CN101659664A - 一类苝双酰亚胺衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents
一类苝双酰亚胺衍生物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101659664A CN101659664A CN200910306924A CN200910306924A CN101659664A CN 101659664 A CN101659664 A CN 101659664A CN 200910306924 A CN200910306924 A CN 200910306924A CN 200910306924 A CN200910306924 A CN 200910306924A CN 101659664 A CN101659664 A CN 101659664A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- double imide
- perylene
- perylene double
- derivatives
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 title claims abstract description 44
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 title claims abstract description 41
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- -1 cyclopentadiene ketone Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims abstract description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims description 21
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 229910021595 Copper(I) iodide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XQVWYOYUZDUNRW-UHFFFAOYSA-N N-Phenyl-1-naphthylamine Chemical compound C=1C=CC2=CC=CC=C2C=1NC1=CC=CC=C1 XQVWYOYUZDUNRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 claims description 8
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- FQQOMPOPYZIROF-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-2,4-dien-1-one Chemical compound O=C1C=CC=C1 FQQOMPOPYZIROF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 5
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 4
- OBISXEJSEGNNKL-UHFFFAOYSA-N dinitrogen-n-sulfide Chemical compound [N-]=[N+]=S OBISXEJSEGNNKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- CWMFRHBXRUITQE-UHFFFAOYSA-N trimethylsilylacetylene Chemical group C[Si](C)(C)C#C CWMFRHBXRUITQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NYCBYBDDECLFPE-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(4-bromophenyl)ethane-1,2-dione Chemical compound C1=CC(Br)=CC=C1C(=O)C(=O)C1=CC=C(Br)C=C1 NYCBYBDDECLFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000538 pentafluorophenyl group Chemical group FC1=C(F)C(F)=C(*)C(F)=C1F 0.000 claims description 3
