一种基于苝酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法技术

本案涉及一种基于苝酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法，该材料以苝酰亚胺为构筑单元，通过酰胺化反应、溴取代反应以及偶联反应制得，具有如下结构式：本案以廉价易得的溴代苝酐为原料，通过酰胺化反应将苝酐与胺类化合物反应，然后对苝酰亚胺上的溴进行单取代，得到保留一个溴的活性中间体，进一步地通过钯催化偶联反应制备目标分子，反应高效、底物适用范围广，所有涉及反应原料易得，反应步骤少，收率较高。收率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于苝酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机光电功能材料、有机合成领域，具体为一种基于苝酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机电致发光材料主要为一些有机共轭小分子或高分子，有机共轭小分子具有发射波长可调范围宽、易于修饰等特点，通过分子中引入烯、炔、芳环等结构可以改变体系的共轭程度，从而实现对化合物的发光颜色、推拉电子对和π共轭体系的能带结构进行微调，进而改变化合物光电性能。目前报道的发光材料大都基于蓝光发射，而红光发射的电致发光材料相对比较欠缺。
[0003]本专利技术选择具有优异光电性能和稳定的化学结构的苝酰亚胺作为发光主体，通过在侧位进行修饰改变发光主体的结构，在弯位引入推拉电子结构改名发光主体的电子能带。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在基于价格低廉的苝酰亚胺类化合物，开发出反应条件温和、路线简单的合成方法，将苝酐化合物转化为有机发光材料。合成的发光分子种类多，适用范围广。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于苝酰亚胺衍生物的有机光电材料，该材料以苝酰亚胺为构筑单元，通过酰胺化反应、溴取代反应以及偶联反应制得，具有如下结构式：
[0007][0008]如上所述的苝酰亚胺衍生物有机光电材料的制备方法，包括如下步骤：
[0009]1)氮气保护下，向反应瓶中加入化合物1,7
‑
二溴代苝酰苯二亚胺、Cmp1，加入有机酸作溶剂，120
‑
125℃油浴锅中反应24小时，反应结束后，分离提纯得化合物PDI
‑
Br；
[0010][0011]2)氮气保护下，将化合物PDI
‑
Br、Cmp2、邻菲罗啉、碳酸钾、催化量碘化钾，加入溶剂DMF使其溶解，然后缓慢升温到140
‑
165℃保温36小时，反应结束后，分离提纯，得化合物PDI
‑
KZ；
[0012][0013]3)氮气保护下，将化合物PDI
‑
KZ、硼酯类化合物(Cmp3)、碳酸钾和四三苯基膦钯溶于溶剂DMSO中，缓慢升温到80
‑
100℃保温24小时，反应结束后分离提纯，得目标化合物，即苝酰亚胺衍生物有机光电材料；
[0014][0015]优选地，所述步骤1)中分离提纯的步骤为：反应结束后，冷却至室温，将反应液倒入水中，减压抽滤，乙醇重结晶。
[0016]优选地，所述步骤2)中分离提纯的步骤为：反应结束后，倒入冰水中，调节pH至弱酸性后有固体析出，减压抽滤，干燥，用二氯甲烷/石油醚做流动相柱层析。
[0017]优选地，所述步骤3)中分离提纯的步骤为：反应结束后倒入冰水中，调节pH至弱酸性后有固体析出，减压抽滤，干燥，用二氯甲烷/甲醇做流动相柱层析分离。
[0018]优选地，所述有机酸为无水丙酸。
[0019]本专利技术的有益效果是：目前已报道的发光材料大都是蓝光为主，而红光发射的光
电材料报道相对较少，本专利技术选择具有红光发射的苝酰亚胺作为发光主体。通过化学修饰制备具有较高荧光量子产率的发光材料，与现有技术相比，材料发射波长大都大于600nm，材料光稳定性好。此外，本专利技术的材料合成路线较短，反应条件不苛刻，仪器设备要求低，反应原料，价格低廉，来源广泛，制得材料收率高。
具体实施方式
[0020]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0022]实施例1：
