基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物制造技术

本发明专利技术提供了一种基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物，包括如式Ⅰ所示的异构体S或异构体R；其中，虚线代表镜面；式Ⅰ中，所述n为0

【技术实现步骤摘要】
基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物


[0001]本专利技术属于磷光材料
，尤其涉及一种基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物。

技术介绍

[0002]手性是一种用于表述结构上形成镜像关系的属性，广泛存在于自然界中。在分子结构的研究中，手性活性与手性光学常常形成某种联系，这种特性引起了某些特殊的物理现象，如圆偏振磷光。圆偏振磷光的产生不仅与分子的手性形成的结构有关，还与物质所处的环境有关。当前，开发圆偏振磷光材料是研究手性光学机制，实现多功能新型光学的热点，这类材料在光学成像、数据加密、光催化、光学投影等方面具有重要的应用价值。然而，受限于分子中弱的自旋轨道耦合作用、三线态激子的易淬灭性和易失活性以及结构中弱的手性，因此圆偏振磷光的材料鲜有报道，特别是纯有机室温圆偏振磷光材料更是罕见。为了获得高性能的圆偏振磷光材料，目前有效的办法是先从分子设计出发，通过晶体工程、主客体掺杂技术、自组装聚合作用等方式获取高性能可调谐低成本易制备的新型圆偏振磷光材料。
[0003]由于磷光涉及到激发态的多重性变化，因此开发磷光材料面临着跃迁禁阻以及激子不稳定的问题，这导致磷光材料的开发和研究进展缓慢。另外，实现圆偏振光需要引入手性结构，大大增加了开发圆偏振磷光材料的难度，因此目前绝大多数报道的材料局限在金属有机配合物。由于这类配合物采用稀有金属，如铱、铑等，导致制备成本较高且具有明显的生物毒性，不利于拓展材料的应用。为了寻求更好的解决方法，采用纯有机分子是设计具有高发射强度高不对称因子圆偏振磷光材料的有效手段，也是未来研究的热门方向。因此，利用低成本易制备的纯有机分子有望解决弱的系间窜越能力和弱的结构手性的问题，最终开发具有性能出色功能丰富的圆偏振磷光体系。