- KRIOVPPHQSLHCZ-UHFFFAOYSA-N propiophenone Chemical class CCC(=O)C1=CC=CC=C1 KRIOVPPHQSLHCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KQDJTBPASNJQFQ-UHFFFAOYSA-N 2-iodophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1I KQDJTBPASNJQFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OYFFSPILVQLRQA-UHFFFAOYSA-N 3,6-ditert-butyl-9h-carbazole Chemical compound C1=C(C(C)(C)C)C=C2C3=CC(C(C)(C)C)=CC=C3NC2=C1 OYFFSPILVQLRQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZPOLNCDBPYJDSE-UHFFFAOYSA-N 3-[4-[bis(2-chloroethyl)amino]phenyl]-2-formamidopropanoic acid Chemical compound O=CNC(C(=O)O)CC1=CC=C(N(CCCl)CCCl)C=C1 ZPOLNCDBPYJDSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LEMABCWCFKCYQC-UHFFFAOYSA-N OBO.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 Chemical class OBO.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 LEMABCWCFKCYQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006069 Suzuki reaction reaction Methods 0.000 claims description 2
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 claims description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- LHDMBYWDIBGTAR-UHFFFAOYSA-N phenyl hypoiodite Chemical compound IOC1=CC=CC=C1 LHDMBYWDIBGTAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 229910002666 PdCl2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 18
- 238000006117 Diels-Alder cycloaddition reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 2
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N endo-cyclopentadiene Natural products C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 abstract 1
- 230000003407 synthetizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 9
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- GLGNXYJARSMNGJ-VKTIVEEGSA-N (1s,2s,3r,4r)-3-[[5-chloro-2-[(1-ethyl-6-methoxy-2-oxo-4,5-dihydro-3h-1-benzazepin-7-yl)amino]pyrimidin-4-yl]amino]bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2-carboxamide Chemical compound CCN1C(=O)CCCC2=C(OC)C(NC=3N=C(C(=CN=3)Cl)N[C@H]3[C@H]([C@@]4([H])C[C@@]3(C=C4)[H])C(N)=O)=CC=C21 GLGNXYJARSMNGJ-VKTIVEEGSA-N 0.000 description 1
- QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N (3S)-3-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[5-[(3aS,6aR)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoylamino]-3-methylbutanoyl]amino]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]-4-[1-bis(4-chlorophenoxy)phosphorylbutylamino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound CCCC(NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](Cc1ccc(O)cc1)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CCCCC1SC[C@@H]2NC(=O)N[C@H]12)C(C)C)P(=O)(Oc1ccc(Cl)cc1)Oc1ccc(Cl)cc1 QFLWZFQWSBQYPS-AWRAUJHKSA-N 0.000 description 1
