吩噻嗪衍生物、及其制备方法和应用技术

本申请公开了吩噻嗪衍生物、及其制备方法和应用。该吩噻嗪衍生物所述吩噻嗪衍生物的结构式如式1、2所示，其中，R1、R2、R3分别独立地选自氢、C1～C3烷基中的一种；优选地，R1选自氢、甲基、异丙基中的一种；优选地，R3为甲基、乙基、异丙基中的一种。本技术方案的吩噻嗪衍生物，具有长余辉现象，磷光寿命在室温条件下最长达384.61ms。本发明专利技术还提供了上述吩噻嗪衍生物的制备方法，其合成步骤简单、制备条件温和，收率高，成本低，适于规模化生产。上述吩噻嗪衍生物具有不同的室温磷光性质，可应用于制备防伪标志等，以及具有不同的荧光性质。以及具有不同的荧光性质。以及具有不同的荧光性质。

【技术实现步骤摘要】
吩噻嗪衍生物、及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及有机发光材料的
，尤其涉及吩噻嗪衍生物、及其制备 方法和应用。

技术介绍

[0002]纯有机室温磷光材料因其撤除激发光源后仍有余辉的性质，可应用于有机 发光二极管(OLED)、生物影像、化学传感器、光学和防伪技术等领域。近些年 来，因其具有广阔的应用前景而备受关注。然而，有机室温磷光材料并不容易 获得。磷光过程是基态分子激发后跃迁到单重激发态，再通过系间窜越过程到 达激发三重态后，以辐射跃迁形式回到基态的发光过程。在这个过程中，从激 发单重态到激发三重态的过程是自旋禁阻的，且三重态激子不稳定，因此，需 要合理的策略获得室温磷光材料。
[0003]目前，研究者们通常采用引入重原子、羰基或杂原子等策略，促进系间窜 越过程。而三重态激子具有高度的活泼性，一方面，容易通过自身的分子振动 把能量耗散掉；另一方面，容易被空气中的氧、水等淬灭。因此，通常采用更 刚性的骨架分子或刚性环境等策略，来稳定三重态激子。值得关注的是，含杂 环类有机室温磷光材料，通过取代基调控可以有效的调节(n,π*)和(π,π*)的 电子组态的比例，从而获得高效的有机室温磷光材料。故，研究者们开发了大 量的杂环类有机室温磷光分子。我们对其分子骨架调研，发现大部分为氮杂环 类有机室温磷光材料。而这类材料对有机室温磷光的研究，主要集中在对新的 分子结构探索、或通过改变及通过官能团调节分子的堆积状态以调节发光性质。 对于常见的有机室温磷光化合物，目前还没有系统的理论知识指导，如何调节 分子构象获得高性能的有机室温磷光材料或多重刺激响应材料，这严重制约了 有机室温磷光材料的发展。
[0004]我们对其有机室温磷光分子骨架调研，发现大部分为氮杂环类有机室温磷 光材料。目前，这类材料对有机室温磷光的研究，主要集中在对新的分子结构 探索或通过官能团调节分子的分子堆积状态调节发光性质上。然而，而对于目 前常见的纯有机室温磷光化合物，还没有系统的理论知识指导如何调节分子构 象获得高性能的有机室温磷光材料，这严重制约了有机室温磷光材料的发展。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供吩噻嗪衍生物、及其制备方法和应用，具有不同的 磷光性质或荧光性质。
[0006]第一方面，本申请提供一种吩噻嗪衍生物，所述吩噻嗪衍生物的结构式如 式1、2所示，
[0007][0008]其中，R1、R2、R3分别独立地选自氢、C1～C3烷基中的一种；优选地，R1选自氢、甲基、异丙基中的一种；优选地，R3为甲基、乙基、异丙基中的一种。
[0009]第二方面，本申请提供一种吩噻嗪衍生物的合成方法，包括以下步骤：
[0010]1)、由式3所示化合物和式4所示化合物制备得到式5所示化合物；
[0011]2)、由式5所示化合物得到式6所示化合物；
[0012]3)、由式6所示化合物得到式1所示化合物；
[0013]4)、由式1所示化合物得到式2所示化合物；
[0014]其中，所述合成方法如以下反应式所示：
[0015][0016]其中，R1、R2、R3分别独立地选自氢、C1～C3烷基中的一种；优选地，R1选自氢、甲基、异丙基中的一种；R2选自氢、甲基、异丙基中的一种；R3为甲 基、乙基、异丙基中的一种。
[0017]可选地，所述步骤1)具体为：在惰性气体氛围下，将式3所示化合物、式 4所示化合物、叔丁醇钠、催化量的[1,1'
‑
双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯溶于 足量的甲苯溶液中，在110～120℃下搅拌回流16h，反应完毕后，将反应液冷 却至室温，纯化，得到式5所示化合物；
[0018]优选地，所述步骤2)具体为：在惰性气体氛围下，将式5所示化合物、单 质硫和催化量的碘用1,2
‑
二氯苯溶液溶解，在180℃下反应4h，反应完毕后， 纯化，得到式6所示化合物；
[0019]优选地，所述步骤3)具体为：在惰性气体氛围下，在惰性气体氛围下，将 式6所示化合物和氢化钠在0℃下溶解于无水DMF溶液中，搅拌10min，在 反应混合物中加入卤代烷烃，在室温下搅拌16h反应完毕后，纯化，得到式1 所示化合物；
