CN110041179A - 9,10-二（2,4-二甲氧基联苯基）蒽、其环三聚体化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

9,10-二（2,4-二甲氧基联苯基）蒽、其环三聚体化合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明设计9,10‑二（2,4‑二甲氧基联苯基）蒽、其三聚体环化合物及制备方法和应用。本发明合成的蓝光材料分子中的9,10‑二（2,4‑二甲氧基联苯基）蒽通过亚甲基相连形成环三聚体蓝光材料分子。9,10‑二（2,4‑二甲氧基联苯基）蒽单体在分子骨架中引入四个甲氧基，使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。此外，大环具有独特的扭曲结构及立体特性，在较大程度上降低了较高参杂浓度时的荧光淬灭作用，显著提高了材料的发光效率，从而使材料发光性能得以显著改进。

Description

9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽、其环三聚体化合物及其制 备方法和应用
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9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽、其环三聚体化合物及其制备方法和应用。
背景技术
有机发光二极管(OLED)由于其在全色平板显示器(FPD)，固态照明源和用于液晶显示器的背光中的应用而引起了广泛的关注。基于有机发光二极管(OLED)的显示器和固态照明技术是与传统的基于无机发光二极管(LED)的显示器相结合的固态照明技术的有希望的替代品，因为它们可以更明亮，更适应，更长寿命，并且更节能。对于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。然而，由于难以开发高效率，颜色纯度，高效运输和长操作时间的蓝光的材料，所以在生产高效蓝色OLED方面比绿色/红色OLED的进展要少得多。因此有必要改善用于显示和照明应用的这种材料的性能。目前已经开展了大量的研究和开发高性能蓝色发射材料和器件。大多数研究集中在小分子发射体或共轭聚合物发射体上。蒽，喹啉，四苯基硅烷，二苯乙烯基芳烃，芴，荧蒽，芘衍生物等各种蓝色荧光小分子，聚(对-亚苯基)(PPP)，梯型聚对亚苯基)(LPPP)，聚芴(PF)及其立体类型的变化，已经被深入研究用于发蓝光的OLED。在这些有机蓝色发射材料中，蒽基小分子和超分子聚合物由于其具有高荧光量子产率和宽能带隙而被广泛认为是蓝色荧光OLED的有吸引力的构建块和起始材料。
发明内容
本发明的目的之一在于提供的一种9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽。
本发明的目的之二在于提供该9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽的环三聚体化合物。
本发明的目的之三在于提供该9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽及其环三聚体化合物。
本发明的目的之四在于提供该9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽及其环三聚体化合物作为蓝色荧光材料在有机发光二极管(OLED)领域的应用，该荧光材料克服现有蓝光器件的低效率，低色纯度，低量子产率等缺点。
为达到上述目的，本发明的目的通过以下步骤来实现的：
一种9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽，其特征在于该化合物的结构式为：
一种三聚体化合物，采用上述的9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽为单体，其特征在于该三聚体化合物的结构式为：
一种制备上述的三聚体化合物的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.将9,10-二溴蒽和2,4-二甲氧基联苯硼酸以摩尔比1:1.5～1:3溶于1,4-二氧六烷和水按4:1的体积比的混合溶剂中，然后加入无水碳酸钠和7％mol的催化剂[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，回流反应12-16小时，反应结束后去除溶剂，用水和二氯甲烷萃取，有机层用无水硫酸钠干燥，将混合物经分离提纯得到9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽；
b.将步骤a所得9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽和多聚甲醛摩尔比1:1～1:3溶于二氯甲烷中，加入催化量的催化剂三氟化硼乙醚，反应至反应结束后，用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，再用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥有机层，将所得混合物分离提纯得产物三聚体化合物。
上述的三聚体化合物作为蓝色荧光材料的应用。
本发明合成的三聚体大环化合物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(2,4-二甲氧基联苯基)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为9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽单体的核磁氢谱图；
图2为三聚体大环化合物的核磁氢谱图；
图3为9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽单体与三聚体大环化合物的紫外吸收光谱图；
图4为9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽单体与三聚体大环化合物的的荧光光谱图。
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(2,4-二甲氧基联苯基)蒽的合成步骤：
将9,10-二溴蒽和2,4-二甲氧基联苯硼酸以摩尔比1:1.5加入到圆底烧瓶中，然后加入无水碳酸钠和7％mol的催化剂[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，用1,4-二氧六烷和水体积比为4:1作溶剂，油浴锅110℃下加热回流12小时，反应结束后蒸发溶剂，用水和二氯甲烷萃取，有机层用无水硫酸钠干燥，将混合物通过硅胶柱分离得到白绿色固体9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽，产率为72％。1H NMR(500MHz,CDCl3):3.91(s,6H),3.93(s,6H),6.66(s,2H),6.6(d,J＝2.48Hz,2H),7.36-7.38(m,4H),7.45-7.47(d,J＝8.63Hz,2H),7.50-7.52(d,J＝8.25Hz,4H),7.76-7.77(d,J＝8.20Hz,4H),7.85-7.87(m,4H)。
实施例2：以9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽为单体的环三聚体的合成步骤：
9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽和多聚甲醛摩尔比1:3，用二氯甲烷作溶剂，溶于50ml的圆底烧瓶中。溶解完后加入催化剂三氟化硼乙醚，反应1小时后点板观测。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，无水硫酸钠干燥有机层，将所得混合物用硅胶柱分离得产物环三聚产率为37％。1H NMR(500MHz,CDCl3):3.95(s,18H,),3.96(s,18H),4.04(s,6H),6.68(s,6H),7.23(s,6H)，7.27-7.29(m,12H),7.44-7.45(d,J＝8.02Hz,12H),7.71-7.72(d,J＝8.20Hz,12H),7.79-7.81(m,12H)
采用本发明合成的9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽单体，环三聚体，具有良好的器件性能，其紫外的吸收波长在260nm和370nm处都有吸收，为苯环及蒽单元的特征吸收峰。此外蓝光材料的发射波长在433±6nm且单体跟环基本一致，CIE坐标为(0.16±0.01,0.06±0.01)，溶液法的外部量子效率为5.02±1.23％.此类化合物为蓝色荧光材料。
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 (4)