- UNILWMWFPHPYOR-KXEYIPSPSA-M 1-[6-[2-[3-[3-[3-[2-[2-[3-[[2-[2-[[(2r)-1-[[2-[[(2r)-1-[3-[2-[2-[3-[[2-(2-amino-2-oxoethoxy)acetyl]amino]propoxy]ethoxy]ethoxy]propylamino]-3-hydroxy-1-oxopropan-2-yl]amino]-2-oxoethyl]amino]-3-[(2r)-2,3-di(hexadecanoyloxy)propyl]sulfanyl-1-oxopropan-2-yl Chemical compound O=C1C(SCCC(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)COCC(=O)N[C@@H](CSC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC)C(=O)NCC(=O)N[C@H](CO)C(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)COCC(N)=O)CC(=O)N1CCNC(=O)CCCCCN\1C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2CC/1=C/C=C/C=C/C1=[N+](CC)C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C1 UNILWMWFPHPYOR-KXEYIPSPSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 229940125758 compound 15 Drugs 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- GRPQBOKWXNIQMF-UHFFFAOYSA-N indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [Sn+4].[O-2].[In+3] GRPQBOKWXNIQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N naphthalene-acid Natural products C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- KJOLVZJFMDVPGB-UHFFFAOYSA-N perylenediimide Chemical compound C=12C3=CC=C(C(NC4=O)=O)C2=C4C=CC=1C1=CC=C2C(=O)NC(=O)C4=CC=C3C1=C42 KJOLVZJFMDVPGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- YJSKZIATOGOJEB-UHFFFAOYSA-N thieno[2,3-b]pyrazine Chemical class C1=CN=C2SC=CC2=N1 YJSKZIATOGOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHOVBSAWJQSRDD-UHFFFAOYSA-N thiophen-2-yloxyboronic acid Chemical compound OB(O)OC1=CC=CS1 OHOVBSAWJQSRDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
一类以苝双酰亚胺为核的新型结构衍生物及其在有机电致发光器件中的应用，属于有机电致发光材料的制备领域。这些苝双酰亚胺衍生物的结构特征是在苝双酰亚胺的1，6，7，12－四个港湾位通过氧基苯基连接不同结构类型、不同共轭程度的电荷传输功能基团。这些衍生物通过以下方法合成：首先由1，6，7，12－四卤代苝双酰亚胺合成外围带有端乙炔活性基团的苝双酰亚胺核，然后再与外围带有功能取代基的环戊二烯酮或者芳胺等发生Diels－Alder环加成或者C－N、C－C偶联等反应制得目标衍生物。这些化合物具有良好的热稳定性、形态稳定性、溶解性和独特的光电性质。以这些材料为发光层兼电荷传输层制备非掺杂型电致发光器件，表明这些材料有望成为优良的主体型红色电致发光材料。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光材料领域的一类苝双酰亚胺衍生物及其制备方法和应用。
背景技术
二十世纪微电子技术的辉煌成就和二十一世纪光电子技术的迅猛发展使信息技术正面临着一场激动人心的革命。国际互联网的发展，信息产业的崛起都正在改变着人类传统的生活方式和社会面貌。