[0023]步骤1：
[0024][0025]氮气保护下，向100mL两口瓶中，加入化合物1,7
‑
二溴代苝酰苯二亚胺5.4g(9mmol)，2,6
‑
二异丙基苯胺3.6g(20mmol)，溶于100ml无水丙酸中，120
‑
125℃油浴锅中反应24小时。通过薄层层析板检测反应进程，反应结束后，冷却至室温，将反应液倒入80ml水中，减压抽滤，乙醇重结晶，得化合物PDI
‑
Br，7.8g，产率：92％。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.21(s,2H),8.82(d,J＝6Hz,6H),7.68
‑
7.54(m,J＝7.7Hz,6H),5.63(m,2H),1.38(d,J＝9.0Hz,12H)。
[0026]步骤2
[0027][0028]氮气保护下，将化合物PDI
‑
Br(6g，7mmol)、咔唑(2g，7mmol)，邻菲罗啉(1.2g，7mmol)，碳酸钾(1g，7mmol)，催化量碘化钾，溶于100ml DMF中，氮气鼓泡30min，然后缓慢升温到140
‑
165℃保温36小时，色谱检测跟踪反应进程，反应结束后，将反应液倒入50ml冰水中，用盐酸调节pH至弱酸性后有大量红色固体析出，减压抽得，干燥，用二氯甲烷/石油醚做流动相柱层析得一淡黄色固体PDI
‑
KZ 6g,产率：82％。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.21(s,2H),8.82(d,J＝6Hz,6H),7.68
‑
7.54(m,6H),7.52
‑
7.46(m,4H)，7.40
‑
7.26(m,2H)，5.63(m,2H),1.38(d,J＝9.0Hz,12H)，1.28(s,18H)。
[0029]步骤3
[0030][0031]氮气保护下，将化合物PDI
‑
KZ(4g，3.8mmol)、4
‑
硼酸酯苯基酰苯(1.2g，4mmol)、碳酸钾(0.72g，27mmol)和四三苯基膦钯(0.01g)溶于60ml DMSO中，抽真空和氮气置换三次以上，然后缓慢升温到80
‑
100℃保温24小时，色谱检测跟踪反应进程，反应结束后将反应液倒入50ml冰水中，用盐酸调节pH至酸性后有大量红色固体析出，用二氯甲烷/甲醇做流动相柱层析分离得黄色固体PDI
‑
EYT，3g,产率：68％。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.21(s,2H),8.82(d,J＝6Hz,6H),7.82
‑
7.76(m,6H),7.72
‑
7.64(m,9H),7.52
‑
7.46(m,4H)，7.42
‑
7.28(m,2H)，5.64(m,2H),1.39(d,J＝9.0Hz,12H)，1.28(s,18H)。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于苝酰亚胺衍生物的有机光电材料，其特征在于，该材料以苝酰亚胺为构筑单元，通过酰胺化反应、溴取代反应以及偶联反应制得，具有如下结构式：2.如权利要求1所述的苝酰亚胺衍生物有机光电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)氮气保护下，向反应瓶中加入化合物1,7
‑
二溴代苝酰苯二亚胺、Cmp1，加入有机酸作溶剂，120
‑
125℃油浴锅中反应24小时，反应结束后，分离提纯得化合物PDI
‑
Br；所述Cmp1选自如下结构式中的一种2)氮气保护下，将化合物PDI
‑
Br、Cmp2、邻菲罗啉、碳酸钾、催化量碘化钾，加入溶剂DMF使其溶解，然后缓慢升温到140
‑
165℃保温36小时，反应结束后，分离提纯，得化合物PDI
‑
KZ；所述Cmp2选自如下结构式中的一种3)氮气保护下，将化合物PDI
‑
KZ、硼酯类化合物、碳酸钾和四三苯基膦钯溶于溶剂DMSO中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔庆磊，成焕仁，陈娟，姜晔，苏爽，朱晓叶，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：