CN108864070A - 一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法 - Google Patents

一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108864070A
CN108864070A CN201810840553.6A CN201810840553A CN108864070A CN 108864070 A CN108864070 A CN 108864070A CN 201810840553 A CN201810840553 A CN 201810840553A CN 108864070 A CN108864070 A CN 108864070A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phenoxazine
pyridine
pxy2bbp
bis
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.)
Granted
Application number
CN201810840553.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108864070B (zh
Inventor
郭智勇
娄雨蘅
钟芸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN201810840553.6A priority Critical patent/CN108864070B/zh
Publication of CN108864070A publication Critical patent/CN108864070A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108864070B publication Critical patent/CN108864070B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6432—Quenching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法。本发明通过在电子给体吩噁嗪取代电子受体二苯甲酮的衍生物结构中引入吡啶官能团，改变材料的电子供体和受体的分布情况，合成新型的可单独作为OLED器件发光层的TADF有机荧光材料：化合物m‑Pxy2BBP‑1：和m‑Pxy2BBP‑2：。

Description

一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法。
背景技术
近年来，有机电致发光器件（OLEDs）在基础研究、材料开发、器件制备工艺等方面发展迅速，因其优于传统显示照明的各项性能而备受追捧。如今，它已基本完成了从实验室研究走向工业化制备的进程。
OLEDs性能的优劣与其有机发光材料的选择休戚相关。其中，传统荧光和磷光材料因存在明显的不足，如发光效率低等而限制了进一步发展与应用。新兴的TADF材料采用纯有机分子，不含有重金属原子，成本较低，对环境无污染，能够通过热活化发生系间反向窜越形成延迟荧光，具有100%的激子利用率。因此，作为第三代有机发光材料其拥有巨大的市场前景。
然而，传统有机分子的S1能级比T1能级高约0.5～1.0 eV，不满足热活化的条件。因此，只有通过合理的分子设计，使得∆EST下降至足够低（一般为0.3 eV以下)，才能满足热活化的条件。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法。本发明通过合理的分子设计在电子给体吩噁嗪取代电子受体二苯甲酮的衍生物结构中引入吡啶官能团，改变材料中电子供体和受体的分布情况，合成新型的可单独作为OLED器件发光层的TADF有机荧光材料：化合物m-Pxy2BBP-1和m-Pxy2BBP-2。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物，其化学结构式为：
或。
化合物m-Pxy2BBP-1的制备方法包括以下步骤：
1）以N，N-二甲基甲酰胺甲缩醛、4-溴苯乙酮为起始原料，在二甲苯中反应得到3-二甲基氨基-1-（4-溴苯基）丙-2-烯酮；
2）将制得的3-二甲基氨基-1-（4-溴苯基）丙-2-烯酮和氯化铵在碘化亚铜催化下，得到中间体3，5-双（2-溴苯甲酰基）吡啶；
3）将制得的中间体3，5-双（2-溴苯甲酰基）吡啶和吩噁嗪在醋酸钯和三叔丁基膦催化下，发生交叉偶联反应，生成最终产物m-Pxy2BBP-1。
化合物m-Pxy2BBP-2的制备方法包括以下步骤：
1）以2，6-吡啶二甲酰氯、溴苯为起始原料，在无水AlCl3的催化作用下，通过傅克反应得到重要中间体2，6-双（4-溴苯甲酰基）吡啶；
2）将制得的中间体2，6-双（4-溴苯甲酰基）吡啶和吩噁嗪在醋酸钯和三叔丁基膦催化下，发生交叉偶联反应，生成最终产物m-Pxy2BBP-2。
本发明的有益效果在于：
1）本发明通过在电子给体吩噁嗪取代电子受体二苯甲酮的衍生物的基础上引入吡啶官能团作为第二受体，合成了化合物m-Pxy2BBP-1和m-Pxy2BBP-2。此方法新颖独特，实验步骤简单，具有很大的应用前景。经测定，化合物m-Pxy2BBP-1和m-Pxy2BBP-2具有更好的热稳定性，二者计算得到的∆EST值均满足作为TADF材料的条件，二者在紫外照射下分别发出黄光及蓝光，且低温下，m-Pxy2BBP-2的蓝光强度显著增强，此外，二者均有明显的淬灭现象，对溶剂的氢键能力具备高的灵敏度，有望作为高度选择性荧光传感器设计的候选材料；
2）本发明方法新颖独特，实验步骤简单，具有很大的应用前景。
附图说明
图1为m-Pxy2BBP-1的紫外可见吸收光谱和室温下的荧光光谱图；
图2为m-Pxy2BBP-2的紫外可见吸收光谱和室温下的荧光光谱图；
图3为在不同测试温度下化合物m-Pxy2BBP-2的荧光光谱图。
具体实施方式
为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种制备m-Pxy2BBP-1的方法，具体步骤为：
