用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物及其制备方法和用途，属于有机发光材料技术领域。该三苯胺衍生物，其结构式为（３－（４－二苯胺基）苯基－１－苯丙－２－烯基－１－酮），ＩＵＰＡＣ命名为：３－（４－（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ）－１－ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐ－２－ｅｎ－１－ｏｎｅ，以４－Ｎ，Ｎ－二苯基氨基苯甲醛和苯乙酮作为原料，在路易斯碱存在的条件下，在醇类溶剂中回流，冷却，过滤，经重结晶或柱色谱分离方法得到纯品。通过核磁共振确认其结构。通过差式扫描量热法、激发发射光谱、吸收光谱数据得到三苯胺衍生物一系列性质：该化合物的热稳定性好，有较好的透过率，光致发光效率较高，达到０．４４。用该化合物制成的薄膜在背底蓝光的照射下可以将部分蓝光转换成黄光，剩余的蓝光与这部分黄光可以组成白光发射，色温为５７００Ｋ，接近正午日光的色温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物及其制备方法和用途，属于有机发光材料领域。
技术介绍
自从1994年Nakamura第一次制备出InGaN蓝光二极管之后，人们就投入大量的精力用于白光二极管的研发。白光二极管在固体照明领域中有诸多优点，如高效率，低能耗，高可靠性以及寿命长等。Nichia等人早期提出，白光二极管通常是由近紫外二极管及黄光发射材料组成的。科研工作者已经开发了很多可以应用于白光二极管的磷光体，但是研究工作主要集中在无机发光材料如YAG:Ce3+。将无机发光材料用于实际应用还存在一些缺点急需改进，如高成本，发光颜色难于调制及与封装剂的相分离等。然而，有机发光材料展示出诱人的前景，如：低成本，易于合成，发光颜色可调。有机发光材料通常由于π-π*的存在而在近紫外及紫外区有较强的吸收，并且，发光颜色也可以通过分子设计及结构修饰而改变。与无机发光材料不同，有机发光材料由于在有机溶剂中有很好的溶解度，因而可以在封装剂中实现分子级别的分散。有机分子发光是激发态分子的电子从最低空轨道向最高占有轨道跃迁引起的。因而，有机发光材料相比于无机发光材料来说，还有另外一个优点，就是发光颜色不会受发光材料本身尺寸-->的影响。为了实现上述提及的优点，本专利设计及合成了含有大的共轭体系的三苯胺衍生物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物及其制备方法和用途，三苯胺衍生物其结构式为(3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮)，其IUPAC命名为：3-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-phenylprop-2-en-1-one。以4-N，N-二苯基氨基苯甲醛和苯乙酮作为原料，在路易斯碱存在的条件下，在醇类溶剂中回流，冷却，过滤，经重结晶或柱色谱分离方法得到纯品，并且，将该黄色光致发光材料制成颜色转换薄膜并获得白光。路易斯碱为碱金属氢氧化物及其氢化物或碱土金属氢氧化物及其氢化物。为实现上述目的，本专利技术提供的有机黄色光致发光材料为三苯胺衍生物3-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-phenylprop-2-en-1-one，(3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮)。通过乌尔曼反应首先合成三苯胺，然后制成4-N，N-二苯基氨基苯甲醛，然后在路易斯碱(氢氧化钠作碱)的条件下，通过与苯乙酮在甲醇体系回流10小时而得到产物。该产物经核磁共振数据确认其就是目标化合物。通过差式扫描量热法测定其熔点为130度。由于用于照明的白光二极管通常工作在常温下，因此，该化合物的热稳定性使其可以应用于实际的照明中。通过对该化合物的吸收光谱及激发发射光谱的分析，我们发现该化合物-->的光致发光最佳激发波长为465nm，与商业蓝光二极管的发射波长恰巧吻合，也就是说该化合物可以被市售蓝光二极管有效激发。通过进一步的分析，我们发现该化合物的最大吸收值所对应的波长是420nm，也就是说当背底蓝光照射该化合物时，蓝光只有部分被吸收，大部分蓝光依然会透射通过化合物。该化合物吸收部分蓝光，并将其高效的转换成黄光，背底透射过来的蓝光与黄光混合，就会形成白光。为了解释最大吸收波长与最佳激发波长不一致的实验现象，我们利用Gaussian98程序对该化合物的分子轨道进行了分析，结果表明，最佳激发波长所对应的吸收是电荷转移跃迁引起的吸收，而最大吸收值对应的吸收是π-π*跃迁的吸收，后者的摩尔吸光系数是前者的1000倍以上，导致上述实验现象。作为光颜色转换材料的一个必备条件就是转换效率要高，因此，我们测量了该化合物的光致发光效率，通过对其激发发射及吸收数据的分析，我们计算出该化合物在465nm激发光的照射下，其光致发光效率为0.44，因此，通过该材料可以获得高效的黄色发光。我们又通过对该化合物的吸收光谱数据作进一步的分析表明，该化合物的发光是直接带隙跃迁，这也说明了该化合物高效发光的原因。