基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料及其在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用制造技术

本发明专利技术属于有机发光材料领域，涉及一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料及其在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用。公开了两个基于三芳基硼烷的[7]螺旋烯，它们在[7]螺旋骨架的9位上含有一个米基硼或2‑(米基硼)苯基取代基。取代基从米基硼变为2‑(米基硼)苯基会导致|G

【技术实现步骤摘要】
基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料及其在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用
本专利技术属于有机发光材料化学领域，具体涉及基于三芳基硼烷的[7]螺烯中取代基诱导的圆偏振发光的符号反转。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。圆偏振发光(CPL)是指本征手性发光系统或手性环境中的非手性系统产生的左右圆偏振光之间的差分发射。CPL活性材料是指可以直接发射CPL，而无需使用圆偏振滤光片的材料。CPL活性材料正在成为产生圆偏振光的关键渠道，并显示出在3D显示器、信息加密存储、生物探针、生物签名和不对称光合作用方面的潜在应用前景。因此，对CPL活性材料的研究在过去十年中经历了快速的增长，特别是在有机小分子(SOMs)中。除了获得具有高荧光量子产率(ΦF)和高发光不对称因子|glum|的高效CPL发光体之外，在不改变其绝对构型的情况下实现手性发射体的CPL符号反转，对于开发复杂的光学设备十分重要，这是当今CPL-SOMs的另一个重要课题。迄今为止，可以通过改变物理环境(例如浓度，温度和溶剂)或改变化学结构实现。但是，这样的例子仍然非常少见，并且缺乏系统的设计指南。因此，针对操纵CPL信号的研究非常需要。螺烯，是由邻位稠合的螺旋排列的芳族环组成，并表现出独特的螺旋手性，由于其相对较高的发光不对称因子，已被公认为是获得CPL-SOMs的良好支架。但是，螺旋结构的低量子产率阻碍了它们作为CPL的发射器的实际应用。例如，据报道五螺烯、六螺烯和七螺烯的量子产率分别仅为0.04、0.04和0.02。专利技术人课题组最近研究发现：引入独特的体积大的电子受体米基硼(BMes2)在五螺烯上可以有效增加量子产率。例如，7-米基硼[5]螺烯(7B-HC)在环己烷中的量子产率最高为0.65。但是，7B-HC在结构上不稳定。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提供了一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料及其在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一个方面，提供了一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料，结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示；其中，BMes2为米基硼，2-BMes2Ph为2-(米基硼)苯基。本专利技术研究发现：为了获得高量子产率、高发光不对称因子及高稳定性的有机发光材料，专利技术人经过长期的研究和实验摸索，制备了BMes2取代的七螺烯(9B-[7]HC)、(2-米基硼)苯基取代的[7]螺烯(9BPh-[7]HC)，研究结果表明：在[2.2]二聚对二甲苯衍生物中将BMes2替换为2-(米基硼)苯基(2-BMes2Ph)可以显著增强发光不对称因子。更重要的是，如此小的取代基变化不仅导致发光不对称因子的增加，同时造成了CPL的信号翻转。本专利技术的第二个方面，提供了上述的基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用。本专利技术的第三个方面，提供了2-(米基硼)苯基在增强螺烯及其衍生物的发光不对称因子和诱导圆偏振发光的符号反转中的应用。本专利技术的第四个方面，提供了一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料的制备方法，包括：以卤化物前体为原料，进行硼化反应，即得。本专利技术的第五个方面，提供了上述的基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料在3D显示、光信息存储与处理、光量子通信、分子光学开关、生物探针、CPL激光器以及CPL传感器领域中的应用。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术合成了两个基于三芳基硼烷的七螺烯，9B-[7]HC和9BPh-[7]HC，它们分别在9位上用BMes2或2-BMes2Ph修饰。与之前的[7]HC相比，这两种化合物显示出更高的荧光效率。另外，对于这两种化合物，观察到了强烈的CPL信号。更有趣的是，取代基从BMes2变为2-BMes2Ph的简单变化不仅能够增加发光不对称因子而且还能诱导CPL信号反转。因此，这实现了在不改变七螺烯骨架结构的情况下对CPL符号的调控。这些结果为设计具有改进性能和CPL符号的新型CPL-SOMs奠定基础。(2)本申请的制备方法简单、操作方便，具有普适性，易于规模化生产。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术实施例1的合成路线图；图2为本专利技术实施例1的X-单晶结构图，(a)rac-9B-[7]HC,(b)(P)-9BPh-[7]HC；图3为本专利技术实施例1中9B-[7]HC和9BPh-[7]HC的紫外-可见吸收光谱和发射光谱；图4为本专利技术实施例1中Kohn-Sham前线轨道能级图；图5为本专利技术实施例1中9B-[7]HC的色谱图；图6为本专利技术实施例1中9BPh-[7]HC的色谱图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料，结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示；其中，BMes2为米基硼，2-BMes2Ph为2-(米基硼)苯基。本专利技术还提供了基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用。本专利技术还提供了2-(米基硼)苯基在增强螺烯及其衍生物的发光不对称因子和诱导圆偏振发光的符号反转中的应用。在一些实施例中，所述螺烯及其衍生物包括：五螺烯、六螺烯、七螺烯，以获得更好地圆偏振发光和符号反转的效果。本专利技术还提供了一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料的制备方法，包括：以卤化物前体为原料，进行硼化反应，即得。在一些实施例中，所述卤化物前体为溴化物/碘化物前体。在一些实施例中，所述溴化物前体为9-溴[7]螺烯；溴化物前体9-溴[7]螺烯(9Br-[7]HC)是通过苄基(二溴)甲烷偶联反应根据公开的步骤获得的。在一些实施例中，所述碘化物前体为9-(2-碘代苯基)[7]螺烯。9B(OH)2-[7]HC与邻二碘代苯的Suzuki偶联反应非常顺利地进行，从而提供了碘化物前体9-(2-碘代苯基)[7]螺烯(9IPh-[7]HC)。在一些实施例中，所述硼化反应包括：正丁基锂锂化，米基硼氟淬灭。基于三芳基硼烷的[7]螺烯都是通过硼化反应由相应的卤化物(溴化物/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料，其特征在于，结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示；/n

【技术特征摘要】
1.一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料，其特征在于，结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示；



其中，BMes2为米基硼，2-BMes2Ph为2-(米基硼)苯基。


2.权利要求1所述的基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用。


3.2-(米基硼)苯基在增强螺烯及其衍生物的发光不对称因子和/或诱导圆偏振发光的符号反转中的应用。


4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述螺烯及其衍生物包括：五螺烯、六螺烯、七螺烯。


5.一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料的制备方法，其特征在于，包括：
以卤化物前体为原料，进行硼化反应，即得。


6.如权利要求5所述的基于三芳基...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵翠华，李寒伟，赵正华，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37