苯并咪唑桥联蒽类的衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于光电材料应用科技技术领域，具体涉及苯并咪唑桥联蒽类的衍生物及其制备方法和应用。本发明专利技术所提供的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物，以苯并咪唑桥联蒽类的衍生物为基本结构单元，进行修饰后得到不对称结构。本发明专利技术提供的化合物是一类具有高玻璃化温度，以及良好的电子传输能力。当其作为电子传输材料使用时，与现有技术中常用的电子传输材料材料1,3,5‑三(1‑苯基‑1H‑苯并咪唑‑2‑基)苯(TPBi)等电子传输基团的传统主体材料相比较，空穴和电子的传输能力有明显提高，在有机电致发光器件中，该化合物与传统的电子传输材料相比在玻璃化温度，电流效率，功率效率，外量子效率以及减缓效率滚降方面都有显著的提高，是理想的电子传输材料。

Derivatives, preparation methods and applications of benzimidazole anthracene derivatives

The invention belongs to the field of the application, technology and technology of photoelectric materials, in particular to derivatives of benzimidazole bridged anthracene, the preparation method and application of the derivatives. The benzimidazole bridged anthracene derivatives are modified with benzimidazole bridged anthracene derivatives as the basic structural units, and then get asymmetric structures. The compound provided by the invention is a class of high vitrification temperature and good electronic transmission capacity. When used as electron transport material, and the existing technology commonly used in electron transport materials (1 1,3,5 three 1H 2 phenyl benzimidazole base) benzene (TPBi) compared with the traditional subject materials such as electron transporting group, transmission capacity of holes and electrons is significantly improved, the organic electro light emitting device, electron transport material, the compound compared with the traditional temperature on the glass, the current efficiency and power efficiency, external quantum efficiency and reduce the efficiency roll are significantly improved, is the ideal material for electronic transmission.

