一类具有聚集诱导延迟荧光特性的氰基苯类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及化学发光技术领域，具体涉及一种具有聚集诱导延迟荧光特性的氰基苯类化合物，它们是以氰基氟苯为初始原料，通过亲核取代反应制备得到，具体结构式如式Ⅰ所示的结构。本发明专利技术所提供的氰基苯类化合物，制备方法简单高效，拓宽了聚集诱导延迟荧光(AIDF)分子的种类。这类分子在聚集态存在显著的延迟寿命，具有应用于有机发光二极管、时间分辨成像、光动力治疗等潜力。力治疗等潜力。力治疗等潜力。

【技术实现步骤摘要】
一类具有聚集诱导延迟荧光特性的氰基苯类化合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及化学发光
，具体涉及一类具有聚集诱导产生延迟荧光特性的氰基苯类化合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]在众多有机电致发光材料中，热活化延迟荧光(TADF)材料能够同时利用单线态和三线态激子发光，获取100％的理论内量子效率，因此被认为是有机电致发光材料中第三代材料的代表。然而，热活化延迟荧光材料同样存在聚集淬灭效应(ACQ)，因此导致发光效率降低。
[0003]2001年香港科技大学唐本忠院士团队提出了聚集诱导发光(Aggregation
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Induced Emission，AIE)的概念。与传统的聚集诱导荧光淬灭荧光分子不同，AIE材料在溶液状态下由于分子转子的运动释放能量而不发光，但在聚集状态下运动受限会产生十分强烈的荧光发射信号。由于其独特的发光性能，近年来AIE材料在全球范围内产生了极大的影响，并显著推动了有机荧光材料领域的快速发展。因此设计具有AIE特性的热活化延迟荧光材料(AIDF)不仅能够有效地实现聚集态发光特性，同时在聚集态还能产生延迟荧光特性。将其应用于有机电致发光器件中，能够有效地在聚集态产生延迟寿命，同时利用单线态和三线态激子，从而实现高掺杂或者非掺杂电致发光器件。然而，现有的AIDF材料种类比较有限，主要包括苯乙酮类化合物、二苯砜类化合物等。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于制备简单易得的AIDF分子，拓展AIDF分子种类。本专利技术基于重原子硫(S)和硒(Se)与氰基苯类化合物通过亲核取代反应以及C
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N偶联反应制备了具有聚集诱导延迟荧光特性的小分子材料。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：以重原子S和Se诱导产生的一种具有聚集诱导延迟荧光的氰基苯类化合物。通过亲核取代反应制备得到，具体结构式如式(Ⅰ)所示：式(Ⅰ)，其中，R1为苯基，叔丁基苯基，甲基苯基等其它苯基，萘基，联萘，八氢联萘，R2为苯酚基、萘酚基等基团，且R2可以是R1X，X可以为硫原子、硒原子，且至少含有一个或者两个氰基，如果是两个氰基基团时，他们可以是邻位、间位或者对位。
[0006]优选的，所述AIDF分子具有如下所示的结构：
[0007][0008][0009][0010][0011]本专利技术进一步提供如上所述的具有重原子的氰基苯类AIDF分子的制备方法，包括如下步骤：
[0012]M1:R1X1与R2X2均为相同的酚类的制备方法
[0013]将一定当量的R1XH和碳酸铯加入到DMF中，常温下搅拌半小时，然后再将相应的氰基苯类原料加入到上述反应体系中，升温到60℃反应；反应结束后将反应混合物倒入到水中，搅拌半小时，抽滤，然后用乙醇超声分散成悬浊液，继续抽滤并干燥即得到目标化合物。
[0014]M2:R1X1与R2X2为不同的酚类时制备方法
[0015]将一定当量的R1XH和碳酸铯加入到DMF溶液中，常温下搅拌半小时，然后再将相应的氰基苯类初始原料加入到上述反应体系中，升温到60℃反应；反应结束后将反应混合物倒入到水中，搅拌半小时，抽滤，然后用乙醇超声分散成悬浊液，继续抽滤并干燥；再将一定量的R2XH和和碳酸铯加入到DMF溶液中，常温下搅拌半小时，然后再将上述制备的中间体加入到上述反应体系中，升温到60℃反应。反应结束后将反应混合物倒入到水中，搅拌半小时，抽滤，然后用乙醇超声分散成悬浊液，继续抽滤并干燥得到目标产物。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]1)本专利技术提供给的具有聚集诱导产生延迟荧光的氰基苯类化合物，主要基于现有AIDF材料的不足，将重原子引入氰基苯化合物中，不仅拓宽了传统AIDF材料的种类，同时还简化了其合成难度。
