苯-萘二酰亚胺衍生物、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种苯－萘二酰亚胺衍生物、制备方法及其应用。苯－萘二酰亚胺衍生物具有如右结构。该化合物具有良好的成膜特性，较高的迁移率和荧光效率、稳定的窄谱带发光特性、优秀的电子注入和传输能力，其制备方法采用酰胺化、Ｍｉｙａｕｒａ硼酸酯化、Ｓｕｚｕｋｉ偶联等有机合成反应，制备工艺简单、产物收率高。苯－萘二酰亚胺衍生物可在光电子器件制造中得到应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电子材料
，涉及一种苯-萘二酰亚胺衍生物、制备 方法，以及作为电致发光材料在光电子器件制造中，特别是有机发光二极管 器件和白光照明器件中的应用。
技术介绍
1987年Eastern Kodak公司的C. W. Tang等在文献Appl. Phys. Lett.， 1987， 51， 913和专利US4356429中将有机材料成功地应用于三明治结构的 有机EL器件中，得到高效率的有机发光二极管器件，使有机半导体材料与器 件的研究工作进入实用的时代。二十多年来，有机半导体材料在发光二极管、 场效应晶体管、光伏器件等塑基光电器件中作为活性层的应用受到人们的极 大关注。与传统的硅基等无机半导体材料器件相比，这种器件具有成本低、 可实现大面积制备、易与柔性基底集成等优势，在平板显示、白光照明等器 件中具有潜在的应用。适用于有机电致发光器件中的发光材料一般应具备以下特点1、 在固态或溶液中，在可见光区要有高效率的荧光；2、 具有较高的导电率，呈现良好的半导体特性；3、 具有良好的成膜特性，在几百个纳米甚至几十个纳米的薄膜范围内基本无针孔。4、光、热和电化学稳定性好，具有良好的机械加工性能。有机半导体材料与无机半导体相比，不足之处就是载流子迁移率偏低。若要使有机半导体材料具有高的载流子迁移率和高的荧光效率，除了分子应 具有良好的共轭性之外，在固态薄膜状态时分子间具有较强的相互作用也非 常重要。但是， 一方面分子间强的相互作用有利于分子形成紧密堆积，提高分子间载流子的传输能力；另一方面固态薄膜下分子的紧密堆积却容易发生 分子间的荧光淬灭，降低器件的发光效率。因此通过化学手段调节分子结构 来控制分子间的相互作用，进而改善有机材料的综合性能是目前材料科学研 究领域的重点问题。现有的适用于有机发光二极管的n-型载流子注入和传输材料种类比较单 一，主要是以8-羟基喹啉为配体的金属配合物为代表的一类化合物材料，这 类化合物为绿色发光材料？onax=~518nm，发射峰半峰宽〉50nm， HOMO和 LUMO能级位置分别位于5.62eV和2.85eV，禁带宽度窄。直接应用于蓝光和 膦光器件的发光层上容易发生能量转移。因此具有新的构造单元的宽禁带材 料的研究与开发对高性能有机电致发光材料与器件的发展是非常重要和必要 的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种具有良好的成膜特性，较高的 迁移率和荧光效率、稳定的窄谱带发光特性、优秀的电子注入和传输能力的 苯-萘二酰亚胺衍生物。本专利技术进一步要解决的技术问题在于，提供一种制备工艺简单、产物收 率高的制备方法。本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种苯-萘二酰亚胺衍生物在光电 子器件制造中的应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种苯-萘二酰亚胺衍生物， 是以下通式的化合物Dn为氢、d Q的直链或支链的烷基、取代芳基、1 7个芳环结构单元组成的直链或支链芳基中的一种，X为O、 S、 Se或N-Ra; Ra、 Rb各自单独为烷基或芳基中的一种。Ri、 R2、 R3优选各自单独是氢、C广Cs的烷基、垸氧基、N,N-二烷基胺 基、腈基或氟。、 R2 、 R3最优选各自单独是氢、甲基、甲氧基、N,N-二甲胺基、腈基或氟。R4 、 R5 、 R6优选各自单独是C广Q的烷基、其中Dn为氢、d C4的直链或支链的垸基、苯基、垸基取代苯基、芴基、烷基取代芴基、咔唑基、烷基取代咔唑基、噻吩基、垸基取代噻吩基、苯 并咪唑基、烷基取代咪唑基、苯并噁唑基、垸基取代苯并噁唑基、苯并噻唑基或烷基取代苯并噻唑基，X为O、 S、 Se或N-R" Ra、 Rb各自单独 为烷基或芳基中的一种。