技术实现思路

[0004]针对以上技术问题，本专利技术公开了一种基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物，具有明显的手性结构特性，当分子掺入聚合物制备成薄膜后展示出高效的圆偏振磷光，且量子产率高，寿命长，不对称因子大。
[0005]对此，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物，包括如式Ⅰ所示的异构体S或异构体R：
[0007][0008]其中，虚线代表镜面；
[0009]式Ⅰ中，所述n为0～4的整数；
[0010]式Ⅰ中，所述R1和R2各自独立地选自氢、溴和酚噻嗪中的任意一种，如式Ⅱ所示：
[0011][0012]经过多次验证，此技术方案的分子结构具有明显的手性结构特性，当分子掺入聚合物制备成薄膜后展示出高发射强度的圆偏振磷光，且量子产率高，寿命长，不对称因子大。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述的基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物，其特征在于，其包括：(R)
‑
2,2
’‑
(1,1
‑
甲烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(R)
‑
2,2
’‑
(1,3
‑
丙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(R)
‑
2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(S)
‑
3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,2
‑
乙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(S)
‑
3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,3
‑
丙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(S)
‑
3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(S)
‑
3,3
’‑
二(N
‑
酚噻嗪)基
‑
2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃中的至少一种。
[0014]具体而言，如上式Ⅰ所示，当n为1个碳原子的直链，R为
‑
H时，化合物为2,2
’‑
(1,1
‑
甲烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃，当手性拆分后，化合物为(R)
‑
2,2
’‑
(1,1
‑
甲烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃。
[0015]当n为3个碳原子的直链，R为
‑
H时，化合物为2,2
’‑
(1,3
‑
丙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃，当手性拆分后，化合物为(R)
‑
2,2
’‑
(1,3
‑
丙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃。
[0016]当n为4个碳原子的直链，R为
‑
H时，化合物为2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃，当手性拆分后，化合物为(R)
‑
2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃。
[0017]当n为2个碳原子的直链，R为
‑
Br时，合成的目标化合物为3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,2
‑
乙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃，当手性拆分后，化合物为(S)
‑
3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,2
‑
乙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃。
[0018]当n为3个碳原子的直链，R为
‑
Br时，化合物为3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,3
‑
丙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃，当手性拆分后，化合物为(S)
‑
3,3
’‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物，其特征在于：包括如式Ⅰ所示的异构体S或异构体R：其中，虚线代表镜面；式Ⅰ中，所述n为0～4的整数；式Ⅰ中，所述R1和R2各自独立地选自氢、溴和酚噻嗪中的任意一种。2.根据权利要求1所述的基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物，其特征在于，其包括：(R)
‑
2,2
’‑
(1,1
‑
甲烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(R)
‑
2,2
’‑
(1,3
‑
丙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(R)
‑
2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(S)
‑
3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,2
‑
乙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(S)
‑
3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,3
‑
丙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(S)
‑
3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、(S)
‑
3,3
’‑
二(N
‑
酚噻嗪)基
‑
2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃中的至少一种。3.如权利要求2所述的基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，制备前驱体2,2
’‑
二羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃；步骤S2，制备2
‑
异丙基
‑2‑
苯甲酰氧基乙醛；步骤S3，将干燥的分子筛与2,2
’‑
二羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃、2
‑
异丙基
‑2‑
苯甲酰氧基乙醛和(+)
‑
茚胺醇三甲基苯肼三氮唑在装有N,N
‑
二异丙基乙胺的无水无氧的二氯甲烷中室温搅拌24
‑
48小时，将混合物旋蒸，过硅胶柱，得到(R)
‑
2,2
’‑
二羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃和(S)
‑2‑
(2
‑
异丙基乙酰)氧基
‑2’‑
羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃；步骤S4，将(R)
‑
2,2
’‑
二羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃与氢氧化钾、二溴甲烷在N,N
‑
二甲基甲酰胺中于90
–
110℃搅拌24小时后，将反应的混合物萃取，干燥，旋蒸，过硅胶柱，得到(R)
‑
2,2
’‑
(1,1
‑
甲烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃；或将(R)
‑
2,2
’‑
二羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃与氢氧化钾、1,3
‑
二溴丙烷在N,N
‑
二甲基甲酰胺中于90
–
110℃搅拌24小时后，将反应的混合物萃取，干燥，旋蒸，过硅胶柱，得到(R)
‑
2,2
’‑
(1,3
‑
丙烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃；或将(R)
‑
2,2
’‑
二羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃与氢氧化钾、1,4
‑
二溴丁烷在N,N
‑
二甲基甲酰胺中于90
–
110℃搅拌24小时后，将反应的混合物萃取，干燥，旋蒸，过硅胶柱，得到(R)
‑
2,2
’‑
(1,4
‑
丁烷)氧基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃。4.根据权利要求3所述的基于二苯并呋喃的二元轴手性的有机圆偏振磷光化合物的制备方法，其特征在于，包括：步骤S5，将(S)
‑2‑
(2
‑
异丙基乙酰)氧基
‑2’‑
羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃与氢氧化锂在水
和四氢呋喃的混合溶剂中室温搅拌10
‑
18小时，加入乙酸停止反应后，将混合物萃取，干燥，旋蒸，过硅胶柱得到(S)
‑
2,2
’‑
二羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃；将(S)
‑
2,2
’‑
二羟基
‑
1,1
’‑
二二苯并呋喃溶于醋酸中，加入用醋酸稀释的液溴，室温搅拌5小时后，将反应的混合物萃取，干燥，旋蒸，过硅胶柱，得到(S)
‑
3,3
’‑
二溴
‑
2,2
’‑
二羟基

【专利技术属性】
技术研发人员：何自开，黄文斌，付春亚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：