1.一种9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽，其特征在于该化合物的结构式为：
2.一种三聚体化合物，采用根据权利要求1所述的9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽为单体，其特征在于该三聚体化合物的结构式为：
3.一种制备根据权利要求1和2所述的一类新型超分子大环化合物的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.将9,10-二溴蒽和2,4-二甲氧基联苯硼酸以摩尔比1:1.5～1:3溶于1,4-二氧六烷和水按4:1的体积比的混合溶剂中，然后加入无水碳酸钠和7％mol的催化剂[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，回流反应12-16小时，反应结束后去除溶剂，用水和二氯甲烷萃取，有机层用无水硫酸钠干燥，将混合物经分离提纯得到9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽；
b.将步骤a所得9,10-二(2,4-二甲氧基联苯基)蒽和多聚甲醛摩尔比1:1～1:3溶于二氯甲烷中，加入催化量的催化剂三氟化硼乙醚，反应至反应结束后，用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，再用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥有机层，将所得混合物分离提纯得产物三聚体化合物。
4.根据权利要求1和2所述的新的小分子单体和环三聚体化合物作为蓝色荧光材料及其蓝光器件性能，其特征在于：所述新型大环化合物及单体具有良好的器件性能，其紫外的吸收波长在260nm和370nm处都有吸收，为苯环及蒽单元的特征吸收峰；此外蓝光材料的发射波长在433±6nm且单体跟环基本一致，CIE坐标为(0.16±0.01,0.06±0.01)，溶液法的外部量子效率为5.02±1.23％.此类化合物为蓝色荧光材料。
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