[0020]优选地，所述步骤4)具体为：将式1所示化合物用二氯甲烷、醋酸和双氧 水的混合液溶解，在70℃下反应6h，纯化，得到式2所示化合物。
[0021]可选地，所述步骤1)中，式3所示化合物和式4所示化合物、叔丁醇钠、 [1,1'
‑
双
(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯的物质的量的比为1.0:1.1:2.0:0.03；
[0022]优选地，所述步骤1)中，所述纯化包括：将反应液用二氯甲烷萃取，收集 有机相，再用无水Na2SO4干燥，旋干，得到粗产品；以石油醚为淋洗剂，将粗 产品用硅胶色谱柱层析分离，并用甲醇重结晶，即成。
[0023]可选地，所述步骤2)中，式5所示化合物、单质硫和碘的物质的量的比为 1.0:2.0:0.028；
[0024]优选地，所述步骤2)中，所述纯化包括：以石油醚为淋洗剂，将反应液用 硅胶色谱柱层析分离，并用甲醇重结晶，即成。
[0025]可选地，所述步骤3)中，式6所示化合物、氢化钠和卤代烷烃的物质的量 的比为1.0:2.2:3.0；
[0026]优选地，所述步骤3)中，所述纯化包括：在反应液中加冰水，将反应液用 二氯甲烷萃取，收集有机相，再用无水Na2SO4干燥，旋干，得到粗产品；以 石油醚为淋洗剂，将粗产品用硅胶色谱柱层析分离，并用甲醇重结晶，即成。
[0027]可选地，所述步骤4)中，式1所示化合物、醋酸和双氧水的物质的量的比 为1.0:150:100，且二氯甲烷和醋酸的体积比为2:3；
[0028]优选地，所述步骤4)中，所述纯化包括：将反应液二氯甲烷萃取，收集有 机相，再用无水Na2SO4干燥，旋干，得到粗产品；以体积比为1:1的石油醚 和二氯甲烷的混合液为淋洗剂，将粗产品用硅胶色谱柱层析分离，并用甲醇重 结晶，即成。
[0029]第三方面，本申请提供一种如上述吩噻嗪衍生物在紫外光激发下磷光材料 中的应用。
[0030]第四方面，本申请提供一种如上述吩噻嗪衍生物在紫外光激发下荧光材料 中的应用。
[0031]第四方面，本申请提供一种如上述吩噻嗪衍生物在防伪标志制品中的应用。
[0032]与现有技术相比，本申请具有以下优点和有益效果：
[0033]1、本申请提供了一类具有室温磷光特性的吩噻嗪衍生物，磷光寿命在室温 条件下最长达384.61ms。
[0034]2、本申请提供了上述吩噻嗪衍生物的制备方法，其合成步骤简单、制备条 件温和，收率高，成本低，适于规模化生产。
[0035]3、本申请提供了上述吩噻嗪衍生物在制备3D防伪模型的应用等。
[0036]4、本申请提供了上述一系列电子性质可忽略不计的烷基修饰的吩噻嗪衍生 物，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吩噻嗪衍生物，其特征在于，所述吩噻嗪衍生物的结构式如式1、2所示，其中，R1、R2、R3分别独立地选自氢、C1～C3烷基中的一种；优选地，R1选自氢、甲基、异丙基中的一种；优选地，R3为甲基、乙基、异丙基中的一种。2.一种如权利要求1所述吩噻嗪衍生物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、由式3所示化合物和式4所示化合物制备得到式5所示化合物；2)、由式5所示化合物得到式6所示化合物；3)、由式6所示化合物得到式1所示化合物；4)、由式1所示化合物得到式2所示化合物；其中，所述合成方法如以下反应式所示：其中，R1、R2、R3分别独立地选自氢、C1～C3烷基中的一种；优选地，R1选自氢、甲基、异丙基中的一种；R2选自氢、甲基、异丙基中的一种；R3为甲基、乙基、异丙基中的一种。3.根据权利要求2所述合成方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：在惰性气体氛围下，将式3所示化合物、式4所示化合物、叔丁醇钠、催化量的[1,1'
‑
双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯溶于足量的甲苯溶液中，在110～120℃下搅拌回流16h，反应完毕后，将反应液冷却至室温，纯化，得到式5所示化合物；优选地，所述步骤2)具体为：在惰性气体氛围下，将式5所示化合物、单质硫和催化量的碘用1,2
‑
二氯苯溶液溶解，在180℃下反应4h，反应完毕后，纯化，得到式6所示化合物；优选地，所述步骤3)具体为：在惰性气体氛围下，在惰性气体氛围下，将式6所示化合物和氢化钠在0℃下溶解于无水DMF溶液中，搅拌10min，在反应混合物中加入卤代烷烃，在室温下搅拌16h反应完毕后，纯化，得到式1所示化合物；优选地，所述步骤4)具体为：将式1所示化合物用二氯甲烷、醋酸和双氧水的混合液溶解，在70℃下反应6h，纯化，得到式2所示化合物。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李倩倩，高原，李月欣，李振，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：