本发明专利技术公开了一种螺芴基格芳烃蓝光材料的制备方法及应用，采用C‑H键活化格子化方法合成了螺芴基格芳烃荧光材料分子G[2]SBF‑TFBZ，其反应最优条件为：催化剂为醋酸钯Pd(OAc)，配体为三叔丁基膦四氟硼酸盐PtBu<subgt;2</subgt;Me‑HBF<subgt;4</subgt;，碱为碳酸钾，有机溶剂为N,N‑二甲基乙酰胺DMAc，在120℃下反应48h，反应浓度为10mmol·L<supgt;‑1</supgt;。采用真空蒸镀技术将来进行OLED制备。具体器件结构为ITO作为阳极，HAT‑CN作为空穴传输层，TAPC/TcTa/mCP作为注入层，G[2]SBF‑TFBZ和[3]TFBZ‑[2]SBF分别作为发光层，测试结果如下：G[2]SBF‑TFBZ和[3]TFBZ‑[2]SBF的最大发射波长分别为417nm和444nm，最大外量子效率EQEmax分别为1.85％和0.41％，G[2]SBF‑TFBZ的启亮电压为3.9V，最大亮度为380.7cd·m<supgt;‑2</supgt;，对应电流密度为197.1mA·cm<supgt;‑2</supgt;。而[3]TFBZ‑[2]SBF的启亮电压为4.3V，对应电流密度为187.3mA·cm<supgt;‑2</supgt;。G[2]SBF‑TFBZ与[3]TFBZ‑[2]SBF相比，具有更强的亮度、更优异的效率和性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机电致发光器件领域，尤其涉及一种螺芴基格芳烃蓝光材料的制备方法及应用。
技术介绍
1、螺二芴是由两个芴分子共用一个碳原子形成的扭曲螺环结构，具有独特的非平面螺共轭效应、十字交叉构象以及空间位阻效应。这些特性使其在有机光电器件领域展现出卓越的应用潜力。例如，在oled器件中，电子需要从阴极注入发光层，而螺二芴具有较强的电子亲和力，这使其成为高效的电子传输材料；此外，螺二芴的螺环结构有助于提高电荷的注入效率，减少电荷在传输过程中的损失，这使其成为优秀的空穴传输材料；最重要的，螺二芴的共轭结构赋予了其优异的荧光性能，通过调控螺二芴类材料的结构，可实现不同波长和颜色的发光，这使其成为理想的发光材料，为制造高效、丰富色彩的oled提供可能。2018年，我们成功利用yamamoto偶联成功制备出螺二芴基“井”字格。不同于纯螺二芴基格芳烃。在本专利技术中，我们利用c-h活化策略合成了一系列[螺二芴-氟苯]基格芳烃，同时对它们的光电性能进行表征，并深入探讨它们在oled中的应用。
技术实现思路
1、本专利技术是通过如下技术手段实现的，其反应过程如下所示：
2、
3、本专利技术首先公开了一种螺芴基格芳烃荧光材料，该荧光材料的具体分子式如式(ⅰ)所示，分子通式如式(ⅱ)所示：
4、其中：
5、为一类螺芴化合物；
6、选自如下结构中任意一种：
7、
8、选自如下结构中任意一种：
9、
<
p>10、中的x选自f、cl、br、i、ch3、no2、ch3o中任意一种。11、进一步地，所述一类螺芴化合物具体结构如下：
12、
13、本专利技术还公开了一种螺芴基格芳烃荧光材料的制备方法，包括：
14、于氮气保护下，在反应温度80-150℃下，加入碱、配体、有机溶剂和钯催化剂反应36-72h，
15、反应体系的反应浓度是10-30mmol·l-1，i型合成子[2]tfbz-sbf和双溴螺二芴dbrdsbf的物质的量的比是1：1，最终得到螺芴基格芳烃荧光材料。
16、进一步地，所述碱选自：氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠的一种或两种的组合；
17、所述配体选自：ptbu2me-hbf4、亚磷酰胺类配体、1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦(binap)、josiphos的一种或两种的组合；
18、所述有机溶剂选自：n,n-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、甲苯、乙腈的一种或两种的组合；
19、所述钯催化剂选自：四(三苯基膦)钯、醋酸钯、新戊酸钯、三氟乙酸钯、二苯基磷二茂铁二氯化钯、二氯二三苯基膦钯、或钯碳的一种或多种的组合。
20、进一步地，所述碱为碳酸钾；所述配体为ptbu2me-hbf4，所述有机溶剂为n,n-二甲基乙酰胺，所述钯催化剂为醋酸钯。