信息技术包括信息的采集、处理、存储、传输与显示。信息数据的高效准确采集，快速处理，高密度存储，大容量传输和高清晰度的显示构成了信息技术的主体。其中作为信息系统输出端的显示技术占有举足轻重的地位。它是人们从信息系统获取信息的必要手段。当前，应用广泛、已形成生产体系的显示器件有阴极射线管(CathodeRayTube，CRT)、液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)和等离子体显示器(PlasmaDisplayPanel，PDP)。由于存在不同程度的缺陷，上述显示器件的应用均受到一定的限制。如：CRT体积大，驱动电压高，辐射严重；LCD响应速度慢，视角窄，对比度小，制作工艺复杂，属于被动发光；PDP以三维空间结构向各个方向发光而形成像素交叉效应，而且造价昂贵。
相比之下，有机电致发光器件(OrganicLight-emittingDiodes，OLEDs)具有可与集成电路相匹配的低直流电压驱动、主动发光、体积小、无视角限制、响应速度快等优点；而且同无机电致发光相比具有色彩全、制作工艺简单、加工性能好、成本低廉等多项优点，在手机、数码相机、车载显示、笔记本电脑、电视等领域显示出广阔的应用前景，成为二十一世纪光电信息技术发展中倍受瞩目的前沿课题之一。
有机电致发光三基色材料中，绿光和蓝光的发展迅速，甚至已达到实用化水平，而红光材料进展明显落后。红色发光材料由于存在发光自淬灭效应、电荷传输性能相对较弱等缺点，多采用掺杂技术制备其发光器件。在掺杂型发光器件中，经常由于能量传递不充分等原因导致主、客体同时发光，严重影响红光的色纯度；另外，掺杂型发光器件是通过共蒸镀或者混合溶液旋转涂膜方法制备的，因此，器件制备工艺远比非掺杂型器件复杂得多；同时，掺杂体系中主客体分子之间的相分离也是导致器件不稳定的主要原因。如果红色发光材料在保证高量子效率的前提下，同时具备电荷传输功能，就可以作为发光层兼电荷传输层制备非掺杂型器件，不但避免了掺杂型器件的主客体同时发光、相分离等弊端，也最大限度简化了器件制备工艺。2000年Toguchi等人报道了第一个主体型红色电致发光材料(PPA)(PSA)Pe及其非掺杂型红光器件(Synth.Met.，2000，111-112，57.)。近年来，更多的主体型红光材料纷纷面世，例如Lin等人于2002年报道的噻吩并吡嗪系列星状衍生物(Adv.Mater.，2002，14，822.)，Chen等人也几乎同时报道了NPAMLMI等(Adv.Mater.，2002，14，1072.)，最近，朱道本院士的研究组又报道了另一组具有D-π-A型结构的主体红光材料CAPP和CAPQ(Adv.Func.Mater.，2005，15(9)，1541.)目前，主体型红光材料和非掺杂型器件已成为红色电致发光的最新研究趋势。
发明内容
本发明的目的是通过在3，4，9，10-苝双酰亚胺母体上引入不同载流子传输功能的基团，以合成具有优良性能的红色主体型发光材料，同时显著提高其在有机溶剂中的溶解性。
本发明的技术方案首先由1，6，7，12-四卤代苝双酰亚胺合成外围带有端乙炔、或者卤素等活性基团的苝酰亚胺核，然后再与外围带有功能取代基的环戊二烯酮或者芳胺等发生Diels-Alder环加成或者C-N、C-C偶联等反应制得苝双酰亚胺衍生物。结构通式如下：
其中：R选自咔唑基、3，6-二叔丁基咔唑基、3，6-二(3，6-二叔丁基咔唑基)咔唑基、萘基、蒽基、菲基、芘基、N-苯基-1-萘胺基、噻吩基、吡嗪基、苯并噻二唑基或结构通式如下的基团：
R1～R4全部为五氟苯基或R1＝R4＝苯基，R2＝R3＝除A、B以外的R基取代的苯基。所述的一类苝双酰亚胺衍生物的制备方法包括以下步骤：
(1)将四溴代的3，4，9，10-苝双酰亚胺、对碘苯酚和无水碳酸钾按摩尔比1∶4.4∶4.4混合在一起，加入氮甲基吡咯烷酮做溶剂，90℃，在氮气保护和搅拌下，反应10h，得1，6，7，12-四对碘苯基氧基取代的苝双酰亚胺；
(2)将三甲基硅乙炔与步骤(1)的产物，与[PdCl2(PPh3)2]、碘化亚铜和三苯基磷按摩尔比4.8∶1∶0.2∶0.5∶0.5混合，在体积比为2∶1的三乙胺和四氢呋喃溶液中，氮气保护25℃下反应24h，生成1，6，7，12-四(三甲基硅乙炔基)苯氧基取代的苝双酰亚胺，随后产物在摩尔比为1∶100的氟化铵和四正丁基氟化铵作用下，室温反应6h脱去保护基得外围带有四个乙炔基活性基团的苝双酰亚胺；
(3)将二苯丙酮与4，4’-二溴二苯乙二酮在无水乙醇溶液中，氢氧化钾作用下回流反应半小时，得到二溴代的环戊二烯酮，接着将其与3，6-二叔丁基咔唑或N-苯基-1-萘胺、铜粉或碘化亚铜、18-冠-6、无水碳酸钾按摩尔比1∶3∶2∶0.2∶6混合，在硝基苯中氮气保护下，150～200℃反应5～72h得到含有不同取代基的环戊二烯酮；
(4)将步骤(1)的产物与3，6-二叔丁基咔唑或N-苯基-1-萘胺、碘化亚铜、18-冠-6、无水碳酸钾按摩尔比1∶6∶4∶0.4∶12混合，在硝基苯中氮气保护下反应5～35h得到相应的苝双酰亚胺衍生物；或将步骤(1)的产物与萘硼酸、噻吩硼酸或苯并噻二唑硼酸通过Suzuki反应得到相应的苝双酰亚胺衍生物；或将步骤(2)的产物与步骤(3)的产物按摩尔比1∶4.8～12混合，在邻二甲苯中，150～170℃下反应1～5天，得到相应的苝双酰亚胺衍生物。
