含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料及其暖白光器件制备方法和应用技术

含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料及其暖白光器件制备方法和应用，它涉及热激发延迟荧光材料和制备方法及应用。本发明专利技术的目的是为了解决现有TADF蓝光客体材料单一性差，蓝光色纯度低和效率低的问题。含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料的结构式为

Blue emitting thermal delayed luminescence aromatic material containing carbazole branch and its preparation method and application of warm white light device

The invention relates to a blue light emitting delayed luminescent aromatic material containing carbazole branches and a preparation method and application of a warm white light device thereof, relating to a thermally excited delayed fluorescent material, a preparation method and an application thereof. The object of the invention is to solve the problem that the prior TADF blue guest material has poor uniformity, low blue color purity and low efficiency. The structure of blue emitting delayed luminescence aromatic materials containing carbazole branches is

【技术实现步骤摘要】
含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料及其暖白光器件制备方法和应用
本专利技术涉及热激发延迟荧光材料和制备方法及应用。
技术介绍
制备白色的有机发光器件在固态照明和全色显示上有很大的意义。蓝光和黄光构建的白光器件中，纯色的蓝光和黄光的发光效率对整个器件起到重要的影响。所以说构建出高效的蓝光材料有利于提高白光器件的性能。以报道的白光或暖白光器件大多有三个或两个发光层构成，设备要求高，制作工艺复杂。已报到的单层白光器件效率也较低，如LianDuan报道的单层白光器件效率在10％左右。膦光有机电致发光二极管在第一代荧光的有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiodes，OLED)之后取得了较大的成功。含贵金属的有机金属膦光体由于有效的自旋轨道耦合而具有发射三重态，能够实现更高得的外量子效率(ExternalQuantumEfficiency,EQE)。尽管报道了高效的蓝色膦光有机发光二极管，但是使用昂贵和不可再生的贵金属，妨碍了它们的普及。目前引人引人关注的是，具有小的单重态-三重态能极差的热激活延迟荧光(ThermallyActivatedDelayedFluores本文档来自技高网...

【技术保护点】
含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料，其特征在于含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料的结构式为

