一种具有螺烯结构的轴手性固态荧光材料制造技术

本发明专利技术公开了一种具有螺烯结构的轴手性固态荧光材料，属于荧光材料技术领域。本发明专利技术提供的轴手性固态荧光化合物兼具轴手性结构和螺烯结构特点。此类固态荧光化合物在有机溶剂中以及固体状态下可发出明亮的蓝色荧光，具有较高的荧光量子产率。该类荧光化合物的对映异构体具有明显的圆二色性，受激发后可表现出圆偏振发光性质。本发明专利技术公开的轴手性荧光材料具有优良的固态荧光发光效率和手性光学性能，在光电领域具有潜在的应用价值。在光电领域具有潜在的应用价值。

An axially chiral solid fluorescent material with spirene structure

【技术实现步骤摘要】
一种具有螺烯结构的轴手性固态荧光材料


[0001]本专利技术属于荧光材料
，具体涉及一种具有螺烯结构的轴手性固态荧光材料。

技术介绍

[0002]手性荧光功能材料在光学探测器、生物探针、三维光学显示、光存储器件和光电器件等方面具有广阔的应用前景(Acta Chim.Sinica,2017,75,1150
‑
1163)。手性有机发光材料是一类重要的手性荧光功能材料，具有分子结构易于衍生化、分子发光效率高、分子种类多等特点。目前，研究人员已经开发出了多种手性有机发光材料，根据其手性结构可分为中心手性(Org.Lett.,2016,18,2719
‑
2721)、面手性(J.Am.Chem.Soc.,2014,136,3350
‑
3353)、轴手性(J.Am.Chem.Soc.,2020,142，1774
‑
1779)以及螺旋手性(ACS Appl.Mater.Interfaces,2018,10,8225
‑
8230)等类型。已开发的手性有机发光材料在溶液中可表现出优良的发光效率和较高的发光不对称因子，但是在固态或者薄膜状态下的荧光量子产率普遍偏低。然而，在很多的实际应用中，需要将手性有机荧光功能分子制备成薄膜或者固态材料。固态荧光发光效率偏低的缺点在很大程度上限制了手性有机发光材料的实际应用。因此，需要设计和合成具有高固体荧光发光效率的新型手性有机荧光材料。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有螺烯结构的轴手性固态荧光材料。
[0004]本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0005]一种具有螺烯结构的轴手性固态荧光材料，其结构式如式I所示：
[0006][0007]式中R1为芳基，R2为甲基、乙基或者正丙基。
[0008]作为优选，所述结构式中R1为苯基，4
‑
甲氧基苯基，4
‑
吡啶基、4
‑
氰基苯基中的至少一种。
[0009]上述的轴手性固态荧光材料可以是左旋的固态荧光材料，或者是右旋的固态荧光材料，或者是消旋的固态荧光材料。
[0010]上述轴手性固体荧光材料的制备反应式如下：
[0011][0012]具体包括以下步骤：
[0013]a、碱性条件下，甲氧基甲基保护的联萘酚
‑3‑
醛与4
‑
溴苄基三苯基溴化膦在0
‑
60℃反应2
‑
12h，得到烯烃化合物2；
[0014]b、将所得到的烯烃化合物2在光照条件下反应6
‑
12h，得到溴代[4]螺烯化合物3；
[0015]c、在酸性条件下，溴代[4]螺烯化合物3在0
‑
60℃水解脱去甲氧基甲基保护基团，之后在碱性条件下与碘甲烷反应生成甲基保护的[4]螺烯化合物4；
[0016]d、在DMF和三乙胺的混合溶剂中，化合物4与芳基乙烯在钯催化剂催化下于60
‑
120℃反应6
‑
18h生成轴手性固体荧光化合物BINOL[4]helicene。
[0017]本专利技术提供的荧光化合物具有轴手性结构以及螺烯结构特点，在有机溶剂中以及固体状态下可发出蓝色荧光，具有较高的绝对荧光量子产率。该荧光化合物的对映异构体在圆二色谱中表现出明显的康顿效应，其受激发后可表现出圆偏振发光性质。
【附图说明】
[0018]图1为实施例1所制备化合物BINOL[4]helicene
‑
1的核磁氢谱图。
[0019]图2为实施例2所制备化合物BINOL[4]helicene
‑
2的核磁氢谱图。
[0020]图3为实施例1所制备化合物BINOL[4]helicene
‑
1在DMSO中的紫外吸收谱图。
[0021]图4为实施例1所制备化合物BINOL[4]helicene
‑
1在DMSO中的荧光发射谱图。
[0022]图5为实施例1所制备化合物BINOL[4]helicene
‑
1在固态下的荧光发射谱图。
[0023]图6为实施例1所制备化合物BINOL[4]helicene
‑
1的圆二色谱图。
【具体实施方式】
[0024]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。
[0025]实施例1、合成化合物(R)
‑
BINOL[4]helicene
‑
1和(S)
‑
BINOL[4]helicene
‑1[0026]反应式如下：
[0027][0028]1)在冰浴条件下，向100ml圆底烧瓶中加入3.2g(7.95mmol)(R)
‑
2,2'
‑
双(甲氧基甲氧基)
‑
[1,1'
‑
联萘]‑3‑
醛,4.4g(8.57mmol)4
‑
溴苄基三苯基溴化膦，和40ml无水四氢呋喃。待反应物完全溶解后，向反应溶液中分批加入5.9g(61.4mmol)叔丁醇钠，冰浴条件下反应4h。加水淬灭反应，向反应溶液中加入二氯甲烷，分液得到的有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，旋蒸除去溶剂，用柱色谱分离得到4.1g(R,E)
‑3‑
(4
‑
溴苯乙烯基)
‑
2,2'
‑
双(甲氧基甲氧基)
‑
1,1'
‑
联萘，产率95％。
[0029]2)在氮气保护下，向石英管中加入0.2g(0.36mmol)(R,E)
‑3‑
(4
‑
溴苯乙烯基)
‑
2,2'
‑
双(甲氧基甲氧基)
‑
1,1'
‑
联萘，0.3ml(4.29mmol)环氧乙烷，0.15g(0.59mmol)碘和150ml二氯甲烷。反应溶液在光照下(500W高压汞灯)反应6小时。加入亚硫酸钠溶液淬灭反应。分液得到有机相，旋干，柱色谱分离得到0.18g(R)
‑2‑
溴
‑7‑
(甲氧基甲氧基)
‑8‑
(2
‑
(甲氧基甲氧基)萘
‑1‑
基)苯并[c]菲，产率90％。
[0030]3)向100ml圆底烧瓶中加入0.5g(0.90mmol)(R)
‑2‑
溴
‑7‑
(甲氧基甲氧基)
‑8‑
(2
‑
(甲氧基甲氧基)
‑1‑
萘基)苯并[c]菲和30ml四氢呋喃。反应溶液冷却至0℃,加入2ml浓盐酸，然后在室温下反应5h。加入碳酸氢钠水溶液中和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有螺烯结构的轴手性固态荧光材料，其特征在于该固态荧光材料的结构式如式I所示：其中，R1为芳基，R2为甲基、乙基或者正丙基。2.根据权利要求1所述的轴手性固态荧光材料，其特征在于所述固态荧光材料是左旋的固态荧光材料，或者是右旋的固态荧光材料，或者是消旋的固态荧光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍晋，胡志强，刘春芳，原春鸣，贾柯，刘晶，王鲲鹏，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：