所述的一类苝双酰亚胺衍生物的应用是：所述苝双酰亚胺衍生物(如当R为3，6-二叔丁基咔唑基、3，6-二(3，6-二叔丁基咔唑基)咔唑基、萘基、N-苯基-1-萘胺基或R1～R4全部为五氟苯基时的苝双酰亚胺衍生物)可以通过溶液旋涂方法制备薄膜，并作为发光层兼电荷传输层制备非掺杂型电致发光器件，器件结构为：ITO/40nm的PEDOT:PSS/80nm的苝双酰亚胺衍生物/50nm的Ca/Al，器件制备过程如下：首先在洗净、干燥、并用紫外线-臭氧处理的ITO玻璃基片上，将PEDOT:PSS的水溶液旋涂成膜，然后在120℃下烘1h，然后在PEDOT:PSS薄膜上旋涂苝双酰亚胺衍生物的甲苯溶液，随后将片基转入真空蒸镀室内蒸镀Ca/Al阴极。
本发明的苝双酰亚胺衍生物具有良好的溶解性、光热稳定性和形态稳定性以及荧光量子产率高等优点，可作为主体型红光材料制备非掺杂型有机电致发光器件。
附图说明
图1是使用本发明所述的一类苝双酰亚胺衍生物作为发光材料兼载流子传输材料制成的有机电致发光器件的结构图。其中：1、玻璃基质；2、ITO阳极；3、PEDOT:PSS空穴注入层；4、苝双酰亚胺衍生物发光层；5、钙阴极；6、铝保护层。
具体实施方式
下面通过实例对本发明做进一步的阐述，目的在于更好理解本发明的内容。因此所举实例并不限制本发明的保护范围。
实施例1化合物4的制备
在50ml两口瓶中加入1.2g(3.26mmol)4，4’-二溴二苯乙二酮，0.68g(3.26mmol)二苯丙酮，200mg(3.59mmol)氢氧化钾固体和20ml无水乙醇，回流30分钟，抽滤得1(1.5g，产率80％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ6.80(d，4H，3J＝8.4Hz)，7.1-7.3(m，10H)，7.35(d，4H，3J＝8.4Hz).MS：m/z：542([M+2]+)。
向50ml两口瓶中加入200mg(0.369mmol)1，178mg(0.811mmol)N-苯基-1-萘胺，118mg(1.84mmol)铜粉，24.4mg(0.09mmol)18-冠-6，357mg(2.58mmol)碳酸钾和5ml硝基苯，氮气保护回流状态下反应72h，减压除去溶剂，柱层析分离得2(257mg，，产率85％)。MS：m/z：：819([M+H]+)。
135mg(0.115mmol)的中间体3和565mg(0.69mol)的2在邻二甲苯中回流；两天。然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得目标化合物400mg(80％)，MS(MALDI-TOF)：m/z：4336([M+H]+)。
实施例2化合物6的制备
108mg(0.09mmol)的3和548mg(0.73mmol)的5氮气保护下在邻二甲苯中回流5天。然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得目标化合物6(300mg，81％)。Mp.413℃.1HNMR(CD2Cl2)：8.17(s，4H)，7.78(s，4H)，7.44-7.38(t，2H)，7.26-7.23(d，4H)，7.09-7.05(d，8H)，6.77-6.73(d，8H)，2.66-2.55(m，4H)，1.03-1.00(s，24H).19FNMR(CD2Cl2)：δ＝-136.932～-138.826(m)，-148.818～-149.007(d)，-149.628(s)，-150.527(s)，-158.745～-159.332(m).MS(MALDI-TOF)：m/z：4039([M+H]+).Elemental analysis calcd.(％)for C192H58F80N2O8：C，57.07，H，1.45，N，0.69.Found：C，57.01，H，1.38，N，0.73。
实施例3化合物8的制备
向50ml两口瓶中加入45mg(0.038mmol)中间体3和215mg(0.228mmol)7，氮气保护下在邻二甲苯中回流四天，然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得8(120mg，产率65％)。MS(MALDI-TOF)：m/z：4817([M+H]+)。
实施例4化合物11的制备
向50ml两口瓶中加入100mg(0.06mmol)的中间体8，100.4mg(0.36mmol)9，4.8mg(0.025mmol)碘化亚铜，16mg(0.06mmol)18-冠-6，115.9mg(0.84mmol)无水碳酸钾和5ml硝基苯，氮气保护下180℃反应5h。然后冷却到室温，减压除去溶剂，柱层析分离得11(115mg，产率85％)。MS(MALDI-TOF)：m/z：2188([M+H]+)。
实施例5化合物13的制备
向50ml两口瓶中加入100mg(0.06mmol)的中间体9，273.5mg(0.38mmol)12，4.8mg(0.025mmol)碘化亚铜，16mg(0.06mmol)18-冠-6，115.9mg(0.84mmol)无水碳酸钾和5ml硝基苯，氮气保护下180℃反应28h。然后冷却到室温，减压除去溶剂，柱层析分得13(190mg，产率80％)。MS(MALDI-TOF)：m/z：3954.88([M+H]+)。
实施例6化合物15的制备
向50ml两口瓶中加入100mg(0.036mmol)中间体14和321mg(0.432mmol)5，氮气保护下在邻二甲苯中回流五天，然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得15(274.5mg，产率90％)。MS(MALDI-TOF)：m/z：8519([M+H]+).
