一种AIE型发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术选择[Ir(OMe)cod]2、三(五氟苯基)膦为催化剂将频哪醇硼酯溶于1,4

【技术实现步骤摘要】
一种AIE型发光材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机发光材料
，具体涉及一种AIE型发光材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]苝酰亚胺及其衍生物（PDI）作为一种优异的n型光电材料使其有机场效应晶体管（OFETs）、OPVs、有机氧化还原流电池、有机光电探测器、和许多其他应用中得到了广泛的应用。PDI在这些有机材料核心的电荷输运、能量输运、单线态裂变和光诱导电子转移等重要过程中起着突出的作用。对于PDI的许多应用，使PDI的核心远离平面性是有益的。例如，一个非平面的、扭曲的核心极大地提高了太阳能电池器件的性能，并为光电子器件中的非富勒烯电子受体提供了丰富的设计主题。本专利技术描述的是一种新型的PDI扭曲结构，这种扭曲的结构降低了HOMO
‑
LUMO跃迁的能量，弯曲的PDI核心降低了LUMO的能量，这种模式的分子扭曲提供了一个以前未探索的单线态和三态能量PDI。
[0003]本专利技术将咔唑、噻吩等修饰的三苯胺及其衍生物基团引入到PDI的四个弯位结构中，这不仅在分子结构上有效提高了分子的扭曲性，同时对材料的摩尔消光系数、荧光量子效率等均有较强的改善，通过研究供受体结构和能级对材料荧光性能的影响，拓展n型了光电材料的设计思路，对开发更高性能光电材料的开发具有重要意义。基于此，本申请提供了一种AIE型发光材料及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种AIE型发光材料，构建了一类结构新颖的n型分子内扭曲PDI分子，所制备的荧光材料荧光光稳定性好、荧光量子产率高。
[0005]一种AIE型发光材料，其结构式如下：
[0006]其中，
R1选自，，，中的一种或两种；R2选自，，，中的一种或几种。
[0007]一种AIE型发光材料的制备方法，步骤包括：利用[Ir(OMe)cod]2 、三(五氟苯基)膦为催化剂将频哪醇硼酯溶于 1,4
‑
二氧六环中与苝酰亚胺核进行第一步反应，制备得到具有四个活性位点的邻羰基位的硼酯
‑
苝酰亚胺衍生物，然后通过一步钯催化偶联反应将三苯胺衍生物链接硼酯
‑
苝酰亚胺衍生物得到所述红光有机发光材料。
[0008]进一步地，所述第一步反应为缓慢升温到100
‑
120 ℃保温60
‑
80h。
[0009]进一步地，所述偶联反应中催化剂为四三苯基膦钯。
[0010]进一步地，所述偶联反应需要在无氧DMSO条件下进行。
[0011]进一步地，所述偶联反应条件为80
‑
100℃条件下反应60
‑
80h。
[0012]进一步地，所述三苯胺衍生物包括噻吩三苯胺衍生物和/或咔唑三苯胺衍生物。
[0013]本专利技术的有益效果在于：本专利技术基于常规苝酰亚胺核为发光主体，通过在其羰基邻位的四个碳上导入反应位点，构建具有高度对称的n型发光核，这一点有别于现有技术中相关PDI光电材料，目前这类材料大都基于1,7位修饰，而本专利技术突破常规分子设计首次在羰基四个邻位高度对称性位置引入咔唑三苯胺及其衍生物，以咔唑三苯胺衍生物为能量给体、苝酰亚胺核基团为能量受体、构筑具有分子内扭曲结构的新型PDI光电材料，通过改变能量受体的能级调节给受体能级差，研究其结构与其荧光性能之间的构造关系，开发高效n型PDI光电材料；本专利技术提供一种高度对称的n型PDI光电材料及其合成方法，主要通过对四个羰基邻位碳原子进行活化，实现方式是在此位置引入频哪醇硼酯或者溴，然后通过钯催化偶联反应，把三苯胺咔唑、噻吩等衍生物引入主体PDI发光核，构建具有分子内能量给
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受体结构的n型PDI光电材料，同时，较大基团的引入导致分子发生内部较大的平面扭转，从而实现材料设计初衷。光电材料的合成主要包含：咔唑三苯胺前驱体的制备，多位点活性PDI核的制备，通过钯催化偶联反应制得目标材料，材料结构新颖，合成方法较简单。
附图说明
[0014]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。
[0015]图1为探针分子BSA
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OJ的红外光谱图。
[0016]图2为探针分子BSA
‑
OJ在二氯甲烷溶液中紫外吸收谱图。
[0017]图3为探针分子BSA
‑
OJ在二氯甲烷溶液中荧光发射谱图。
实施方式
[0018]下面将结合附图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。
[0019]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。
实施例
[0020]步骤1：制备羰基邻位的活性PDI核
[0021]氮气保护下，将化合物PDI
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2 (3 g, 11 mmol），[Ir(OMe)cod]2 (0.12g, 0.2 mmol)，三(五氟苯基)膦 (0.4 g, 0.8 mmol），频哪醇硼酯 (12 g, 48 mmol）溶于100mL 1,4
‑
二氧六环中，然后缓慢升温到110 o
C保温72小时，色谱检测跟踪反应进程，反应结束后，用旋转蒸发器除去反应混合物中的溶剂，用以二氯甲烷为洗脱液的硅胶塞快速过滤残渣，然后再次去除溶剂，二氯甲烷/MeOH中重结晶得PDI
‑
B2 4.0 g，产率：65 %。
[0022]1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 1
H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 8.52 (s, 4H), 5.04
‑
4.76 (m, 2H), 2.32
‑
2.06 (m, 4H), 1.42
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1.32 (m, 4H), 1.24
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1.28 (m, 12H), 1.2(s, 48H), 0.94 (t, J = 7.5 Hz, 12H)。
[0023]步骤2：分子的构筑
[0024]氮气保护下，将化合物 PDI
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B2 (3.0 g, 2.7 mmol)，4
‑
溴三苯胺（3.9 g, 12 mmol），四三苯基膦钯（0.4 g, 0.35 mmol）和碳酸钾(1.6 g, 12 mmol)混合物溶解在DMSO (100 mL)中，对系统进行抽真空15分钟、置换氮气10分钟，如此循环三次，然后系统升温至90 ℃反应 72 h。反应结束本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AIE型发光材料，其特征在于，其结构式如下：2.其中，R1选自，，，中的一种或两种；R2选自，，，中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种AIE型发光材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：利用[Ir(OMe)cod]
2 、三(五氟苯基)膦为催化剂将频哪醇硼酯溶于 1,4
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二氧六环中与苝酰亚胺核进行第一步反应，制备得到具有四个活性位点的邻羰基位的硼酯
‑
苝酰亚胺衍生物，然后通过一步钯催化偶联反应将三苯胺衍生物链接硼酯
‑
苝酰亚胺衍生物得到所述红光有机发光材料。4.根据权利要求2所述的一种AIE型发光材料的制备方法，其特征在于，所述第一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：成焕仁，于晓萍，黄菲，姜烨，周慧，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：