CN113234032A

CN113234032A - 一种双芳基取代的氯代三嗪类oled中间体的制备方法

Info

Publication number: CN113234032A
Application number: CN202110481523.2A
Authority: CN
Inventors: 曹辰辉; 税新凤
Original assignee: Anhui Xiulang New Material Technology Co ltd
Current assignee: Anhui Xiulang New Material Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2021-08-10

Abstract

本发明提供一种双芳基取代的氯代三嗪类OLED中间体的制备方法，包括：S1：芳基腈化合物在有机溶剂中与尿素在强碱的作用下加热反应，分子间关环形成二芳基羟基三嗪化合物；S2:步骤S1得到的所述二芳基羟基三嗪化合物在三氯氧磷的作用下反应，得到二芳基氯代三嗪化合物。此方法只有两步反应可得到最终产品，并且原料便宜，且不需要昂贵的催化剂。具有成本低廉、步数少、收率高、三废少、易操作、环境友好、适合产业化等特点。

Description

一种双芳基取代的氯代三嗪类OLED中间体的制备方法

技术领域

本发明属于有机电致发光领域，具体涉及一种制备三嗪类OLED材料简单的方法，可以有效减少反应步骤，此外可以较低成本实现三嗪类化合物的制备。

背景技术

有机电致发光(OLED:Organic Light Emission Diodes)器件技术既可以用来制造制作新型照明产品，也可以用于制作新型显示产品，有望替代现有的荧光灯照明和液晶显示，应用前景十分广泛。

OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。

当前，OLED显示技术已经在智能手机，平板电脑，电视等领域获得应用，但是，和实际的产品应用要求相比，OLED器件的发光效率，使用寿命等性能还需要进一步提升。

对于OLED发光器件提高性能的研究包括：提高器件的发光效率，降低器件的驱动电压，提高器件的使用寿命等。为了实现OLED器件的性能的不断提升，不但需要从OLED器件结构和制作工艺的创新，更需要OLED光电功能材料不断研究和创新，从而制造出更高性能OLED的功能材料。

应用于OLED器件的OLED光电功能材料从用途上可划分为两大类，即电荷注入传输材料和发光材料，进一步，还可将电荷注入传输材料分为电子注入传输材料、电子阻挡材料、空穴注入传输材料和空穴阻挡材料，还可以将发光材料分为主体发光材料和掺杂材料。

针对当前OLED器件的产业应用要求，以及OLED器件的不同功能膜层，器件的光电特性需求，必须选择更适合，具有高性能的OLED功能材料或材料组合，才能实现器件的高效率、长寿命和低电压的综合特性。就当前OLED显示照明产业的实际需求而言，目前OLED材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，作为材料企业开发更高性能的有机功能材料的开发显得尤为重要。

为了加速推动OLED大范围产业化的进程，提高其光电性能，各种新型有机光电材料体系被广泛地设计开发生产。其中，含有三个强吸电子氮原子的三嗪类有机半导体材料由于具有较高的热稳定性和玻璃化转变温度等优越的光电性能，使其在光电器件中有着广泛的应用。因此，已经形成了大量的专利和文章。双芳基取代的氯代三嗪化合物是目前很多三嗪化合物合成的重要中间体，但是目前的合成方法却有着诸多局限性。目前报道的合成方法有：

(1)格氏试剂法：格氏试剂法的工艺对THF含水量要求很高，处理难度高，且闪点很低(-17℃)，生产时比较危险，因此，此工艺前两步，格氏试剂的制备及格氏试剂与三聚氯氰的反应，基本难以工业化生产。另外，格氏试剂很活泼，难存储，其与水，二氧化碳均能发生反应，且反应很快，所以在投料的过程都有可能造成物料有效含量的降低，使其准确计量比较困难。

(2)钯催化法：

钯催化法的选择性好，合成条件也比较温和，但最大的弊端就是钯催化剂相比于常规的催化剂要贵很多(第一步反应所用的钯催化剂更贵)，虽然每次反应所需量不多(3mol％)，但其分子量较大，造成实际投料质量不少，造价太高。

(3)环化法：

环化法的步骤较多，三嗪环是通过两个中间体反应成环后得到的，而且中间体都需要单独的工艺路线去合成，且有些原料，如4-甲基水杨酰胺，比较贵，综合各个步骤，这个路线不仅长而且成本很高，工业生产可实施性不高。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种双芳基取代的氯代三嗪类OLED中间体的制备方法，该方法步骤简单，只有两步反应可得到最终产品，并且原料便宜，且不需要昂贵的催化剂。此方法具有成本低廉、步数少、收率高、三废少、易操作、环境友好、适合产业化等特点。

本发明提供一种双芳基取代的氯代三嗪类OLED中间体，OLED中间体的结构为：

的制备方法；

其中，R1～R6各自独立选自H,卤素，C1-C12的烷基，C1-C20的取代或者未取代的芳香基。

跟进一步的说，所述双芳基取代的氯代三嗪类OLED中间体，结构为：

本发明提供双芳基取代的氯代三嗪类OLED中间体的制备方法，具体包括以下步骤：

R1～R6各自独立选自H,卤素，C1-C12的烷基，C1-C20的取代或者未取代的芳香基；其中

S1:芳基腈化合物跟尿素在强碱的作用下，分子间关环形成二芳基羟基三嗪化合物；

S2:二芳基羟基三嗪化合物在三氯氧磷的作用下，得到二芳基氯代三嗪化合物。

在本发明一实施例中，步骤S1为取尿素置于反应瓶，向其中加入有机溶剂，接着向反应瓶中加入强碱，加热、搅拌，向瓶中加入芳基腈化合物，保温继续搅拌，把反应体系倒入烧杯中，向其中加入甲醇稀释后，加入乙酸酸化，继续搅拌，过滤得到白色固体。

