一种二氮苯并荧蒽类化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二氮苯并荧蒽化合物及其制备方法和应用，以吡嗪作为吸电子体，引入多个不同的给电子体(D)，构成具有D

【技术实现步骤摘要】
一种二氮苯并荧蒽类化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及有机发光材料
，更具体地，涉及一种二氮苯并荧蒽类化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]有机发光材料用作有机发光二极管(OLED)的技术在平板显示、智能手机以及固体发光等领域有广泛的应用，归功于有机发光材料具有大面积和高质量的显示与照明、超高分辨率、超快响应速度和柔性等显著优势。其在平板显示、智能手机以及固体发光等领域有着巨大的应用潜力，吸引了全球学术界和工业界的广泛关注。
[0003]目前大部分有机发光材料为蓝、绿光材料，而对橙色/红色材料研究较少，例如CN112961148A公开了一种基于吡嗪受体的有机热致延迟荧光材料及制备方法和应用，以吡嗪受体为核心，合成四种有机热致延迟荧光材料，其热稳定性良好，发光颜色可调，可用于橙/红TADF OLED发射器，但其光谱范围(580～620nm)较窄。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是克服现有有机发光材料发光颜色光谱范围窄的缺陷和不足，提供一种二氮苯并荧蒽类化合物，在二氮苯并荧蒽体系中引入多个给电子体，通过调节给电子体的种类和位置，实现宽光谱范围发光颜色可调，同时获得较高荧光量子产率。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种二氮苯并荧蒽类化合物的制备方法。
[0006]本专利技术的又一目的在于，提供一种二氮苯并荧蒽类化合物在制备发光材料和智能材料中的应用。
[0007]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种二氮苯并荧蒽类化合物，其分子结构如通式(Ⅰ)所示：
[0009][0010]其中，R为H或CN，D1和D2为给电子体基团，D1和D2分别选自如下结构式中任一种：
[0011][0012]优选地，二氮苯并荧蒽类化合物选自如下结构式中任一种：
[0013][0014]优选地，二氮苯并荧蒽类化合物的结构式为：
[0015][0016]本专利技术基于二氮苯并荧蒽体系，以吡嗪部分为电子受体(A)，向其引入多个给电子能力的基团D1和D2，构成具有D
‑
A或D
‑
π
‑
A结构的电荷转移有机发光材料，例如，引入时，则构成具有D
‑
π
‑
A结构的电荷转移有机发光材料，引入等其他基团时，则构成具有D
‑
A结构的电荷转移有机发光材料。
[0017]多个不同的给电子体，与电子受体之间构建多个电荷转移通道，增强分子内的电荷转移，且多个电子给体与中心苯核产生的扭转角，有利于减少前线分子轨道的重叠，从而减小单
‑
三线态能极差，有效促进反向系间窜越过程，提高热活化延迟荧光的性能。D
‑
A或D
‑
π
‑
A结构之间的强相互作用有利于实现长波发射以及多种光色可调，实现从绿光到红光光色可调(波长从531至713nm)，同时获得较高的荧光量子产率。
[0018]同时，D1和D2可选用给电子能力较差的基团作为电子给体(如可选用给电子能力较差的基团作为电子给体(如等)，由于弱给电子体和中心苯核形成的扭转角相较于强给电子体和中心苯核形成的扭转角更小，使得分子堆积相比平面分子没有那么紧密，有利于抑制π
‑
π堆积发生分子猝灭导致不发光的情况发生，从而更有利于实现长波发射以及多种光色可调的效果，克服现有技术具有D
‑
A结构或D
‑
π
‑
A结构的长波发射小分子一般只能采用强给电子基团、且发光颜色单一的技术难题，实现发光颜色可调的长波发射。
[0019]另外，在本专利技术的中心苯核中，有利于使得两个R基团呈现平面的刚性结构，减少分子键的转动和振动，抑制分子弛豫，减少非辐射跃迁，使得二氮苯并荧蒽类化合物实现更稳定的较高荧光量子产率。
[0020]一种二氮苯并荧蒽类化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0021]S1.采用1，4
‑
二溴
‑
2，3
‑
二氟苯和发烟硝酸在三氟甲磺酸中进行硝化反应，获得1，4
‑
二溴苯
‑
2，3
‑
二氟
‑
5，6
‑
二硝基苯；
[0022]S2.将S1中的1，4
‑
二溴苯
‑
2，3
‑
二氟
