本发明专利技术公开了一种苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料、制备方法及其应用。本发明专利技术提供的苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料，具有特殊的分子结构，其主体包括三联苯与吸电子端基，发光端基连接在中心核的四端，同时还修饰有烷链。发光端基通过稠和成芳香环的形式与三联苯中间核相连，发光基团中的杂原子的孤对电子通过大π键参与共轭，有效拓宽了共轭反应，拓宽吸光范围。同时在三联苯上引入不同的烷基链，可实现对双七螺烯材料的溶解性与结晶性的调控。本发明专利技术提供的苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料，具有良好的溶解性，易于加工，具有较强的发光性能及较高的不对称发光因子，是一类富有潜力的圆偏振发光的OLED材料。潜力的圆偏振发光的OLED材料。潜力的圆偏振发光的OLED材料。
【技术实现步骤摘要】
苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料、制备方法及其应用
[0001]本专利技术涉及一种螺烯类圆偏振发光材料，特别涉及一种苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料、制备方法及其应用，属于螺烯类圆偏振发光材料领域。
技术介绍
[0002]圆偏振光在量子计算、信息防伪、三维显示、发光器件、不对称合成等多个领域有重要应用前景。获得圆偏振光的一个物理方法是由线偏振光经过1/4波片转换而来。相比较，化学方法通过发光材料与手性的有效耦合直接产生圆偏振发光，避免了物理方法中通过滤光片引起的能量损耗，并为新型柔性和微型器件的研制提供了有利条件，成为近年来化学以及多学科交叉研究的一个前沿方向，引起广泛关注。
[0003]螺烯是一类通过多个芳香环在其邻位按一定扭曲角度连续稠合形成的具有螺旋手性的非平面多环芳烃化合物。经过几十年的发展，螺烯类圆偏振发光材料的两个重要性能参数：不对称发光因子(g
lum
)和荧光量子产率(PLQY)分别可以达到0.028和19％【J.Am.Chem.Soc.2014,136,15,5555
–
5558】，因此螺烯类衍生物被认为是一种极具发展前景的圆偏振发光材料而受到广泛关注。
[0004]现有技术中，虽然螺烯类圆偏振发光材料取得较大的进展，但是圆偏振发光响应强的高级螺烯普遍存在合成路线复杂，合成产率低，荧光量子产率和不对称发光因子相对低的问题。因此，亟需开发出一种新型螺烯类圆偏振发光材料，以解决上述问题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中圆偏振发光响应强的高级螺烯普遍存在合成路线复杂，合成产率低，荧光量子产率和不对称发光因子相对低的问题，本专利技术的第一个目的是在于提供一种荧光量子产率高，不对称发光因子较高的苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料。
[0006]本专利技术的第二个目的是在于提供一种条件温和，合成路线简单，产率高的制备苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料的方法。
[0007]本专利技术的第三个目的在于提供苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料在OLED中的应用，基于CPL材料的圆偏振有机发光二极管(CP
‑
OLED)可以发出与偏振片具有同手性的圆偏振光，提高了能量利用率。
[0008]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料，具有式1结构：
[0009][0010]其中，
[0011]R为C1～C
20
的烷基；
[0012]Ar为以下基团中任意一种：(虚线处为连接位置)
[0013][0014]本专利技术还提供所述苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)化合物A和发光端基
‑
Ar通过钯催化偶联反应得到化合物B；
[0016][0017]所述发光端基
‑
Ar为以下任意一种：
[0018][0019](2)化合物B通过Scholl反应氧化脱氢关环，得到目标产物TM：
[0020][0021]优选的方案，步骤(1)中，钯催化偶联反应的条件为：
[0022]溶剂为1,4
‑
二氧六环和水，或者1,4
‑
二氧六环和甲苯；
[0023]催化剂为四三苯基膦钯，或者Pd2(dba)3和2
