CN108893105A - 小分子蓝光材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了小分子蓝光材料及其制备方法，该小分子蓝光材料以9，10‑二（2,4‑二甲氧基苯基）蒽为母体构建的单体及超分子环状化合物，采用了两步反应：(1)制备9，10‑二（2,4‑二甲氧基苯基）蒽；(2)制备9，10‑二（2,4‑二甲氧基苯基）蒽环二聚体，三聚体和四聚体。本发明合成的深蓝光材料分子中的9，10‑二（2,4‑二甲氧基苯基）蒽通过亚甲基相连形成环二聚体，三聚体和四聚体材料分子，在平面结构的蒽骨架上增加了空间位阻，能够更有效地阻止分子发色团间的聚集，降低了分子间的相互作用，从而使材料发光性能得以显著改进。

Description

小分子蓝光材料及其制备方法
技术领域
本发明属于有机电致发光材料技术领域，尤其涉及一种小分子蓝光材料及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管（OLED）由于其在下一代平板显示器和普通照明中的潜在应用，已经引起科学家和工业界相当大的关注。有机发光材料是OLED器件构筑的重要著组成部分，新型高效的有机发光材料的开发对于OLED器件性能的提高起着决定性作用，全色显示和白色照明，必须具备三种主要颜色：红色，绿色和蓝色。蓝色发光是全色显示器和高质量白色OLED的基本色度分量。蓝色发射体极大地降低了全彩色设备中器件的功耗，并通过级联的能量传输系统提供更高波长的发射颜色。因此开发综合性能优异的蓝光材料具有重要意义。但相对于绿光和红光材料,OLEDs所必需的高性能蓝光材料的开发相对滞后。国际照明委员会（CIE）y的深蓝色电致发光（EL）协调欧洲广播联盟（EBU）蓝色标准<0.06：所以目前蓝光器件存在的主要问题有:效率不够高、光色不理想、在高亮度下的效率衰减相对严重。为此开发一种高效率，色纯度高的蓝光材料具有重要价值。
发明内容
本发明的目的在于能够克服现有蓝光器件的低效率，低色纯度的缺点，提供一种小分子蓝光材料。
本发明的目的之一在于该小分子蓝光材料的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一类小分子蓝光材料，其特征在于该蓝光材料的结构式为下列之一：
a.；
b.
c.；
d.。
一种制备上述的一类小分子蓝光材料的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将9,10 -二溴蒽( 0.67g,1eq,2.0mmol)和2,4 -二甲氧基苯硼酸(1.46g,4eq,8.0mmol)溶于1，4- 二氧六烷和水体积比4：1的混合溶剂中，然后加入催化量的无水碳酸钠和催化剂[1,1’-双（二苯基膦基）二茂铁]二氯化钯，回流过夜，反应结束后去除溶剂，用水和二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，经分离提纯得到白色固体9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽。
一种制备上述的一类小分子蓝光材料的方法，其特征在于该方法是将9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽(1.0g, 2.2mmol)和多聚甲醛(0.33g, 11.1mmol)溶于二氯甲烷中，加入催化量的催化剂三氟化硼乙醚，搅拌反应至反应结束，用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，再用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，再经分离提纯得到9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽的环二聚、环三聚或环四聚。
本发明合成的蓝光材料分子中的多个甲氧基及立体特性在较大程度上降低了较高参杂浓度时的荧光淬灭作用，发光效率得到提高，此外，9，10-二（2,4-二甲氧基苯基）蒽单体在分子骨架中引入四个甲氧基，材料分子在平面结构的蒽骨架上增加了空间位阻，能够更有效地阻止分子发色团间的聚集，降低了分子间的相互作用，从而使材料发光性能得以显著改进。
附图说明
图1:是9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽的核磁氢谱图；
图2:是环二聚物的核磁氢谱图
图3:是环三聚物的核磁氢谱图
图4:是环四聚物的核磁氢谱图
图5:是环三聚体的碳谱图；
图6: 9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽的质谱图；
图7:四种化合物的紫外吸收光谱图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明涉及的一类蓝光材料及其合成方法的优选实施例做详细阐述，但本发明不仅受限于下述实施例。为了使公众对本发明有充分的了解，在本发明优选实施例中详细说明了具体细节。
实施例1：9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽的合成步骤：