[0018]2)本专利技术提供的AIDF分子，进一步的，通过改变重原子的种类，可进一步提高其反向系间窜越速率，提高其三线态激子的利用率。
[0019]3)本专利技术提供的AIDF分子，进一步的，通过调节重原子和取代基的数目，可进一步的，调节材料的发光波长，从而实现全色发射。
附图说明：
[0020]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例2制备得到的化合物25的荧光强度随水比例增加时的曲线图。
[0022]图2为本专利技术实施例4制备得到的化合物31在纯膜条件下荧光曲线图。
[0023]图3为本专利技术实施例3制备得到的化合物64在纯膜条件下的荧光寿命曲线图。
具体实施方式
[0024]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0025]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过商业够买获得的常规试剂产品。如所用的各种化学试剂和有机溶剂如碳酸铯、乙醇、N,N
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二甲基甲酰胺、石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、酚噻嗪、酚噁嗪、二苯胺等均通过商业购置所得。
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供一种AIDF分子7，具有如下结构：
[0028][0029]化合物7的合成路径如下所示：
[0030][0031]化合物7的制备方法具体包括以下步骤：
[0032]在氮气氛围下，将苯硒酚(0.6g，4mmol)和碳酸铯(2.6g，8mmol)加入到100mL的N
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甲基吡咯烷酮中，在室温下搅拌30min。然后将2,3,5,6
‑
四氟苯腈(0.35g，2mmol)加入到上述反应液中，升温到60℃反应1h。待反应完全后，将上述混合物加入到冰水中，搅拌半小时后抽滤，然后再分散到乙醇中，超声处理后抽滤得到中间体。再将苯硫酚(0.44g，4mmol)和碳酸铯(2.6g，8mmol)加入到50mL的N
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甲基吡咯烷酮中，在室温下搅拌30min。然后将上述中间体(0.9g，2mmol)加入到上述反应液中，升温到60℃反应1h。待反应完全后，将上述混合物加入到冰水中，搅拌半小时后抽滤，然后再分散到乙醇中，超声处理后抽滤得到黄色目标产物(1.0g,80％)。将MS(EI):m/z 630.9[M
+
]。
[0033]实施例2
[0034]本实施例提供一种AIDF分子25，具有如下结构：
[0035][0036]化合物25的合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有聚集诱导延迟荧光特性的氰基苯类化合物，其结构如式(Ⅰ)所示：其中，R1为苯基，叔丁基苯基，甲基苯基等其它苯基，萘基，联萘，八氢联萘，R2为苯酚基、萘酚基等基团，且R2可以是R1X，X可以为硫原子、硒原子，且至少含有一个或者两个氰基，如果是两个氰基基团，它们可以是邻位、间位或者对位。2.权利要求1所述的具有聚集诱导延迟荧光特性的氰基苯类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:M1:R1X1与R2X2均为相同的酚类的制备方法将一定当量的R1XH和碳酸铯加入到DMF中，常温下搅拌半小时，然后再将相应的氰基苯类原料加入到上述反应体系中，升温到60℃反应；反应结束后将反应混合物倒入到水中，搅拌半小时，抽滤，然后用乙醇超声分散成悬浊液，继续抽滤并干燥即得到目标化合物。M2:R1X1与R2X2为不同的酚类时制备方法将一定当量的R1XH和碳酸铯加入到DMF溶液中，常温下搅拌半小时，然后再将相应的氰基苯类初始原料加入到上述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨楚罗，华涛，谭怡光，
申请(专利权)人：深圳智材有机光电有限公司，
类型：发明
国别省市：