实施例7化合物16的制备
向50ml两口瓶中加入100mg(0.036mmol)中间体14和351mg(0.432mmol)2，氮气保护下在邻二甲苯中回流五天，然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得16(277.5mg，产率85％)。MS(MALDI-TOF)：m/z：9114([M+H]+)。
实施例8化合物17的制备
向50ml两口瓶中加入100mg(0.036mmol)中间体14和405.4mg(0.432mmol)7，氮气保护下在邻二甲苯中回流五天，然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得17(306mg，产率85％)。MS(MALDI-TOF)：m/z：10076([M+H]+)。
实施例9化合物19的制备
向50ml两口瓶中加入100mg(0.085mmol)中间体3和119.6mg(0.51mmol)18，氮气保护下在邻二甲苯中回流五天，然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得19(144mg，产率85％)。MS(MALDI-TOF)：m/z：1999.76([M+H]+)。
实施例10化合物20的制备
向50ml两口瓶中加入500mg(0.3mmol)中间体9和310mg(1.8mmol)2-萘硼酸，636mg(6mmol)碳酸钠，0.4ml水和44.8mg(0.036mmol)四三苯基磷钯，氮气保护下在甲苯中90℃反应24h，然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得20(356mg，产率75％)。MS：m/z：1583.6([M+H]+)。
实施例11化合物21的制备
向50ml两口瓶中加入500mg(0.3mmol)中间体9和242.7mg(1.8mmol)2-噻吩硼酸，636mg(6mmol)碳酸钠，0.4ml水和44.8mg(0.036mmol)四三苯基磷钯，氮气保护下在甲苯中90℃反应36h，然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得21(337.4mg，产率80％)。MS：m/z：1406([M]+)。
实施例12化合物23的制备
向50ml两口瓶中加入500mg(0.3mmol)中间体9和324mg(1.8mmol)22，636mg(6mmol)碳酸钠，0.4ml水和44.8mg(0.036mmol)四三苯基磷钯，氮气保护下在甲苯中90℃反应48h，然后冷却至室温，减压除去溶剂，柱层析分离得23(384mg，产率80％)。MS：m/z：1615.4([M+H]+)。
实施例13苝双酰亚胺衍生物的有机电致发光器件
图1示出了将本发明所述的苝双酰亚胺衍生物(如化合物4、化合物6、化合物8、化合物11、化合物13、化合物15等)作为发光层和电荷传输层制备的非掺杂有机电致发光器件，器件结构如下：ITO/PEDOT:PSS(40nm)/苝双酰亚胺衍生物(80nm)/Ca(50nm)/Al。其中ITO为氧化铟锡玻璃电极，作为阳极；PEDOT:PSS作为空穴注入材料；Ca作为阴极材料，外面蒸一层Al作为保护层，以免Ca被氧化。
器件制作程序如下：首先用洗涤剂清洗ITO玻璃的表面多次，然后用乙醇和氯仿超声以除去有机污染物，用自来水冲洗，再用超纯水冲洗多次。洗净的基片用氮气吹干，再用紫外线臭氧处理25分钟，保证表面干净、清洁。将PEDOT/PSS的水溶液旋涂在洗净的ITO基片上，然后在120℃下烘1h，随后旋涂苝双酰亚胺衍生物的甲苯溶液，最后在金属蒸镀室内蒸镀Ca作为阴极，并在金属Ca层外面蒸一层Al作为保护层，以免阴极被空气氧化。
上述器件的电致发光性能以化合物6作为发光层为例进行说明，器件结构为：ITO/PEDOT:PSS(40nm)/化合物6(80nm)/Ca(50nm)/Al，器件的启动电压为11V，在118mAcm-2的电流密度下亮度为300cdm-2，6.5mAcm-2电流密度下电流效率为0.5cd A-1。器件的发光峰在602nm，638nm和700nm，为红光器件。
Claims (3)
1.一类苝双酰亚胺衍生物，其特征是：该类衍生物的结构通式如下：
其中：R选自咔唑基、3，6-二叔丁基咔唑基、3，6-二(3，6-二叔丁基咔唑基)咔唑基、萘基、蒽基、菲基、芘基、N-苯基-1-萘胺基、噻吩基、吡嗪基、苯并噻二唑基或结构通式如下的基团：
R1～R4全部为五氟苯基或R1＝R4＝苯基，R2＝R3＝除A、B以外的R基取代的苯基。
2.据权利要求1所述的一类苝双酰亚胺衍生物的制备方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：
(1)将四溴代的3，4，9，10-苝双酰亚胺、对碘苯酚和无水碳酸钾按摩尔比1∶4.4∶4.4混合在一起，加入氮甲基吡咯烷酮做溶剂，90℃，在氮气保护和搅拌下，反应10h，得1，6，7，12-四对碘苯基氧基取代的苝双酰亚胺；
(2)将三甲基硅乙炔与步骤(1)的产物，与[PdCl2(PPh3)2]、碘化亚铜和三苯基磷按摩尔比4.8∶1∶0.2∶0.5∶0.5混合，在体积比为2∶1的三乙胺和四氢呋喃溶液中，氮气保护25℃下反应24h，生成1，6，7，12-四(三甲基硅乙炔基)苯氧基取代的苝双酰亚胺，随后产物在摩尔比为1∶100的氟化铵和四正丁基氟化铵作用下，室温反应6h脱去保护基得外围带有四个乙炔基活性基团的苝双酰亚胺；
