基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料制造技术

本发明专利技术公开基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料。所述近红外有机发光材料通过限定与苯并双噻二唑连接的连接基种类、对称与非对称键合的特征化合物，作为近红外有机发光材料，从而在有机电致发光元件的发光层内实现电荷平衡，来提高有机电子元件的发光效率，热稳定性，色纯度，发光寿命，并降低器件的驱动电压。本发明专利技术所设计的基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，是潜在的TADF(热激活延迟荧光)材料，具有高性能和高外量子效率，具有潜在的应用前景。

Near infrared organic luminescent materials based on benzobisthiadiazole derivatives

【技术实现步骤摘要】
基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料
本专利技术涉及有机发光材料领域，尤其涉及基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料。
技术介绍
有机电致发光现象是指有机物质将电能转换为光能的现象。目前常见的有机电气元件结构是由有机物层、阳极和阴极组成的三明治结构。此外，有机物层为了提高有机电气元件的效率和稳定性通常为由各种不同物质构成的叠层结构，例如，可以由空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等构成。在有机电气元件中，用作有机物层的材料可根据功能来分为发光材料和电荷传输材料，例如，空穴注入材料、空穴输送材料、电子阻挡材料、发光材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料等。通常，电子从电子传输层向发光层传递，空穴从空穴传输层向发光层传递，电子和空穴在发光层复合形成激子，从而产生光亮。有机材料种类繁多，用途广泛，目前OLED近红外发光材料具有高穿透性的特点，在医疗检测和军事等方面有很好的应用前景。而近红外有机发光材料的研究仍处于起步阶段，还需要开发出在获得大的发光波长的同时，具有更高发光效率的有机OLED材料。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，旨在解决现有近红外有机发光材料发光效率较低的问题。本专利技术的技术方案如下：一种基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，其中，所述近红外有机发光材料的化学结构通式如下所示：其中，X为O、S或Se；R1、R2分别独立地为以下基团中的一种：其中，R3、R4分别独立地为以下基团中的一种：碳原子数为6-60的稠环芳烃基、碳原子数为5-50的仲氨基、氰基、五元烷烃基、六元烷烃基。有益效果：本专利技术通过限定与核(母核)连接的连接基种类、对称与非对称键合的特征化合物，作为近红外有机发光材料，从而在有机电致发光元件的发光层内实现电荷平衡，来提高有机电子元件的发光效率，热稳定性，色纯度，发光寿命，并降低器件的驱动电压。本专利技术所设计的基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，是潜在的TADF(热激活延迟荧光)材料，具有高性能和高外量子效率，具有潜在的应用前景。附图说明图1为苯并双噻二唑作为受体，二苯胺、三苯胺、联苯、间苯双二苯胺作为给体得到的A2，A6，A7对称化合物，以及A11，A12，A13非对称结构化合物的Aspen模拟结果(HOMO和LUMO能级)；图2为苯并双噻二唑作为受体，噻吩、并噻吩和双键作为桥接基团，苯和二苯胺作为给体得到的A3，A4，A8，A9，A10对称化合物的Aspen模拟结果(HOMO和LUMO能级)；图3为苯并双噻二唑作为受体，二苯胺、噻吩并吲哚分别作为给体得到的A1，A6对称化合物，以及二苯胺、噻吩并吲哚同时作为给体得到的A11非对称结构化合物Aspen模拟结果(HOMO和LUMO能级)；图4为图1-3的模拟结果中HOMO和LUMO电子云分离较好的三个化合物A2，A8，A13及其HOMO、LUMO电子云分布；图5为材料A2的UV-vis谱图。具体实施方式本专利技术提供基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，其中，所述近红外有机发光材料的化学结构通式如下所示：其中，X为O、S或Se；R1、R2分别独立地为以下基团中的一种：；其中，R3、R4分别独立地为以下基团中的一种：碳原子数为6-60的稠环芳烃基、碳原子数为5-50的仲氨基、氰基、五元烷烃基、六元烷烃基。本专利技术提供了一种以苯并双噻二唑为受体(Acceptor，简写为A)，R1与R2为给体(Donor，简写为D)，结构为D-A-D的近红外有机发光材料，通过调节Donor来调节发光材料的HOMO值，从而实现对发光材料带隙的调节，进而调节发光材料的发射波长。需说明的是，本专利技术上述材料中，R1与R2可以相同，也可以不同。本专利技术通过限定与核(母核)连接的连接基种类、对称与非对称键合的特征化合物，作为近红外有机发光材料，从而在有机电致发光元件的发光层内实现电荷平衡，来提高有机电子元件的发光效率，热稳定性，色纯度，发光寿命，并降低器件的驱动电压。Donor部分可以传输电子，Acceptor部分可以传输空穴，从而实现电荷平衡。本专利技术所设计的基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，是潜在的TADF(热激活延迟荧光)材料，具有高性能和高外量子效率，具有潜在的应用前景。优选地，所述近红外有机发光材料的化学结构式如下所示中的一种或多种：本专利技术上述材料中，A1-A10中R1与R2相同，A11-A14中R1与R2不同，通过进一步限定与核连接的连接基种类、对称键合的特征化合物，作为近红外有机发光材料，从而在有机电致发光元件的发光层内进一步实现电荷平衡，从而进一步来提高有机电子元件的发光效率，热稳定性，色纯度，发光寿命，并降低器件的驱动电压。本专利技术提供一种近红外有机发光材料的制备方法，其中，包括步骤：1、Sub1的合成:将0.6g的Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯)，0.6g的PPh3(三苯基膦)溶于400g甲苯(toluene)中，室温通氮气搅拌0.5h。然后加入18g1，3，5-三溴苯，16g二苯胺和16g叔丁醇钠，在80℃反应24小时，全程通氮气。反应结束后用水和二氯甲烷萃取，有机层用无水硫酸镁干燥。最后通过柱色谱分离，得到10g3，5-二苯胺基-1-溴苯(Sub1，产率＝35％)。2、Sub2的合成：将5gSub1溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，加入3.13g联硼酸频那醇酯、0.2g[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(PddppfCl2)和5g醋酸钾，80℃反应24h，全程通氮气。反应结束后加入乙醚，用水洗去N,N-二甲基甲酰胺，有机层用无水硫酸镁干燥。最后通过柱色谱分离，得到3.8gN1，N1，N3，N3-四苯基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苯1,3-二胺(Sub2，产率＝70％)。3、核(Core)的合成：1)、在圆底反应烧瓶中加入2,1,3-苯并噻二唑和NBS(N-溴代琥珀酰亚胺)，然后加入浓H2SO4(97％)，将反应混合物在油浴(60℃)中搅拌3小时。将装有冰和去离子水的烧杯置于冰浴中，逐滴加入上述搅拌后的混合物并搅拌。过滤并减压蒸发，然后用氯仿和石油醚重结晶，用无水Na2SO4除去水，在减压下蒸发，得到第一步产物(即4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑)。2)、将15g三氟甲磺酸和1.5g发烟HNO3的混合物冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，其特征在于，所述近红外有机发光材料的化学结构通式如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料，其特征在于，所述近红外有机发光材料的化学结构通式如下所示：



其中，X为O、S或Se；R1、R2分别独立地为以下基团中的一种：



其中，R3、R4分别独立地为以下基团中的一种：碳原子数为6-60的稠环芳烃基、碳原子数为5-50的仲氨基、氰基、五元烷烃基...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鸿，张鹏飞，贺耀武，邱方程，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44