我们将0.01g该化合物与1g聚乙二醇-6000溶于10ml二氯甲烷中，制成溶液，然后用提拉法制成颜色转换薄膜，该薄膜在背底蓝光的照射下可以发出明亮的白光，我们用光谱仪对其光谱进行分析，发现该白光光谱是由背底蓝光及目标化合物产生的黄色发光所组成的，色坐-->标为X＝0.30，Y＝0.33，接近于自然白光，通过计算我们得到该白光的色温为5700K，与日光的色温很接近。通过以上的数据我们得出结论，目标化合物是一个非常好的可以应用于实际固体照明领域的黄光转换材料。通过核磁共振确认其结构。通过差式扫描量热法、激发发射光谱、吸收光谱数据得到该化合物的一系列性质，本专利技术三苯胺衍生物具有以下优点：1、该化合物的热稳定性较高，可以用于实际应用。2、该化合物可以被蓝光二极管有效激发并且对激发光有较好的透过率。3、该化合物的光致发光效率较高，达到0.44。4、该化合物受光子激发时的跃迁是直接跃迁，因而产生高效黄色光发射。5、将该化合物分散于聚乙二醇中形成均匀致密的薄膜，在背底蓝光的照射下可以将部分蓝光转换成黄光，剩余的蓝光与这部分黄光可以组成白光发射(CIE X＝0.30，Y＝0.33)色温为5700K，接近正午日光的色温。具体实施方式：一、3-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-phenylprop-2-en-1-one(3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮)的制备：步骤1：取二苯胺6.67克，碘苯6.4克，铜粉2.6克，氢化钠2.4克，甲苯40毫升，放入三颈瓶中，氮气气氛下于85度搅拌一小时，-->然后120度回流18小时。冷却后，过滤，减压除掉甲苯，残余物柱色谱分离得到白色纯品三苯胺7.4克。将上述反应中的催化剂——铜粉换为等物质的量的氯化亚铜与1，10-菲罗啉混合物，其他投料量保持不变，在甲苯体系中回流36-48小时，也可得到三苯胺。将上述反应中的碱——氢化钠换为6倍量的氢氧化钾(与二苯胺物质的量之比)，在甲苯体系中回流36-48小时，也可得到三苯胺。步骤2：4-N，N-二苯基氨基苯甲醛的制备：冰水冷却下，将1.9毫升三氯氧磷滴入3.1毫升N，N-二甲基甲酰胺，搅拌1小时，然后室温下搅拌1小时。将5克三苯胺溶于二氯乙烷形成的溶液加入上述混合物中，90度反应两小时。冷却后，倒入冷水中，用氢氧化钠中和至中性，然后用氯仿萃取，减压除掉溶剂，残余物柱色谱法分离得到3克黄色粉末，即为4-N，N-二苯基氨基苯甲醛。将1.9毫升三氯氧磷滴入3.1毫升N，N-二甲基甲酰胺的混合物在冰水浴中搅拌3小时或于室温下搅拌两小时，其他条件不变，也可得4-N，N-二苯基氨基苯甲醛。步骤3：3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮的制备：取0.546克实施例2所得粉末，0.08克氢氧化钠，溶于30毫升水及25毫升甲醇的混合液中，加入0.24克苯乙酮，90度反应4小时，冷却后，过滤，用大量水冲洗，并于室温干燥，得0.6克黄色粉末，即为3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮。-->将上述反应中的溶剂——30毫升水及25毫升甲醇的混合液替换为50毫升甲醇，回流4小时，反应完毕后倒入水中，其他处理条件变，也可得到3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物，其特征在于结构式是３－（４－二苯胺基）苯基－１－苯丙－２－烯基－１－酮，而ＩＵＰＡＣ命名为：３－（４－（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ）－１－ｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐ－２－ｅｎ－１－ｏｎｅ。

【技术特征摘要】
1.一种用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物，其特征在于结构式是3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮，而IUPAC命名为：3-(4-(diphenylamino)phenyl)-1-phenylprop-2-en-1-one。2.一种用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物的制备方法，其特征在于：4-N，N-二苯基氨基苯甲醛和苯乙酮作为原料，在路易斯碱存在的条件下，在醇类溶剂中回流，冷却，过滤，经重结晶或柱色谱分离方法得到纯品，即3-(4-二苯胺基)苯基-1-苯丙-2-烯基-1-酮。3.根据权利要求2所述的用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物制备方法，其特征在于：所述原料4-N，N-二苯基氨基苯甲醛和苯乙酮均为分析纯或更高级别的纯度，其摩尔比为1∶1。4.根据权利要求2所述的用于光颜色转换材料的三苯胺衍生物制备方法，其特征在于：路易斯碱为碱金属氢氧化物及其氢化物或碱土金属氢氧化物及其氢化物。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，张黎明，李文连，雷炳富，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]