在本发明一实施例中，步骤S2为:取反应瓶，放入步骤S1得到的所述二芳基羟基三嗪化合物，向其内加入乙腈，搅拌下向其中缓慢加入三氯氧磷，加热使体系回流，加热搅拌，点板监测反应完毕，降温至室温，有白色固体析出，抽滤，分别水和乙醇洗洗脱2～3次，得到淡黄色固体，加入甲苯加热至回流使其溶解后，缓慢降至室温，抽滤，烘干得白色固体。

在本发明一实施例中，所用的强碱包括钠氢、氨基钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、甲醇钠。

在本发明一实施例中，所用溶剂包括DMSO、DMF、DCM、THF、DMAC、甲苯、二甲苯、二氯苯。

在本发明一实施例中，所述芳基腈化合物包括苯甲腈和4-苯基苯甲腈。

有益效果：

1.化合物以降低成本为目的出发，反应只需两步，反应原料以及反应过程中需要用到的催化剂都极为便宜。

2.可以以较高产率和较好的纯度得到最终的三嗪类化合物。

附图说明

图1为本申请实施例1制备化合物的核磁图谱

图2为本申请实施例1制备化合物的核磁图谱

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例，仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1：

S1:称取3g(50mmol)尿素置于250mL反应瓶中，向其中加入50mL DMSO当做溶剂，接着向反应瓶中加入4.87g(125mmol)氨基钠，反应会升温至30℃，加热至50℃，搅拌18小时，向瓶中加入20.6g(200mmol)苯甲腈，保温50℃继续搅拌4小时，把反应体系倒入1L烧杯中，向其中加入250mL甲醇稀释后，加入10mL乙酸酸化，继续搅拌0.5小时，过滤得到白色固体19.5g，产率75％，HPLC纯度98％。

S2:取一100mL反应瓶，向其内加入19.5g S1制得的白色固体,加入4.99g(20mmol)S1,40mL乙腈，搅拌下向其中缓慢加入6.13g(40mmol)三氯氧磷，加热至85℃使体系回流，加热搅拌4小时，点板监测反应完毕，降温至室温，有白色固体析出，抽滤，分别用30mL水洗2次，30mL乙醇洗2次。得到淡黄色固体湿重11.2g，加入50mL甲苯加热至回流使其溶解后，缓慢降至室温，抽滤，80℃烘干得白色固体4.59g，产率85.7％，HPLC纯度97.8％；¹H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.56(d,J＝7.3Hz,4H),7.58(t,J＝7.3Hz,2H),7.49(t,J＝7.5Hz,4H).

实施例2：

S1:称取3g(50mmol)尿素置于250mL反应瓶中，向其中加入50mL DMSO当做溶剂，接着向反应瓶中加入3g(125mmol)钠氢，反应会升温至30℃，加热至50℃，搅拌18小时，向瓶中加入35.8g(200mmol)4-苯基苯甲腈，保温50℃继续搅拌4小时，把反应体系倒入1L烧杯中，向其中加入250mL甲醇稀释后，加入10mL乙酸酸化，继续搅拌0.5小时，过滤得到白色固体15g，产率75％，送液相纯度98％。

S2:取一100mL反应瓶，向其内加入15g S1制得的白色固体，加入8g(20mmol)S1,40mL乙腈，搅拌下向其中缓慢加入6.13g(40mmol)三氯氧磷，加热至85℃使体系回流，加热搅拌4小时，点板监测反应完毕，降温至室温，有白色固体析出，抽滤，分别用30mL水洗2次，30mL乙醇洗2次。得到淡黄色固体湿重11.2g，加入50mL甲苯加热至回流使其溶解后，缓慢降至室温，抽滤，80℃烘干得白色固体7.7g，产率91.6％，送液相纯度97.8％；¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.69(d,J＝8.4Hz,4H),7.77(d,J＝8.4Hz,4H),7.68(d,J＝7.4Hz,4H),7.49(t,J＝7.5Hz,4H),7.42(t,J＝7.3Hz,2H).

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来书，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以作数若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种双芳基取代的氯代三嗪类OLED中间体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

其中，R1～R6各自独立选自H,卤素，C1-C12的烷基，C1-C20的取代或者未取代的芳香基；

S1:芳基腈化合物在有机溶剂中与尿素在强碱的作用下加热反应，分子间关环形成二芳基羟基三嗪化合物；

S2:步骤S1得到的所述二芳基羟基三嗪化合物在三氯氧磷的作用下反应，得到二芳基氯代三嗪化合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1为取尿素置于反应瓶，向其中加入有机溶剂，接着向反应瓶中加入强碱，加热、搅拌，向瓶中加入芳基腈化合物，保温继续搅拌，把反应体系倒入烧杯中，向其中加入甲醇稀释后，加入乙酸酸化，继续搅拌，过滤得到白色固体。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2为:取反应瓶，放入步骤S1得到的所述二芳基羟基三嗪化合物，向其内加入乙腈，搅拌下向其中缓慢加入三氯氧磷，加热使体系回流，加热搅拌，点板监测反应完毕，降温至室温，有白色固体析出，抽滤，分别水和乙醇洗脱2～3次，得到淡黄色固体，加入甲苯加热至回流使其溶解后，缓慢降至室温，抽滤，烘干得白色固体为双芳基取代的氯代三嗪类OLED中间体。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的芳基腈化合物包括苯甲腈和4-苯基苯甲腈。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的强碱包括钠氢、氨基钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾和甲醇钠。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的有机溶剂包括二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、四氢呋喃、二甲基乙酰胺_、甲苯、二甲苯和二氯苯。