‑
双环己基膦
‑
2',6'
‑
二甲氧基联苯(S
‑
Phos)。
[0024]优选的方案，步骤(1)中，化合物A与发光端基
‑
Ar的摩尔比为1：7～9，在80～100℃温度下回流反应12～24小时。
[0025]优选的方案，步骤(2)中，Scholl反应的条件为：溶剂为超干二氯甲烷，催化剂为三氟甲基磺酸。
[0026]优选的方案，步骤(2)中，化合物B与2,3
‑
二氯
‑
5,6
‑
二氰对苯醌(DDQ)的摩尔比为1:4～12；在0～20℃温度下反应2～24小时。
[0027]本专利技术还提供所述苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料的应用，将其作为圆偏振发光材料应用于发光二极管器件。
[0028]相对于现有技术，本专利技术技术方案具有以下有益效果：
[0029]本专利技术提供的苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料，具有特殊的分子结构，其主体包括三联苯与吸电子端基，发光端基连接在中心核的四端，同时还修饰有烷基链。发光端基通过稠和成芳香环的形式与三联苯中间核相连，发光基团中的杂原子的孤对电子通过大π键参与共轭，有效拓宽了共轭反应，拓宽吸光范围。同时在三联苯上引入不同的烷基链，可实现对双七螺烯材料的溶解性与结晶性的调控。
[0030]本专利技术提供的苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料，具有良好的溶解性，易于加工，具有较强的发光性能(PLQY≥90％)及较高的不对称发光因子(g
lum
≥10
‑3)，是一类富有潜力的圆偏振发光材料。
[0031]本专利技术提供的苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料，与之前的低级螺烯材料相比，此X形状的双七螺烯有较高的稳定性，可以通过发光端基调控发光范围，具有很高的吸光系数，易于加工，其成品可以制成柔性OLED。
[0032]本专利技术所述苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料的制备方法，合成条件温和、路线简单，价格低廉，有利于实现大规模生产。
附图说明
[0033]【图1】为实施例1制备得到的圆偏振发光材料D7H
‑
TAZ的合成路线图。
[0034]【图2】为实施例1制备得到的圆偏振发光材料D7H
‑
TAZ的1HNMR。
[0035]【图3】为实施例1制备得到的圆偏振发光材料D7H
‑
TAZ的
13
CNMR。
[0036]【图4】为实施例1制备得到的圆偏振发光材料D7H
‑
TAZ在氯仿溶液中的吸收谱图和荧光谱图。
[0037]【图5】为实施例1制备圆偏振发光材料D7H
‑
TAZ的CD图。
[0038]【图6】为实施例1制备圆偏振发光材料D7H
‑
TAZ的CPL图。
[0039]【图7】为实施例2制备得到的圆偏振发光材料D7H
‑
BT的合成路线图。
[0040]【图8】为实施例2制备得到的圆偏振发光材料D7H
‑
BT的1HNMR。
[0041]【图9】为实施例2制备得到的圆偏振发光材料D7H
‑
BT的
13
CNMR。
[0042]【图10】为实施例2制备得到的圆偏振发光材料D7H
‑
BT在氯仿溶液中的吸收谱图和荧光谱图。
[0043]【图11】为实施例2制备圆偏振发光材料D7H
‑
BT的CD图。
[0044]【图12】为实施例2制备圆偏振发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料，其特征在于，具有式1结构：其中，R为C1～C
20
的烷基；Ar为以下基团中任意一种：(虚线处为连接位置)2.根据权利要求1所述苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)化合物A和发光端基
‑
Ar通过钯催化偶联反应得到化合物B；
所述发光端基
‑
Ar为以下任意一种：(2)化合物B通过Scholl反应氧化脱氢关环，得到目标产物TM：3.根据权利要求2所述苯并双七杂螺烯类圆偏振发光材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，钯催化偶联反应的条件为：
溶剂为1,4
‑
二氧六环和水，或者甲苯；催化剂为Pd(PPh3)4，或...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡云宾，周龙，洪娟，刘俊，酒银，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。