一种喹唑啉杂环衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种喹唑啉杂环衍生物及其制备方法和应用，涉及有机发光材料领域。本发明专利技术利用含有喹唑啉的苯并嘧啶与吡啶并嘧啶单元作为受体，用苯基以及吡啶基作为π桥，以二甲基吖啶或吩噁嗪作为给体，构建出具有D

【技术实现步骤摘要】
一种喹唑啉杂环衍生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，涉及一种喹唑啉杂环衍生物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]热活化延迟荧光(TADF)材料可同时利用75％的三线态激子和25％的单线态激子，发光效率高，且其理论最大内量子产率远高于传统发光机制的荧光材料，如荧光材料、磷光材料、三线态
‑
三线态湮灭(TTA)材料。但是在聚集状态下，由于TADF材料分子间π
‑
π相互作用会显著加强，绝大多数激子的能量会以热能的形式散发到外界环境中，从而导致激子的利用率极低，出现荧光淬灭的问题，降低了TADF材料的荧光寿命和发光强度，影响其实际应用。
[0003]现有技术通过在分子设计中引入位阻较大的基团，抑制材料分子间的相互作用，从而降低荧光淬灭效应，得到具有聚集诱导发光特性的热激活延迟荧光材料，但是该荧光材料的荧光量子产率较低，导致发光效率和发光强度也较低，在应用方面受到限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有具有AIE特性的TADF材料荧光量子产率低，导致发光效率较低的问题，提供一种具有AIE和TADF特性的喹唑啉杂环衍生物，通过减少π
‑
π堆积，限制分子内部的自由旋转，提高荧光量子产率。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种上述喹唑啉杂环衍生物的制备方法。
[0006]本专利技术的再一目的是提供一种上述喹唑啉杂环衍生物在有机发光器件中的应用。
[0007]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种喹唑啉杂环衍生物，具有如下式(Ⅰ)或式(Ⅱ)的结构通式：
[0009][0010]其中，R和R1独立地为10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪或9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶；
[0011]所述9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶、10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪中与氮原子相连的氢被苯基或吡啶基取代。
[0012]其中需要说明的是：
[0013]本专利技术利用含有喹唑啉的苯并嘧啶或吡啶并嘧啶单元作为受体，用苯基或吡啶基作为π桥，以10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪或9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶作为给体，构建出具有D
‑
π
‑
A
‑
π
‑
D结构的有机小分子，即喹唑啉杂环衍生物。所述喹唑啉杂环衍生物具有扭曲的构像，在聚集状态下，扭转与振动受到抑制，从而导致较高的辐射跃迁速率，
具有聚集诱导发光以及热活化延迟荧光的特性。
[0014]通过构造扭曲型的D
‑
π
‑
A结构，能够减少π
‑
π堆积，从而提高喹唑啉杂环衍生物的荧光量子产率。此外，在D
‑
A结构之中引入苯基或吡啶作为π桥，可以在保证具有较高辐射跃迁速率以及小的单线态与三线态能级差的同时，限制给受体之间的扭转角度，以调节前线分子轨道分布，避免聚集状态下的荧光淬灭，提高荧光量子产率。
[0015]此外，π桥的引入可以增加给受体之间的距离，从而让前线分子轨道中的HOMO能级和LUMO能级之间的距离增大，减小两个电子能级之间的重叠，促进反向系间窜越(RISC)过程，并抑制非辐射跃迁，提升荧光量子产率。
[0016]所述9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶的结构式为10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪的结构式为
[0017]具体地，所述R为9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶，R1为10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪或9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶。
[0018]具体地，所述R1为9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶。
[0019]具体地，所述含喹唑啉杂环化合物的结构为具体地，所述含喹唑啉杂环化合物的结构为
[0020]优选地，所述含喹唑啉杂环化合物的结构为
[0021]本专利技术具体保护一种上述含喹唑啉杂环化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0022]当喹唑啉杂环衍生物具有式(Ⅱ)所示结构时，包括如下步骤：
[0023]S1.将中间体1与给体基团1或给体基团2在有机溶剂中混合，在金属催化剂和碱性盐作用下，于95～100℃条件中进行suzuki反应制得中间体2；所述中间体2的结构为：
[0024]S2.将S1得到的中间体2和三氯氧磷混合，在60～70℃下充分反应得到中间体3；
[0025]S3.将S2得到的中间体3与给体基团1或给体基团2在有机溶剂中进行混合，在金属
催化剂和碱性盐的作用下，于95～100℃条件中充分反应得到式(Ⅱ)所示结构化合物；
[0026]所述中间体1为6
‑
溴喹喔啉
‑4‑
醇；给体基团1为9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
(4
‑
(4,4,5,5
‑
四甲基
‑
1,3,2
‑
二氧硼杂环戊烷
‑2‑
基)苯基)
‑
9,10
‑
二氢吖啶；给体基团2为10
‑
(5
‑
(4,4,5,5
‑
四甲基
‑
1,3,2
‑
二氧杂硼烷
‑2‑
基)吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪；
[0027]当喹唑啉杂环衍生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喹唑啉杂环衍生物，其特征在于，具有如下式(Ⅰ)或式(Ⅱ)的结构通式：其中，R和R1独立地为10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪或9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶；所述9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶、10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪中与氮原子相连的氢被苯基或吡啶基取代。2.如权利要求1所述喹唑啉杂环衍生物，其特征在于，所述R为9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶，R1为10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪或9,,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶。3.如权利要求2所述喹唑啉杂环衍生物，其特征在于，所述R1为9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶。4.如权利要求1所述喹唑啉杂环衍生物，其特征在于，所述9,9
‑
二甲基
‑
10
‑
苯基
‑
9,10
‑
二氢吖啶中与氮原子相连的氢被苯基取代，所述10
‑
(吡啶
‑2‑
基)
‑
10H
‑
吩噁嗪中与氮原子相连的氢被吡啶基取代。5.如权利要求1所述喹唑啉杂环衍生物，其特征在于，所述含喹唑啉杂环化合物的结构为6.如权利要求5所述喹唑啉杂环衍生物，其特征在于，所述含喹唑啉杂环化合物的结构为7.一种权利要求1～6任一项所述喹...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓明佳，陈嘉雄，霍延平，刘俊宏，刘碧娟，陈光宇，朱俊宇，籍少敏，刘源，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：