(3)将二苯丙酮与4，4’-二溴二苯乙二酮在无水乙醇溶液中，氢氧化钾作用下回流反应半小时，得到二溴代的环戊二烯酮，接着将其与3，6-二叔丁基咔唑或N-苯基-1-萘胺、铜粉或碘化亚铜、18-冠-6、无水碳酸钾按摩尔比1∶3∶2∶0.2∶6混合，在硝基苯中氮气保护下，150～200℃反应5～72h得到含有不同取代基的环戊二烯酮；
(4)将步骤(1)的产物与3，6-二叔丁基咔唑或N-苯基-1-萘胺、碘化亚铜、18-冠-6、无水碳酸钾按摩尔比1∶6∶4∶0.4∶12混合，在硝基苯中氮气保护下反应5～35h得到相应的苝双酰亚胺衍生物；或将步骤(1)的产物与萘硼酸、噻吩硼酸或苯并噻二唑硼酸通过Suzuki反应得到相应的苝双酰亚胺衍生物；或将步骤(2)的产物与步骤(3)的产物按摩尔比1∶4.8～12混合，在邻二甲苯中，150～170℃下反应1～5天，得到相应的苝双酰亚胺衍生物。
3.根据权利1所述的一类苝双酰亚胺衍生物的应用，其特征是：所述苝双酰亚胺衍生物可以通过溶液旋涂方法制备薄膜，并作为发光层兼电荷传输层制备非掺杂型电致发光器件，器件结构为：ITO/40nm的PEDOT∶PSS/80nm的苝双酰亚胺衍生物/50nm的Ca/Al，器件制备过程如下：首先在洗净、干燥、并用紫外线-臭氧处理的ITO玻璃基片上，将PEDOT∶PSS的水溶液旋涂成膜，然后在120℃下烘1h，然后在PEDOT∶PSS薄膜上旋涂苝双酰亚胺衍生物的甲苯溶液，随后将片基转入真空蒸镀室内蒸镀Ca/Al阴极。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910306924A CN101659664A (zh) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | 一类苝双酰亚胺衍生物及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910306924A CN101659664A (zh) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | 一类苝双酰亚胺衍生物及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101659664A true CN101659664A (zh) | 2010-03-03 |
Family
ID=41787938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910306924A Pending CN101659664A (zh) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | 一类苝双酰亚胺衍生物及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101659664A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830910A (zh) * | 2010-05-08 | 2010-09-15 | 大连理工大学 | 一类噻吩并吡嗪衍生物及其制备方法 |
| WO2013053203A1 (zh) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | 中国科学院化学研究所 | 芳酰亚胺共轭聚合物、其制备方法及其在有机光电子器件中的应用 |
| CN103208588A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-17 | 华南理工大学 | 一种倒置结构的有机/聚合物太阳能电池 |
| JP2014510726A (ja) * | 2011-03-10 | 2014-05-01 | クライスケード ソーラー リミテッド | 有機化合物及び当該有機化合物を含む光起電装置 |
| CN103773311A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-05-07 | 常州大学 | 一种有机复合近红外吸收剂及其制备方法 |
| CN106872435A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-06-20 | 重庆大学 | 基于苝酰亚胺多臂聚合物的蛋白质生物发光成像传感器 |
| CN111909150A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-11-10 | 北京文海阳工贸有限责任公司 | 一种近红外荧光染料及其在制备化学近红外辐射剂中的应用 |
-
2009
- 2009-09-11 CN CN200910306924A patent/CN101659664A/zh active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830910A (zh) * | 2010-05-08 | 2010-09-15 | 大连理工大学 | 一类噻吩并吡嗪衍生物及其制备方法 |
| JP2014510726A (ja) * | 2011-03-10 | 2014-05-01 | クライスケード ソーラー リミテッド | 有機化合物及び当該有機化合物を含む光起電装置 |