将9,10-二溴蒽和2,4-二甲氧基苯硼酸以摩尔比1：2加入到圆底烧瓶中，然后加入无水碳酸钠和催化剂[1,1’-双（二苯基膦基）二茂铁]二氯化钯10%mol,用1，4 - 二氧六烷和水体积比4：1作溶剂， 110℃下回流过夜，反应结束后蒸发溶剂，用水和二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，将混合物通过硅胶柱分离得到白色固体9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽。产率为32%。1H NMR (500 MHz, CD2Cl2): 3.68 (s, 6H, orthoMeO), 3.99 (s, 6H,paraMeO), 6.77-6.80 (m, 4H), 7.25-7.27(d, J=8.1 Hz, 2H), 7.33-7.37(m, 4H),7.66-7.69(m, 4H)
实施例2：以9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽为单体环二聚，环三聚和环四聚的合成步骤：
在50ml圆底烧瓶中加入9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽和多聚甲醛摩尔比1 ：5，用二氯甲烷作溶剂，溶解完后加入催化剂三氟化硼乙醚，25℃下反应，点板观测。反应结束后用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，再用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，将所得混合物用硅胶柱分离得产物环二聚，环三聚，环四聚产率分别为7%，3.5%，0.6%。
环二聚体：1H NMR (600 MHz, CD2Cl2):3.58(s, 12H,), 3.89 (s, 12H), 4.06(m, 4H), 6.96(d, 6H), 7.31-7.35(m, 6H), 7.41-7.45(m, 4H) ，7.65-7.70(m, 8H)
环三聚体：1H NMR (500 MHz, CD2Cl2):3.58(s, 18H,), 3. 90 (s, 18H), 4.00 (s,6H), 6.67(s, 6H), 6.69-7.02(d, 12H), 7.20(s, 6H)，7.58-7.62(m, 12H)
13C NMR (600 MHz, CD2Cl2):
29.3, 55.7，55.7，95.5，118.4，121.3，124.6，126.9，130.5，133.7，134.4，157.1，158.3
ESI-MS: [M+NH4]+ calculated: 1405.5865, found:1405.5877
环四聚体：1H NMR (500 MHz, CDCl3):3.54(s, 24H,), 3. 86 (s, 24H), 4.01 (s,8H), 6.64(s, 8H), 6.94-6.97(m, 16H), 7.12(s, 8H) ，7.53-7.56(m, 16H)
ESI-MS: [M+NH4]+ calculated:1867.7696, found: 1867.7680。
采用本发明合成的9，10-二（2,4-二甲氧基苯基）蒽单体，环二聚体，环三聚体和环四聚体制成的OLED显示器件可发出蓝光，其电致发光图见附图1，它的发射峰值为438，CIE坐标为（0.16,0.06），溶液法的外部量子效率最高为5.91%。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (3)

1.一类小分子蓝光材料，其特征在于该蓝光材料的结构式为下列之一：
a.；
b.
c.；
d.。
2.一种制备根据权利要求1所述的一类小分子蓝光材料的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将9,10 -二溴蒽( 0.67g,1eq,2.0mmol)和2,4 -二甲氧基苯硼酸(1.46g,4eq,8.0mmol)溶于1，4 - 二氧六烷和水体积比4：1的混合溶剂中，然后加入催化量的无水碳酸钠和催化剂[1,1’-双（二苯基膦基）二茂铁]二氯化钯，回流过夜，反应结束后去除溶剂，用水和二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，经分离提纯得到白色固体9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽。
3.一种制备根据权利要求1所述的一类小分子蓝光材料的方法，其特征在于该方法是将9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽(1.0g, 2.2mmol)和多聚甲醛(0.33g, 11.1mmol)溶于二氯甲烷中，加入催化量的催化剂三氟化硼乙醚，搅拌反应至反应结束，用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，再用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，再经分离提纯得到9，10 - 二（2,4-二甲氧基苯基）蒽的环二聚、环三聚或环四聚。
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