【技术特征摘要】
1.含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料，其特征在于含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料的结构式为其中，所述的R为H或t-C4H9。2.根据权利要求1所述的含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料，其特征在于含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料由含氮杂环化合物树枝和二溴二氟苯制备而成。3.根据权利要求2所述的含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料，其特征在于所述的含氮杂环化合物树枝具体是按以下步骤完成的：一、制备咔唑保护：在冰水浴和搅拌的条件下，向二甲基甲酰胺中加入咔唑，再加入氢氧化钾，再在冰水浴和搅拌的条件下反应1.5h～2.5h，再加入对甲基苯磺酰氯溶液，再在冰水浴和搅拌的条件下反应3h～5h，反应结束后，使用水和二氯甲烷的混合液进行萃取，得到二氯甲烷层，然后使用无水硫酸钠对二氯甲烷层进行干燥，再使用旋转蒸发仪在常压下蒸发出二氯甲烷，再冷却至室温，得到粗反应产物Ⅰ；向粗反应产物Ⅰ中加入乙酸乙酯析出晶体，再进行抽滤，再使用无水乙醇对析出的晶体清洗3次～5次，再在室温条件下干燥，得到白色晶体，即为咔唑保护；步骤一中所述的咔唑的物质的量与二甲基甲酰胺的体积比为(5mmol～8mmol):15mL；步骤一中所述的氢氧化钾的物质的量与二甲基甲酰胺的体积比为(20mmol～25mmol):15mL；步骤一中所述的对甲基苯磺酰氯溶液为对甲基苯磺酰氯溶解到二甲基甲酰胺得到，对甲基苯磺酰氯溶液中对甲基苯磺酰氯的物质的量与二甲基甲酰胺的体积比为(5mmol～8mmol):5mL；步骤一中所述的对甲基苯磺酰氯溶液与二甲基甲酰胺的体积比为(4mL～6mL):15mL；步骤一中所述的水和二氯甲烷的混合液中水和二氯甲烷的体积比为1:5；步骤一中所述的咔唑保护的结构式为二、制备3,6-双碘保护咔唑：将咔唑保护、碘加入到冰乙酸中，再在温度为120℃～130℃下加热回流20min～40min，再以20滴/min～40滴/min的滴加速度滴入质量分数为70％～85％的浓硝酸，再在温度为120℃～130℃下反应2h～4h，再自然冷却至室温，再进行抽滤，使用无水乙醇对抽滤后得到的固体物质洗涤3次～5次，得到白色絮状固体，即为3,6-双碘保护咔唑；步骤二中所述的咔唑保护的物质的量与冰乙酸的体积比为(8mmol～12mmol):40mL；步骤二中所述的碘的物质的量与冰乙酸的体积比为(10mmol～12mmol):40mL；步骤二中所述的质量分数为70％～85％的浓硝酸与冰乙酸的体积比为(13～18):40；步骤二中所述的3,6-双碘保护咔唑的结构式为三、制备含氮杂环化合物保护咔唑：将3,6-双碘保护咔唑、含氮杂环化合物、18冠6相转移催化剂加入到干燥的三颈瓶中混合均匀，再在氮气气氛保护下滴加硝基苯，搅拌均匀，再在氩气气氛和温度为150℃～170℃下油浴加热反应45h～50h，得到反应液；使用水和二氯甲烷的混合液对反应液进行萃取，得到二氯甲烷层，然后使用无水硫酸钠对二氯甲烷层进行干燥，再使用旋转蒸发仪在常压下蒸发出二氯甲烷，得到粗反应产物Ⅱ，最后以溶剂Ⅰ为淋洗剂，将粗反应产物Ⅱ经柱层析纯化，得到反应产物Ⅱ，即为含氮杂环化合物保护咔唑；步骤三中所述的含氮杂环化合物为咔唑或3,6-二叔丁基咔唑；步骤三中所述的3,6-双碘保护咔唑的物质的量与硝基苯的体积比为1mmol：(10mL～20mL)；步骤三中所述的3,6-双碘保护咔唑与含氮杂环化合物的物质的量1:(2～2.5)；步骤三中所述的3,6-双碘保护咔唑与18冠6相转移催化剂的物质的量1:(0.02～0.03)；步骤三中所述的溶剂Ⅰ为二氯甲烷和石油醚的混合液，二氯甲烷和石油醚的体积比为1:3；步骤三中所述的水和二氯甲烷的混合液中水和二氯甲烷的体积比为1:5；步骤三中所述的含氮杂环化合物保护咔唑的结构式为四、制备含氮杂环化合物树枝：将含氮杂环化合物保护咔唑、氢氧化钾、1,4-二氧六环和蒸馏水混合，再在温度为110℃～130℃和搅拌的条件下反应10h～12h，再使用水来淬灭反应，得到含有反应物的混合溶液；使用二氯甲烷对含有反应物的混合液Ⅱ进行萃取，使用无水硫酸钠对萃取后得到的有机层进行干燥，再使用旋转蒸发仪减压蒸发出溶剂，得到粗反应产物Ⅲ；以溶剂Ⅱ为淋洗剂，将粗反应产物Ⅲ经柱层析纯化，得到反应产物Ⅲ，即为含氮杂环化合物树枝；步骤四中所述的溶剂Ⅱ为二氯甲烷和石油醚的混合溶液，二氯甲烷和石油醚的体积比为3:2；步骤四中所述的含氮杂环化合物保护咔唑的物质的量与蒸馏水的体积比为(0.1mmol～0.2mmol):20mL；步骤四中所述的氢氧化钾的物质的量与蒸馏水的体积比为(0.5mmol～0.75mmol):20mL；步骤四中所述的1,4-二氧六环与蒸馏水的体积比为(1.5～2):20；步骤四中所述的含氮杂环化合物树枝的结构式为4.