‑
5，6
‑
二硝基苯置于乙酸中并加入铁粉进行还原反应，获得3，6
‑
二溴苯
‑
4，5
‑
二氟
‑
1，2
‑
苯二胺；
[0023]S3.将S2中的3，6
‑
二溴苯
‑
4，5
‑
二氟
‑
1，2
‑
苯二胺和苊醌类化合物置于乙酸中进行缩合反应，获得中间体α：
[0024]S4.将S3中的中间体α、碱性盐、含钯偶联剂和给电子体基团D1共溶于有机溶剂中，进行加热反应，获得中间体β：
[0025]S5.将S4中的中间体β、碱性盐和给电子体基团D2共溶于有机溶剂中，进行加热反应，获得二氮苯并荧蒽类化合物：
[0026]其中，S1中硝化反应温度为50～70℃，反应时间为24～36h；S2中还原反应温度为
40～60℃，反应时间为6～8h；S3中苊醌类化合物为缩合反应温度为100～125℃，反应时间为8～16h；S4中加热反应需在惰性气氛中进行，加热温度为120～180℃，加热反应时间为12～24h；S5中加热反应需在惰性气氛中进行，加热温度为100～150℃，加热反应时间为12～24h。
[0027]优选地，S1中1，4
‑
二溴
‑
2，3
‑
二氟苯、发烟硝酸和三氟甲磺酸的摩尔比为1：(6～9)：(40～70)，更优选摩尔比为1：8：50。
[0028]优选地，S2中1，4
‑
二溴苯
‑
2，3
‑
二氟
‑
5，6
‑
二硝基苯、还原铁粉和乙酸的摩尔比为1：(10～20)：(100～175)，更优选摩尔比为1：15：150。
[0029]优选地，S3中3，6
‑
二溴苯
‑
4，5
‑
二氟
‑
1，2
‑
苯二胺与苊醌类化合物的摩尔比为1：(0.8～1.2)，更优选摩尔比为1:1。
[0030]优选地，S4中中间体α、碱性盐、含钯偶联剂和给电子体基团的摩尔比为1：(25～50)：(0.1～0.15)：(2～2.5)，更优选摩尔比为1：40：0.12：2.3。
[0031]优选地，S5中所述中间体β、碱性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氮苯并荧蒽类化合物，其特征在于，分子结构如通式(Ⅰ)所示：其中，R为H或CN，D1和D2为给电子体基团，D1和D2分别选自如下结构式中任一种：2.如权利要求1所述二氮苯并荧蒽类化合物，其特征在于，该化合物选自如下结构式中任一种：3.如权利要求2所述二氮苯并荧蒽类化合物，其特征在于，该化合物的结构式为：4.一种权利要求1～3任一项所述二氮苯并荧蒽类化合物的制备方法，其特征在于，包
括如下步骤：S1.采用1，4
‑
二溴
‑
2，3
‑
二氟苯和发烟硝酸在三氟甲磺酸中进行硝化反应，获得1，4
‑
二溴苯
‑
2，3
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二氟
‑
5，6
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二硝基苯；S2.将S1中的1，4
‑
二溴苯
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2，3
‑
二氟
‑
5，6
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二硝基苯置于乙酸中并加入铁粉进行还原反应，获得3，6
‑
二溴苯
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4，5
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二氟
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1，2
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苯二胺；S3.将S2中的3，6
‑
二溴苯
‑
4，5
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二氟
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1，2
‑
苯二胺和苊醌类化合物置于乙酸中进行缩合反应，获得中间体α：S4.将S3中的中间体α、碱性盐、含钯偶联...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，陈文铖，霍延平，张浩力，籍少敏，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：