1）以N，N-二甲基甲酰胺甲缩醛（0.96 g，8mmol）、4-溴苯乙酮（1.59 g，8 mmol）为起始原料，在二甲苯（40 mL）中反应得到3-二甲基氨基-1-（4-溴苯基）丙-2-烯酮（0.81 g），产率40%，核磁数据为1H-NMR（500 M Hz，氯仿-d）δ（ppm）：2.98 (s,6 H),5.67 (d, J = 13 Hz,1H),7.47 (d, J = 9 Hz, 2 H),7.73 (d, J = 9 Hz, 2 H), 7.72 (d, J = 13 Hz, 1 H)；
2）将制得的3-二甲基氨基-1-（4-溴苯基）丙-2-烯酮（0.61 g，2.4 mmol）和氯化铵（0.06 g，1.2 mmol）在碘化亚铜（0.05 g，0.24mmol）催化下，得到中间体3，5-双（2-溴苯甲酰基）吡啶（0.11 g），产率为21%，核磁数据为1H-NMR（500 M Hz，氯仿-d）δ（ppm）：9.15(s,2H),8.43(s,1 H),7.71～7.70(d,8 H)；
3）将3，5-双（2-溴苯甲酰基）吡啶（0.033 g，0.075 mmol），无水碳酸钾（0.026 g，0.188mmol），吩噁嗪（0.03 g，0.165 mmol）溶解在干燥甲苯中（8 mL）；
4）脱气后加入催化剂三叔丁基膦（0.005 g，0.025 mmol）、醋酸钯（0.003 g，0.012mmol），反应体系在120℃ 加热搅拌24 h；
5）反应结束后冷却，反应液用水和甲苯萃取，萃取溶液用无水碳酸钠进行干燥除水；
6）过滤除去干燥剂，溶剂用旋转蒸发器去除后，用甲醇和二氯甲烷混合溶剂重结晶，最终得到红棕色固体（0.040 g），产率82%，核磁数据为1H NMR (500 MHz, 氯仿-d) δ（ppm）：9.27(s,2 H）,8.64 (s,1 H),8.11～8.09(d,4 H)，7.59～7.57（d,4 H），6.76～6.70(t,8H),6.65～6.63(d,8 H)；
实验所涉及的反应方程式如下：
。
实施例2
一种制备m-Pxy2BBP-2的方法，具体步骤为：
1）将2，6-吡啶二甲酰氯（1.02 g，5 mmol）溶解在溴苯（5 mL），在冰水浴条件下缓慢加入无水三氯化铝（1.30 g，10 mmol）后，混合物在氮气保护下室温搅拌12 h；
2）升温至90℃ 反应2 h；
3）待反应液降温后，倒入冰甲醇中，析出淡黄色沉淀，过滤；
4）收集沉淀用甲醇和二氯甲烷混合溶剂对粗产物重结晶；最终得到淡黄色固体：2，6-双（4-溴苯甲酰基）吡啶（0.81 g），产率36%，核磁数据为1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d) d8.32 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.18–8.11(m, 1H), 7.99 (s, 4H), 7.57 (s, 4H)；
5）将制得的中间体2，6-双（4-溴苯甲酰基）吡啶（0.45 g，1mmol）和吩噁嗪（0.40 g，2.2mmol）在醋酸钯（0.04 g，0.2 mmol）和三叔丁基膦（0.07 g，0.3 mmol）催化下，发生交叉偶联反应，生成最终产物m-Pxy2BBP-2（0.35 g），产率为54%，核磁数据为1H NMR (500 MHz,氯仿-d) δ 8.33 (d, J = 7.7 Hz, 5H), 8.17 (t, J = 7.8 Hz, 3H), 8.13 – 7.99 (m,11H), 7.68 – 7.51 (m, 11H), 5.35 (d, J = 17.8 Hz, 1H), 2.03 (s, 1H), 1.33 (s,6H), 1.28 (s, 4H), 0.91 (t, J = 6.5 Hz, 1H)；
实验所涉及的反应方程式如下：
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物，其特征在于：其化学结构式为：
或。
2.一种制备如权利要求1所述的含吡啶基团的吩噁嗪化合物的方法，其特征在于：化合物m-Pxy2BBP-1的制备方法包括以下步骤：
1）以N，N-二甲基甲酰胺甲缩醛、4-溴苯乙酮为起始原料，在二甲苯中反应得到3-二甲基氨基-1-（4-溴苯基）丙-2-烯酮；
2）将制得的3-二甲基氨基-1-（4-溴苯基）丙-2-烯酮和氯化铵在碘化亚铜催化下，得到中间体3，5-双（2-溴苯甲酰基）吡啶；
3）将制得的中间体3，5-双（2-溴苯甲酰基）吡啶和吩噁嗪在醋酸钯和三叔丁基膦催化下，发生交叉偶联反应，生成最终产物m-Pxy2BBP-1。
3.一种制备如权利要求1所述的含吡啶基团的吩噁嗪化合物的方法，其特征在于：化合物m-Pxy2BBP-2的制备方法包括以下步骤：
1）以2，6-吡啶二甲酰氯、溴苯为起始原料，在无水AlCl3的催化作用下，通过傅克反应得到重要中间体2，6-双（4-溴苯甲酰基）吡啶；
2）将制得的中间体2，6-双（4-溴苯甲酰基）吡啶和吩噁嗪在醋酸钯和三叔丁基膦催化下，发生交叉偶联反应，生成最终产物m-Pxy2BBP-2。
CN201810840553.6A 2018-07-27 2018-07-27 一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法 Active CN108864070B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810840553.6A CN108864070B (zh) 2018-07-27 2018-07-27 一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810840553.6A CN108864070B (zh) 2018-07-27 2018-07-27 一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108864070A true CN108864070A (zh) 2018-11-23
CN108864070B CN108864070B (zh) 2021-07-27