如权利要求1或2所述的含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料，其特征在于所述的的结构为其制备方法具体是按以下步骤完成的：一、制备含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体：将1,4-二溴-2,5-二氟苯、含氮杂环化合物树枝、碳酸钾加入到二甲基亚砜中，再在氩气气氛和温度为120℃～140℃下反应4h～8h，得到含有反应产物的混合溶液；使用水和二氯甲烷的混合液对含有反应物的混合液Ⅲ对含有反应产物的混合溶液进行萃取，使用无水硫酸钠对萃取后得到的有机层进行干燥，再使用旋转蒸发仪减压蒸发出溶剂，得到粗反应产物Ⅳ；使用溶剂Ⅲ为淋洗剂，将粗反应产物Ⅳ经柱层析纯化，得到反应产物Ⅳ，即为含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体；步骤一中所述的1,4-二溴-2,5-二氟苯的物质的量与二甲基亚砜的体积比为(0.8mmol～1.2mmol):5mL；步骤一中所述的含氮杂环化合物树枝的物质的量与二甲基亚砜的体积比为(2mmol～2.5mmol):5mL；步骤一中所述的碳酸钾的物质的量与二甲基亚砜的体积比为(2mmol～2.5mmol):5mL；步骤一中所述的水和二氯甲烷的混合液中水和二氯甲烷的体积比为5:1；步骤一中所述的溶剂Ⅲ为石油醚和二氯甲烷的混合液，石油醚和二氯甲烷的体积比为8:1；步骤一中所述的含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体的结构式为二、在-100℃～0℃下将含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体和四氢呋喃混合，再在搅拌条件下滴加正丁基锂，再在温度为-100℃下搅拌反应10h～12h，再在搅拌的条件下滴加二苯基氯化膦，再在搅拌速度为60r/min～80r/min下磁力搅拌5h～12h，再使用水来淬灭反应，再使用水猝灭反应，再加入质量分数为30％的双氧水，再在搅拌速度为60r/min～80r/min下搅拌0.5h～1.5h，得到含有反应物的混合液Ⅴ；使用二氯甲烷对含有反应物的混合液Ⅴ进行萃取，然后使用无水硫酸钠对萃取后得到的有机层进行干燥，再使用旋转蒸发仪减压蒸发出溶剂，得到粗反应产物；以溶剂Ⅴ为淋洗剂，将粗反应产物经柱层析纯化，再使用乙酸乙酯进行重结晶，得到含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料；步骤二中所述的含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体的物质的量与四氢呋喃的体积比为(1mmol～5mmol):(5mL～20mL)；步骤二中所述的正丁基锂的物质的量与四氢呋喃的体积比为(1mmol～5mmol):(5mL～20mL)；步骤二中所述的二苯基氯化膦的物质的量与四氢呋喃的体积比为(1mmol～5mmol):(5mL～20mL)；步骤二中所述的质量分数为30％的双氧水的物质的量与四氢呋喃的体积比为(1mmol～20mmol):(5mL～20mL)；步骤二中所述的溶剂Ⅴ为石油醚和甲醇的混合液，石油醚和甲醇的体积比为50:1。5.如权利要求1或2所述的含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料，其特征在于所述的的结构为其制备方法具体是按以下步骤完成的：一、将1,5-二溴-2,4-二氟苯、含氮杂环化合物树枝和碳酸钾加入到二甲基亚砜中，再在氩气气氛和温度为120℃～160℃下反应6h～12h，得到含有反应物的混合液Ⅰ；使用水和二氯甲烷的混合液对含有反应物的混合液Ⅰ进行萃取，然后使用无水硫酸钠对萃取后得到的有机层进行干燥，再使用旋转蒸发仪减压蒸发出溶剂，得到粗反应产物Ⅰ；以溶剂Ⅰ为淋洗剂，将粗反应产物Ⅰ经柱层析纯化，得到反应产物Ⅰ，即为含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体；步骤一中所述的溶剂Ⅰ为石油醚和二氯甲烷的混合溶液，溶剂Ⅰ中石油醚与二氯甲烷的体积比为5:1；步骤一中所述的1,5-二溴-2,4-二氟苯的物质的量与二甲基亚砜的体积比为(0.8mmol～1.2mmol):5mL；步骤一中所述的含氮杂环化合物树枝的物质的量与二甲基亚砜的体积比为(1.8mmol～2.5mmol):5mL；步骤一中所述的碳酸钾的物质的量与二甲基亚砜的体积比为(1.8mmol～2.5mmol):5mL；步骤一中所述的水和二氯甲烷的混合液中水和二氯甲烷的体积比为1:5；步骤一中所述的含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体的结构式为二、在-100℃～0℃下将含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体和四氢呋喃混合，再在搅拌条件下滴加正丁基锂，再在温度为-100℃～0℃下搅拌反应10h～36h，再在搅拌的条件下滴加二苯基氯化膦，再在搅拌速度为60r/min～80r/min下磁力搅拌5h～24h，再使用水来淬灭反应，再使用水猝灭反应，再加入质量分数为30％的双氧水，再在搅拌速度为60r/min～80r/min下搅拌0.5h～1.5h，得到含有反应物的混合液Ⅱ；使用二氯甲烷对含有反应物的混合液Ⅱ进行萃取，然后使用无水硫酸钠对萃取后得到的有机层进行干燥，再使用旋转蒸发仪减压蒸发出溶剂，得到粗反应产物Ⅱ；以溶剂Ⅱ为淋洗剂，将粗反应产物Ⅱ经柱层析纯化，再使用乙酸乙酯进行重结晶，得到含咔唑树枝蓝光热激发延迟荧光芳香材料；步骤二中所述的含氮杂环化合物树枝取代的二溴苯中间体的物质的量与四氢呋喃的体积比为2mmol:(5mL～20mL)；步骤二中所述的正丁基锂的物质的量与四氢呋喃的体积比为(1mmol～5mmol):(5mL～20mL)；步骤二中所述的二苯基氯化膦的物质的量与四氢呋喃的体积比为(1mmol～5mmol):(5mL～20mL)；步骤二中所述的溶剂Ⅱ为石油醚和甲醇的混合物，溶剂Ⅱ中石油醚合甲醇的体积比为20:1；步骤二中所述的双氧水的物质的量与四氢呋喃的体积比为(1mmol～20mmol):(5mL～20mL)。6.如权利要求1或2所述的含咔唑树枝蓝光热激发...

【专利技术属性】
技术研发人员：许辉，梁倩倩，杨鹤，韩春苗，张静，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23