21、进一步地，所述钯催化剂物质的量为合成子的0.025倍至0.05倍。
22、进一步地，所述反应温度为120℃，反应时间为48h，反应浓度为10mmol·l-1。
23、本专利技术还公开了一种根据任一上述制备方法制得的螺芴基格芳烃荧光材料。
24、本专利技术还公开了一种根据任一上述螺芴基格芳烃蓝光材料在电致发光器件制备中的应用。
25、进一步地，所述电致发光器件为有机发光二极管。
26、本专利技术的有益效果在于：
27、1、本专利技术主要对[螺二芴-氟苯]基格芳烃的合成、性质及应用进行研究。首先，通过逆合成分析确认分步法是可行路线。同时筛选出最佳反应条件，采用pd(oac)2作为催化剂，ptbu2me-hbf4作为配体，k2co3作为碱，dmac作为溶剂。当浓度为10mmol·l-1时，得到的一种螺芴基格芳烃荧光材料g[2]sbf-tfbz产率最高约20％。当浓度为20mmol·l-1时，得到的一种螺芴基格芳烃荧光材料g[3]sbf-tfbz产率最高约5％。
28、2、为探究格尺寸以及格孔效应对材料性能的影响，对它们展开详细的光电性质表征(如图2所示)。光谱测试显示，在溶液状态下，随着格尺寸增加，g[3]sbf-tfbz的最大吸收波长与g[2]sbf-tfbz相比，红移7nm；而在薄膜状态下，g[3]sbf-tfbz的最大发射波长与g[2]sbf-tfbz相比，蓝移13nm。需要注意的是，在薄膜和溶液状态下，格g[2]sbf-tfbz和g[3]sbf-tfbz的最大发射波长与线性分子相比，均出现蓝移现象。另外，随着格尺寸增加，g[3]sbf-tfbz的plqy比g[2]sbf-tfbz更低。而格与线性分子相比，格的荧光寿命较短，它们的plqy接近。电化学结果显示，g[2]sbf-tfbz、[3]tfbz-[2]sbf、g[3]sbf-tfbz和[4]tfbz-[3]sbf的带隙分别为3.49ev、4.62ev、4.07ev和3.50ev，可见格子化后的g[2]sbf-tfbz带隙略微变窄，但g[3]sbf-tfbz带隙明显变宽。
29、3、将它们分别作为oled发光层进行应用研究，结果表明：g[2]sbf-tfbz启亮电压为4v，最大亮度达到380.7cd·m-2，最大外量子效率eqemax1.85％。由此可见，[螺二芴-氟苯]基格芳烃g[2]sbf-tfbz与线性分子相比，具有更强的亮度、更优异的效率和性能。惊喜的是，器件el光谱显示，g[2]sbf-tfbz有效抑制了“绿光带现象”出现。这些发现揭示了分子结构与发光特性之间的关系，为定向设计具有特定发光性能的材料提供了重要线索。
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【技术保护点】
1.一种螺芴基格芳烃荧光材料，该荧光材料的具体分子式如式(Ⅰ)所示，分子通式如式(Ⅱ)所示：
2.根据权利要求1所述的螺芴基格芳烃荧光材料，其中：
3.一种根据权利要求1或2所述螺芴基格芳烃荧光材料的制备方法，包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中：
6.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
7.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
8.一种根据权利要求3～7任一所述制备方法制得的螺芴基格芳烃荧光材料。
9.一种根据权利要求1、2、8任一所述螺芴基格芳烃蓝光材料在电致发光器件制备中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其中：
【技术特征摘要】
1.一种螺芴基格芳烃荧光材料，该荧光材料的具体分子式如式(ⅰ)所示，分子通式如式(ⅱ)所示：
2.根据权利要求1所述的螺芴基格芳烃荧光材料，其中：
3.一种根据权利要求1或2所述螺芴基格芳烃荧光材料的制备方法，包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄维，李晓艳，翁洁娜，解令海，魏颖，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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