R4 、 R5 、 R6最优选各自单独是C广Cs的烷基、苯基、联苯基、三联苯、萘基、u/a^/、 u/a^、 "xy、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基；Ra、 Rb各自单独为C广Cs的烷基或1 8个苯环结构单元组成 的直链或支链芳基中的一种。苯-萘二酰亚胺衍生物的第一种制备方法，包括以下步骤(1) 2,4,6-三取代基-1，3,5-苯三硼酸-三噸呐醇酯的合成以2,4,6-三取代 基-l,3，5-三溴苯为原料，加入双戊二酰硼、重金属与含磷催化剂、碱、溶剂， 20'C 15(TC下搅拌反应，反应完毕冷却至室温，分离出溶剂，剩余物水洗， 萃取，蒸馏出溶剂，用溶剂重结晶或柱层析得2,4,6-三取代基-1，3,5-苯三硼酸-三噸呐醇酯；其中2，4，6-三取代基-1,3，5-苯三硼酸-三噸呐醇酯中的取代基为 H、甲基、甲氧基、氟、腈或N，N-二甲基氨基。(2) 苯-萘二酰亚胺衍生物的合成氮气保护下，加入4-溴-(N-烷基)-l，8-萘酰亚胺、4-溴-(N-垸基)-l,8-萘酰亚胺衍生物、4-溴-(N-芳基)-l，8-萘酰亚胺或4-溴-(N-芳基)-l,8-萘酰亚胺衍生物中的一种、步骤(1)的产物、Pd(PPh3)4、 TEBA、甲苯、乙醇、Na2C03水溶液，在2(TC 150'C下搅拌反应，反应完毕 冷却至室温，过滤后浓縮滤液，萃取，蒸馏出溶剂，剩余物层析得产物。 苯-萘二酰亚胺衍生物的第二种制备方法，包括以下步骤(1) 1,8-萘二酸酐-4-基-硼酸噸呐醇酯的合成以4-溴-l,8-萘酐为原料， 加入双戊二酰硼、重金属盐、膦配体、碱、溶剂，2(TC 15(TC下搅拌反应， 反应完毕冷却至室温，分离出溶剂，剩余物水洗，萃取，蒸馏出溶剂，分离 剩余物，得1,8-萘二酸酐-4-基-硼酸噸呐醇酯；(2) 2,4,6-三取代基-1,3，5-三苯的合成氮气保护 下，加入2，4,6-三取代基-l，3，5-三溴苯、步骤(1)的产物、重金属膦配合物、 表面活性剂、溶剂、碱，在6(TC 150。C下搅拌反应，反应完毕冷却至室温， 过滤后浓縮滤液，萃取，蒸馏出溶剂，分离剩余物，得产物2，4，6-三取代基-1,3,5-三苯；其中2,4,6-三取代基-1，3,5-苯三硼酸-三噸呐醇酯 中的取代基为H、甲基、甲氧基、氟、腈或N,N-二甲基氨基。(3) 苯-萘二酰亚胺衍生物的合成氮气保护下，加入步骤(2)的产物 2，4,6-三取代基-1，3,5-三苯、催化剂、溶剂，在20°C 25(TC下加热搅拌，再加入脂肪胺或芳胺，其中芳胺中的芳基为:x^《、芴基或咔唑基，除水，待原料2,4,6-三取代基-l,3,5-三苯消失后，乘热过滤，滤除催化剂，滤液用溶剂重结晶，分离得产物苯-萘二酰亚胺衍生物。苯-萘二酰亚胺衍生物的第三种制备方法，包括以下步骤(1) 1,8-萘二酸酐-4-基-硼酸噸呐醇酯的合成以4-溴-l,8-萘酐为原料， 加入双戊二酰硼、重金属盐、膦配体、碱、溶剂，2(TC 15(TC下搅拌反应， 反应完毕冷却至室温，分离出溶剂，剩余物水洗，萃取，蒸馏出溶剂，分离 剩余物，得1,8-萘二酸酐-4-基-硼酸噸呐醇酯；(2) 2，4，6-三取代基1,3，5-三苯的合成A、 氮气保护下，将原料双戊二酰硼、5-溴苊、重金属膦配合物、碱在溶 剂中6(TC 15(TC下搅拌至原料5-溴苊消失，结束反应，待反应液冷却至室温， 过滤，滤液减压蒸馏出溶剂，分离剩余物，制得5-苊硼酸噸呐醇酯；通氮气 保护下，2，4,6-三取代基-1,3，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯－萘二酰亚胺衍生物，其特征在于，是以下通式的化合物：　＊＊＊　其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］各自单独是氢、烷基、烷氧基、胺基、腈基或氟；Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］各自单独是烷基、＊＊＊、芴基或咔唑基，其中 ，Ｄ↓［ｎ］为氢、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［８］的直链或支链的烷基、取代芳基、１～７个芳环结构单元组成的直链或支链芳基中的一种，Ｘ为Ｏ、Ｓ、Ｓｅ或Ｎ－Ｒ↓［ａ］；Ｒ↓［ａ］、Ｒ↓［ｂ］各自单独为烷基或芳基中的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾鹏举，刘亚伟，牛憨笨，牛芳芳，连加荣，胡强，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]