.18g，0.75mmol，1当量)和2-(2'-4-溴苯酚)苯并噻唑(0.12g，0.38mmol，0.5当量)混合溶于20ml本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种4位含有取代基的2‑(2'‑羟基苯基)苯并唑化合物，其特征在于，该化合物通式为：

【技术特征摘要】
1.一种4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物，其特征在于，该化合物通式为：式中：X为S、O或NH，Ar为含芳烃共轭结构单元，所述含芳烃共轭结构单元选自以下取代基结构中的一种：2.一种如权利要求1所述的4位含有取代基的2-(2'-羟基苯基)苯并唑化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤为：(1)含芳烃共轭结构单元的准备：在氮气保护下，将溴代芳烃溶于干燥的有机溶剂，温度低于-40℃条件下加入正丁基锂，搅拌2到4小时后，硼酸化，升温至常温后继续反应15到20个小时。反应结束后，萃取有机相，将有机相合并干燥旋干，得到产物；(2)将步骤(1)的产物和2-(2'-4-溴苯酚)苯并唑，钯催化剂溶于有机溶剂，然后加入一定量的强碱水溶液，氮气保护下反应，反应结束后，萃取有机相，合并有机相并浓缩，分离提纯后，得到终产物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：按摩尔比计，步骤(1)中，溴代芳烃和正丁基锂的比例为1：0.9～1.5；步骤(2)中，所述溴代的多环芳烃和2-(2'-4-溴苯酚)苯并唑的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱妍，方启运，檀康明，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32