| US9508938B2 (en) | 2011-03-10 | 2016-11-29 | Cryscade Solar Limited | Organic compound and photovoltaic device comprising the same |
| WO2013053203A1 (zh) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | 中国科学院化学研究所 | 芳酰亚胺共轭聚合物、其制备方法及其在有机光电子器件中的应用 |
| CN103208588A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-17 | 华南理工大学 | 一种倒置结构的有机/聚合物太阳能电池 |
| CN103208588B (zh) * | 2013-03-19 | 2015-10-28 | 华南理工大学 | 一种倒置结构的有机/聚合物太阳能电池 |
| CN103773311A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-05-07 | 常州大学 | 一种有机复合近红外吸收剂及其制备方法 |
| CN106872435A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-06-20 | 重庆大学 | 基于苝酰亚胺多臂聚合物的蛋白质生物发光成像传感器 |
| CN106872435B (zh) * | 2017-04-14 | 2019-07-16 | 重庆大学 | 基于苝酰亚胺多臂聚合物的蛋白质生物发光成像传感器 |
| CN111909150A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-11-10 | 北京文海阳工贸有限责任公司 | 一种近红外荧光染料及其在制备化学近红外辐射剂中的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pham et al. | Acene-based organic semiconductors for organic light-emitting diodes and perovskite solar cells | |
| CN101659664A (zh) | 一类苝双酰亚胺衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN101910357B (zh) | 高效率的蓝色电致发光化合物和使用该化合物的显示器 | |
| CN103408569B (zh) | 一种螺芴环戊并二噻吩类衍生物及其应用 | |
| CN101830910B (zh) | 一类噻吩并吡嗪衍生物及其制备方法 | |
| CN104650066B (zh) | 一种绿光材料的制备及其有机发光器件 | |
| CN102807554B (zh) | 含萘、蒽、二苯并噻吩砜单元的有机半导体材料及其制备方法和应用 | |
| CN111978292B (zh) | 一种化合物及其应用、包含其的有机电致发光器件 | |
| CN111320615B (zh) | 一类基于s,s-二氧-二苯并噻吩和菲并咪唑的小分子及其在电致发光器件中的应用 | |
| CN117247384A (zh) | 一种高效窄谱带有机电致发光材料及其在制备有机电致发光器件中的应用 | |
| CN113896724B (zh) | 基于苯并噻二唑-芘并咪唑的有机红光小分子及其在制备非掺杂有机电致发光器件中的应用 | |
| CN102807556B (zh) | 含萘、蒽、二苯并噻吩砜单元的有机半导体材料及其制备方法和应用 | |
| JP2013539217A (ja) | フルオレンを含む有機半導体材料、調合法、及び、その使用方法 | |
| KR20150102559A (ko) | 테트라플루오로페닐렌 작용기를 갖는 고분자 및 이를 이용한 에너지 변환 소자 | |
| CN113896719A (zh) | 一类纯有机高激子利用率荧光小分子及应用 | |
| CN103012173A (zh) | 一种可交联化合物及其制备方法和由其制成的发光器件 | |
| CN106187966A (zh) | 一种有机电致发光材料、制备方法及其应用 | |
| CN103304470A (zh) | 含萘的有机半导体材料及其制备方法和有机电致发光器件 | |
| CN111377943A (zh) | 一种并五元杂环类有机化合物及其应用 | |
| CN106518688B (zh) | 一种9-苯基取代芴衍生物、制备方法及其应用 | |
| CN102807555B (zh) | 萘基蒽取代的二苯并噻吩砜有机半导体材料及其制备方法和应用 | |
| CN113512047B (zh) | 一种化合物及其应用 | |
| CN103601747B (zh) | 一种基于吲哚[3,2-b]咔唑的芳基硼化合物及其制备和应用 | |
| CN104003927A (zh) | 一种有机电致磷光主体材料及其制备方法和有机电致发光器件 | |
| CN111909188B (zh) | 一种化合物、发光材料和有机电致发光器件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100303 |