【技术实现步骤摘要】
苯并咪唑桥联蒽类的衍生物及其制备方法和应用
本专利技术属于光电材料应用科技
，具体涉及苯并咪唑桥联蒽类的衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
有机发光二级管(OrganicLight-emittingDiode)又称为有机电致发光器件或有机发光显示器(OrganicLight-emittingDisplay,OLED)，是一种利用载流子在电场作用下由器件正、负极进入有机固体层复合而发光的现象制备的显示器件(Tang,C.W.etal.Appl.Phys.Lett.1987,52,913)。器件主要采用有机/高分子半导体材料，由于有机及高分子材料具有易制备加工提纯及高度选择性修饰的特点，在材料应用领域具有巨大潜力，无论研究还是商业上，它们都成为了一个焦点(JournaloftheAmericanChemicalSociety,2002,124,11576；JournalofDisplayTechnology,2005,1,90；MolecularElectronicsandBioelectronics.2007,18,25)。和相对成熟的无机半导体材料相比，有机/高分子半导体材料可应用于电致发光二极管、场效应晶体管、有机激光、光伏电池、传感器等半导体器件中。作为25年来最重要的25项专利技术，有机发光二极管经历了一段较快发展的历程，从新材料开发，器件结构制备，机理的探究以及市场化推广都取得了丰硕的成果，成为半导体领域的一面具有代表性和创新性的旗帜，它美好的市场前景格外引人注目。有机发光二极管一般是由电子/空穴注入层、电子/空穴传输层和发光层组成，相对应包括电子/空穴注入材料、电子/空穴传输材料和发光材料等。经过多年的发展已经取得丰硕的成果。电子传输材料性能的好坏对OLED器件有很重要的影响，一个高效的电子传输材料应该具备合适的分子LUMO和HOMO能级、较高的电子迁移率、良好的热力学性质(包括热分解温度和玻璃化温度)、较高的三重态能级等特性，我们常使用的电子传输材料有吡啶衍生物、恶唑衍生物、金属螯合物、喹啉衍生物、喔啉衍生物、二氮蒽/菲衍生物等。这些电子传输材料，都是通过调节拉电子基团的相互作用，进而达到条件分子的能级，从而达到减小注入势垒，提升电子传输速率，提高器件的效率。由此，我们可以看出，发展新的电子传输基团为制备高效的OLED器件始终是我们研究的热点。本专利技术涉及的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物具有很高的电子迁移率，能级可调节范围大，应用于有机发光二级管中能获得优异的效果，是一种具有很大商业价值的新型材料。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供了苯并咪唑桥联蒽类的衍生物及其制备方法和应用。本专利技术所提供的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物，以苯并咪唑桥联蒽类的衍生物为基本结构单元，进行修饰后得到不对称结构。苯并咪唑桥联蒽类的衍生物，结构通式为B-A或B-苯基-A，其中：当结构通式为B-A时，B的结构通式为：A的结构通式为：当结构通式为B-苯基-A时，B的结构通式为A的结构通式为：具体的，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分别独立的为氢、烷基、异烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、硫基、卤素原子、芳香基(苯、萘、蒽、芘)或杂环取代基(呋喃、噻吩、吡啶)，R1-R8相同或不同。上述R1-R8各取代基的具体结构及名称见表1。表1：式1中R1-R8各取代基之结构和名称优选的，具有以下结构类型：R1为氢、烷基、烷氧基、氰基、苯基、1-奈基、2-奈基、联苯基、2-螺二芴基、3-螺二芴基、二苯基磷氧基、氮杂-9-咔唑基、二氮杂-9-咔唑基2-二苯并噻吩、3-二苯并噻吩或4-三苯基硅基，B与A通过苯基桥连，B与A处于对位或间位。更优选的，R1选自乙氧基，B与A通过苯基桥连，R5选自1-奈基时，B的9-位与苯基相连，B与A处于对位时，该衍生物简称为SET-1。或者：R1为氢、烷基、烷氧基、氰基、苯基、1-奈基、2-奈基、联苯基、2-螺二芴基、3-螺二芴基、二苯基磷氧基、氮杂-9-咔唑基、二氮杂-9-咔唑基2-二苯并噻吩、3-二苯并噻吩或4-三苯基硅基，B与A通过苯基桥连，B与A处于对位或间位。更优选的，R1选自正丙氧基，B与A通过苯基桥连，R5选自2-奈基时，B的9-位与苯基相连，B与A处于间位时，该衍生物简称为SET-2。或者：R2为氢、烷基、烷氧基、氰基、苯基、1-奈基、2-奈基、联苯基、2-螺二芴基、3-螺二芴基、二苯基磷氧基、氮杂-9-咔唑基、二氮杂-9-咔唑基2-二苯并噻吩、3-二苯并噻吩或4-三苯基硅基，B的9-位与A的6-位或5-位相连。更优选的，R2选自甲氧基，R1选自联苯基，R5选自2-奈基时，B的9-位与A的6-位相连，该衍生物简称为SET-3。或者：R2为氢、烷基、烷氧基、氰基、苯基、1-奈基、2-奈基、联苯基、2-螺二芴基、3-螺二芴基、二苯基磷氧基、氮杂-9-咔唑基、二氮杂-9-咔唑基2-二苯并噻吩、3-二苯并噻吩或4-三苯基硅基，B的9-位与A的6-位或5-位相连。更优选的，R2选自甲氧基，R1选自联苯基，R5选自联苯基时，B的9-位与A的6-位相连，该衍生物简称为SET-4。以上几种更为优选的并咪唑桥联蒽类的衍生物的结构式具体如下：本专利技术所提供的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物的制备方法包括如下步骤：1)蒽类衍生物的硼酸酯和卤代苯基咪唑按照摩尔比1.2～2：1投料，加入适量的四氢呋喃和的碳酸钾溶液(优选为1.5～2.5mol/L)，超声除去空气，加入四(三苯基膦)合钯，在氮气保护下反应8～24小时。2)冷却至室温后，处理最终得到产物。其中，步骤(2)中的处理方式为冷却至室温后，用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸馏除去溶剂后，用柱色谱分离，最终得到产物。步骤(2)中最优选的处理方式为用二氯甲烷萃取3次，用水洗涤3次，无水硫酸镁干燥2小时，减压蒸馏除去溶剂后，用柱色谱分离，最终得到产物。本专利技术所述的器件是指基于本专利技术的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物或者现有技术中的有相似功能的化合物制备的有机电致发光器件，如应用于有发光二级管中的电子传输材料。本专利技术提供的化合物是一类具有高玻璃化温度，以及良好的电子传输能力。当其作为电子传输材料使用时，与现有技术中常用的电子传输材料材料1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)等电子传输基团的传统主体材料相比较，空穴和电子的传输能力有明显提高，在有机电致发光器件中，该化合物与传统的电子传输材料相比在玻璃化温度，电流效率，功率效率，外量子效率以及滚降方面都有显著的提高，是理想的电子传输材料。本文首次将苯并咪唑桥联蒽类的衍生物用于电子传输材料中，合成了一系列的不对称电子传输。例如，以SET-1为电子传输材料，制备的天蓝光荧光发光器件，其器件最大电流效率，功率效率以及外量子效率分别达到了13.66cd/A，8.64lm/w和7.51％。合成的材料具有很高的玻璃化温度，且具有较好的电子传输能力，在OLED器件中显示出优越的效率。本专利技术的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物可用于有机电致发光器件中。有机电致发光器件由多层有机材料组成，其中传输层或发光层材料采用本专利技术的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物。本专利技术的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物可用于有机太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
苯并咪唑桥联蒽类的衍生物，其特征在于，结构通式为B‑A或B‑苯基‑A，其中：当结构通式为B‑A时，B的结构通式为：

【技术特征摘要】
1.苯并咪唑桥联蒽类的衍生物，其特征在于，结构通式为B-A或B-苯基-A，其中：当结构通式为B-A时，B的结构通式为：A的结构通式为：当结构通式为B-苯基-A时，B的结构通式为A的结构通式为：2.根据权利要求1所述的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物，其特征在于：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8分别独立的为氢、烷基、异烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、硫基、卤素原子、芳香基或杂环取代基，R1-R8相同或不同。3.根据权利要求2所述的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物，其特征在于：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分别独立的为氢、烷基、烷氧基、氰基、苯基、1-奈基、2-奈基、联苯基、2-螺二芴基、3-螺二芴基、二苯基磷氧基、氮杂-9-咔唑基、二氮杂-9-咔唑基2-二苯并噻吩、3-二苯并噻吩或4-三苯基硅基，R1-R8相同或不同。4.根据权利要求3所述的苯并咪唑桥联蒽类的衍生物，其特征在于R1和R2分别独立的为氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、苯基、1-奈基、2-奈基或联苯基；R3、R4、R5、R6、R7和R8分别独立的为氢、烷基，烷氧基，氰基，苯基，1-奈基，2-奈基，2-螺二芴基、3-螺二芴基、对苯基苯并咪唑基、间苯基苯并咪唑基、2-二苯并噻吩、3-二苯并噻吩、4-三苯基硅基、氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆广园，王磊，庄少卿，
申请(专利权)人：武汉尚赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42