Family

ID=64305579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810840553.6A Active CN108864070B (zh) 2018-07-27 2018-07-27 一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108864070B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114249902A (zh) * 2021-12-24 2022-03-29 大连理工大学 具有可见光催化还原c-f键性能的吩噁嗪基金属有机框架的制备方法及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014168101A1 (ja) * 2013-04-10 2014-10-16 国立大学法人九州大学 発光材料、有機発光素子および化合物
CN106831743A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种有机电致发光材料以及有机光电装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014168101A1 (ja) * 2013-04-10 2014-10-16 国立大学法人九州大学 発光材料、有機発光素子および化合物
CN106831743A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种有机电致发光材料以及有机光电装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAILONG WU ET AL.: "De Novo Design of Excited-State Intramolecular Proton Transfer Emitters via a Thermally Activated Delayed Fluorescence Channel", 《J. AM. CHEM. SOC.》 *
SAE YOUN LEE ET AL.: "Luminous Butterflies: Efficient Exciton Harvesting by Benzophenone Derivatives for Full-Color Delayed Fluorescence OLEDs", 《ANGEW. CHEM. INT. ED.》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114249902A (zh) * 2021-12-24 2022-03-29 大连理工大学 具有可见光催化还原c-f键性能的吩噁嗪基金属有机框架的制备方法及应用
CN114249902B (zh) * 2021-12-24 2022-08-26 大连理工大学 具有可见光催化还原c-f键性能的吩噁嗪基金属有机框架的制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108864070B (zh) 2021-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101928559B (zh) 同时含三苯乙烯和四苯乙烯结构的聚集诱导发光材料及其合成方法和应用
CN103804318A (zh) 含三苯乙烯或四苯乙烯结构的具有聚集诱导发光性能的苯并噻唑衍生物及其制备方法和应用
CN107501276B (zh) 一种芴基三棱柱形有机笼化合物及其制备方法和应用
Liu et al. Photo-irradiated E/Z isomerization reaction of star-shaped isomers containing two cyanostilbene arms with charge transfer excited states
CN109734608A (zh) 一种有机化合物及其使用该化合物的有机电致器件
Li et al. Effects of substitution position on crystal packing, polymorphism and crystallization-induced emission of (9-anthryl) vinylstyrylbenzene isomers
CN109880084A (zh) 含三苯胺结构及四苯乙烯单元的共轭聚合物及其制备方法和在电致变色中的应用
CN108864070A (zh) 一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法
CN108947766B (zh) 一种含氟四苯基乙烯化合物及其制备方法和用途
CN105315698B (zh) 一种蒽类荧光染料的合成和应用
CN107868049A (zh) 以9,9’‑螺二芴为核心的有机化合物及有机电致发光器件
CN101987823B (zh) N,n’-双苯基-n-(9,9-二甲基-2-芴基)-n’-(9’,9’-二甲基-7’-(2’’-萘基)-2’-芴基)-联苯胺及其合成方法
Duan et al. Slight substituent modification in coumarin molecular structures for strong solid emission and application in light-emitting devices
WO2023103611A1 (zh) 一类溴芘中间体及其衍生物、制备方法和应用
WO2016197580A1 (zh) α-烷基支链取代的α-氨基酸衍生物的合成方法
CN114163617B (zh) 一种热致变色聚合物材料及其应用
CN102030702A (zh) 一种空穴传输材料及其合成方法
Lu et al. Synthesis and photochromism of dithienylethene-based isocyanide and gold (I) complexes with various alkyl chains
CN108558595B (zh) 一种对苯撑乙烯桥联三聚茚衍生物及其制备方法
CN102532031B (zh) 一种苯并咪唑四苯基二氢蒽类化合物及其应用
CN109232169A (zh) 一种多芳基取代富瓦烯化合物及其合成方法
CN104629736A (zh) 一种有机发光化合物的制备及其应用
CN109206405A (zh) 具有aie性质的三唑基喹啉铜配合物及其制备方法
CN116375726B (zh) 具有光致变色与力致变色性能的四苯乙烯环化化合物和合成方法及应用
CN115304618B (zh) 一种基于三蝶烯的手性噻吩螺烯及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant