基于三嗪的蓝色荧光双极性材料的合成及其在有机发光二极管上的应用制造技术

本发明专利技术主要是设计与合成一类三嗪衍生物，以三嗪基团为吸电子部分，以具有较高电子密度的芳香基团作为给电子部分，通过控制分子结构，合成的一系列蓝色荧光发光材料，在溶液与固态下都呈现出很高的发光效率；这些材料作为发光层，实现在有机发光二极管中的应用。

Synthesis of blue fluorescent bipolar material based on three azine and its application on organic light-emitting diodes

The invention is mainly the design and synthesis of a class of three triazine derivatives, electron withdrawing groups were part of the three, with aromatic groups with high electron density for electronic part, by controlling the molecular structure, a series of blue fluorescence synthesis of luminescent material in solid solution and also exhibits high luminous efficiency; these materials as the emitting layer, the application in organic light-emitting diodes.

【技术实现步骤摘要】
基于三嗪的蓝色荧光双极性材料的合成及其在有机发光二极管上的应用
本专利技术涉及一类蓝色荧光材料化学结构设计、合成及其作为有机发光二极管中发光材料的应用。
技术介绍
自CW.Tang于1987第一次报道了有机发光二极管，由于有机发光二极管可实现全彩色平面显示及固态发光，它一直受到研究人员的极大关注。众所周知，红、绿、蓝是组成光的三基色，它们对于全彩色显示尤为重要。目前，红色和绿色荧光材料的研究日趋成熟；然而，由于其自身带隙较宽，蓝色有机发光二极管的性能(如，色纯度和发光效率)相比于红色及绿色较差。因此，具有高色纯度、高发光效率及热稳定性好的蓝色发光材料对于制作高效率器件来说非常关键。近年来，人们将更多的目光投向了具有双极性的材料。作为有机发光二极管的发光材料，双极性材料的性能理应得到提高。目前，用的最广泛的手段就是将电子的给体部分和受体部分融合到同一个分子里面，这样可以促进空穴和电子的传输速率。双极性材料作为发光材料可以提高器件效率，因为将给体和受体融合在一个分子内增长了该分子的π共轭长度。但是也存在一个问题，那就是双极性材料导致了红移效应。因此，对于双极性材料获得高效率的主要挑战是防止红移效应。芘是一种多环芳香烃。由于其自身大的共轭体系，芘具有较强的电子离域能及荧光性质。芘衍生物经常用作有机发光二极管中的主体材料及蓝色掺杂的有机发光二极管的客体材料，呈现出较高的亮度及较好的效率。三嗪的吸电子能力比其它典型的缺电子的杂环化合物的吸电子能力强，因此，三嗪经常作为D-A结构中的受体部分，以此来提高电子注入和传输速率。此外，含有三嗪结构的化合物体现出较好的热稳定性。理想的双极蓝色荧光材料应该具有：(1)较小的红移发射；(2)较高的荧光量子产率，提高器件的发光效率；(3)良好的热稳定性和形态稳定性。防止在加热状态下，器件中主客体体系发生相分离，影响器件寿命。本专利主要是设计与合成一类三嗪衍生物，以三嗪基团为吸电子部分，以具有较高电子密度的芳香基团作为给电子部分，通过控制分子结构，合成的一系列蓝色荧光发光材料，在溶液与固态下都呈现出很高的发光效率；这些材料作为发光层，实现在有机发光二极管中的应用。
技术实现思路
1.本专利技术的特征是提供一类基于三嗪核的蓝色荧光材料，其结构如下所示：结构中Ar为以下芳香化合物：式中R为1～16烷基直链与支链。2.本专利技术的另一特征是提供用于上述蓝色荧光双极性材料的合成方法。3.本专利技术的另一特征是基于三嗪核蓝色荧光材料作为发光材料在有机发光二极管上的应用及表征。附图说明结合如下附图及详细描述将会更清楚地理解本专利技术的上述和其它特征及优点，其中：图1有机发光二极管器件结构示意图；图2蓝色荧光材料5核磁氢谱；图3器件的电流密度-电压(J-V)曲线和亮度-电压(L-V)曲线；图4器件的电流效率及色度坐标图；图5器件的最大外量子效率图。具体实施方式下面对本专利技术的优选实施案例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。下面对蓝色荧光材料5的化学合成作详细说明。实施案例1：材料5(R为叔丁基)的合成：反应方程式如下：化合物1的合成在250ml三口烧瓶中加入40mlCH2Cl2，芘(5g，24.2mmol)，2-氯-2-甲基丙烷(2.62g，3.23ml)并冷却至0℃搅拌20分钟。然后向其中缓慢加入AlCl3(3.62g，27.2mmol)。室温下反应3h，反应结束后将该反应液倒入大量的冰水中。然后用二氯甲烷萃取三次，合并有机相，分别用水和饱和食盐水洗涤，加入无水MgSO4，静置半小时。过滤除去MgSO4，旋蒸除去二氯甲烷，层析柱分离提纯(正己烷为淋洗液)得到白色固体，产率为82％。1HNMR(300MHz，CDCl3)：δ＝8.23(s，2H)，8.16(d，J＝6Hz，2H)，8.06(s，4H)，7.97(t，J＝6Hz，1H)，1.60(s，9H)。化合物2的合成将化合物1(4g，15.48mmol)，干燥的二氯甲烷(30mL)加到反应瓶中，除去空气，在-78℃下向反应瓶中滴加Br2(0.79mL，15.48mmol)。滴加完后将反应慢慢升至室温搅拌过夜。反应结束后向其中加入适量的0.3M硫代硫酸钠溶液，然后用二氯甲烷萃取，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸镁干燥。旋干得到粗产品，再用正己烷柱分离提纯，得到白色固体化合物2，产率为88％。1HNMR(300MHz，CDCl3)：δ＝8.41(d，J＝9Hz，1H)，8.27(d，J＝3Hz，2H)，8.14-8.20(m，2H)，8.08(d，J＝9Hz，1H)，7.96-8.01(m，2H)，1.60(s，9H).化合物3合成在150ml两口烧瓶中，加入1-溴-7-叔丁基芘(4g，11.87mmol)，THF(50ml)并冷却至-78℃。然后向反应瓶中缓慢加入n-BuLi(11.87ml，1.6M，18.9mmol)，搅拌下反应2h，向其中慢慢加入异丙醇频哪醇硼酸酯(5.8ml，28.1mmol)。将反应慢慢升至室温过夜。反应结束后，将反应液倒入适量水中，然后用二氯甲烷萃取三次，合并有机相，加入适量无水MgSO4，静置半小时过滤，旋蒸除去有机溶剂。层析柱分离提纯(二氯甲烷∶石油醚＝1∶9为淋洗液)，得到白色固体，产率为80％。1HNMR(300MHz，CDCl3)：δ＝9.03(d，J＝9Hz，1H)，8.50(d，J＝6Hz，1H)，8.24(dd，J＝3Hz，2H)，8.02-8.14(m，4H)，1.59(s，9H)，1.50(s，12H)。化合物4合成在250ml三口烧瓶中，加入氯仿(20ml)，三氟甲磺酸(6.0g，40mmol)通氮气，冷却至0℃。然后，向其中滴入4-溴苯腈(3.64g，20mmol)的氯仿溶液。反应在0℃下进行半个小时，然后将反应慢慢升至室温，继续反应24小时。反应结束后，向其中加入适量的氨水溶液中和剩余的三氟甲磺酸，滴完后有大量沉淀生成，将沉淀滤出分别用乙醇，正己烷和氯仿洗涤得到化合物4，产率为85％。1HNMR(300MHz，CDCl3)：δ＝8.61(d，J＝9Hz6H)，7.72(d，J＝9Hz，6H).化合物5合成将化合物4(0.5g，0.92mmol)，化合物3(1.41g，3.68mmol)及适量的相转移催化剂加到Schlenk瓶中，抽真空，再通入氮气。向反应瓶中加入甲苯(30mL)和碳酸钠水溶液(5.5mL，2M)，四(三苯基磷)钯(0)(32mg，0.03mmol)。反应在90℃下反应36小时。反应结束后，二氯甲烷萃取出现沉淀，水洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥。将沉淀滤出，用抽提法提纯，抽提溶剂依次为正己烷和氯仿，得到淡黄色固体化合物5，产率为70％。1HNMR(300MHz，CDCl3)：δ＝9.09(d，J＝6Hz，6H)，8.24-8.27(m，12H)，8.12(s，6H)，8.08(d，J＝3Hz，3H)，8.07(d，J＝3Hz，3H)，7.93(d，J＝6Hz，6H)，1.61(s，27H).13CNMR(300MHz，1，2-dichlorobenzene-d4)：δ＝170.53，148.07，144.82，135.53，134.19，131.98，130本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于有机电致发光二极管中的发光材料，其结构如下所示：

【技术特征摘要】
1.用于有机电致发光二极管中的发光材料，其结构如下所示：结构中Ar为以下芳香化合物：式中R为1～16烷基直链与支链。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：高德青，李亚芳，宫小杰，伍华瑞，黄维，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32