CN114644619A - 基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法 - Google Patents

基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114644619A
CN114644619A CN202210357301.4A CN202210357301A CN114644619A CN 114644619 A CN114644619 A CN 114644619A CN 202210357301 A CN202210357301 A CN 202210357301A CN 114644619 A CN114644619 A CN 114644619A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbazole
derivative
naphthalimide
reaction
organic photoelectric
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
Application number
CN202210357301.4A
Other languages
English (en)
Inventor
周智愚
成焕仁
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.)
Yangzhou Polytechnic Institute
Original Assignee
Yangzhou Polytechnic Institute
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 Yangzhou Polytechnic Institute filed Critical Yangzhou Polytechnic Institute
Priority to CN202210357301.4A priority Critical patent/CN114644619A/zh
Publication of CN114644619A publication Critical patent/CN114644619A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)

Abstract

本案涉及一种基于咔唑‑萘酰亚胺衍生物的有机光电材料，该材料以萘酰亚胺为主体发光单元、咔唑‑三苯胺衍生物作为修饰基团，通过溴取代反应、酰胺化反应制得，具有如下结构式：
Figure DDA0003583556330000011
其中，R1为
Figure DDA0003583556330000012
n为大于等于2的整数；R2为‑C(CH3)3、‑CH2CH3、H。本发明选择具有优异光电性能的萘酰亚胺衍生物作为发光主体，萘酰亚胺具有长荧光寿命长易于修饰等优点。与现有萘酐发光材料相比，本发明所制备的材料首次咔唑三苯胺衍生物通过简要的步骤引入到萘酐上、制备了光稳定性好、发光效率高、荧光寿命更长的系列荧光材料；此外，本发明的材料合成路线短，反应条件简单，反应原料，价格低廉，来源广泛。

Description

基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机光电材料技术领域，具体涉及一种基于咔唑-萘酰亚胺衍 生物的有机光电材料及其制备方法。
背景技术
有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料，主要为一些有机共轭小 分子或高分子，在有机发光二极管、晶片管、太阳能电池等领域有着广泛的 应用前景。其中，有机共轭小分子具有发射波长可调范围宽、易于修饰等特 点。目前研究者们也在探索更多种类的有机光电材料以期望获得更长寿命、 更高荧光量子产率的发光材料，本案结合咔唑-三苯胺、萘酐的优异光电性能， 在萘酐酸酐位置引入具有拉电子效应的羧酸基团，构建分子内咔唑-三苯胺-- 羧酸推拉电子结构，同时，羧酸基团为材料后续自组装加工提供了氢键。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明旨在基于价格低廉的萘酰亚胺类化 合物，开发出反应条件温和、路线简单的合成方法，将萘酐化合物转化为有 机发光材料。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料，该材料以萘酰亚胺为主 体发光单元、咔唑-三苯胺衍生物作为修饰基团，通过酰胺化反应、溴取代反 应制得，具有如下结构式：
Figure BDA0003583556320000021
其中，R1为-CH2(CH2)nCOOH、
Figure BDA0003583556320000022
n为大于等于2的整数； R2为-C(CH3)3、-CH2CH3、H。
本发明进一步提供如上所述的基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材 料的制备方法，包括如下步骤：
S1：向反应瓶中加入4-溴-1,8-萘二甲酸酐、咔唑三苯胺衍生物、氯化二 苯基膦钯、碳酸钾、邻甲基三苯基膦，加入溶剂DMSO使其溶解，100-125℃ 油浴锅中反应48小时，反应结束后，分离提纯得中间体；
S2：氮气保护下，将中间体、胺基化合物，加入冰醋酸做反应溶剂，在 120-135℃油浴锅中反应24小时，反应结束后，分离提纯得目标化合物。
进一步地，所述胺基化合物为小分子氨基羧酸衍生物。
进一步地，所述苯乙烯基咔唑衍生物的结构通式为
Figure BDA0003583556320000023
R2为-C(CH3)3、-CH2CH3、H。
本发明选择具有优异光电性能的萘酰亚胺衍生物作为发光主体，萘酰亚 胺具有长荧光寿命长易于修饰等优点。此外，咔唑三苯胺及其衍生物作为重 要的修饰基团，本案选择的咔唑三苯胺衍生物是基于其具有长寿命荧光，良 好的发光性能；因此将其与萘酐有效结合起来构筑能量给受体结构的发光基 团，另外，本案在酸酐位置引入具有拉电子作用的羧酸，一方面有利于调整 分子的推拉电子能带，另一方面，羧基的存在有利于分子间形成氢键，这对 于分子自组装缔结，为材料的应用提供了可修饰位点。最后，本案对咔唑-三苯胺衍生物引入到萘酐上来，通过简单的化学修饰，制备具有较高荧光量子 产率、长荧光寿命的的长寿命荧光发光材料。
本发明的有益效果是：与现有萘酐发光材料相比，本案通过分子中引入 烯、咔唑-三苯胺等结构可以改变体系的共轭程度，从而实现对化合物的发射 波长、分子前线轨道能级和共轭体系的能带结构进行微调，进而改变化合物 光电性能；制备了光稳定性好、发光效率高、荧光寿命更长的系列荧光材料； 此外，本发明的材料合成路线短，反应条件简单，反应原料，价格低廉，来 源广泛。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此 之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1：
步骤1：
Figure BDA0003583556320000031
氮气保护下，向250mL两口瓶中，加入化合物溴代萘酐ND-1 3.2g(12 mmol)，咔唑苯乙烯KZ-XH 7g(11mmol)，氯化二苯基膦钯(25mg)，碳酸 钾1.8g(12mmol)，邻甲基三苯基膦0.8g溶于180ml DMSO中，100-125℃ 油浴锅中反应48小时。通过薄层层析板检测反应进程，反应结束后，冷却至 室温，将反应液倒入150ml冰水中，减压抽滤，乙醇重结晶，得化合物 NDK-CH，8.3g，产率：90％。δ8.95(s,4H),8.78-8.45(m,2H),8.35-8.29(d,J＝9.0 Hz,2H),8.20-8.16(m,1H),7.86-7.62(m,8H),7.60-7.32(m,12H),6.95-6.91(d, J＝12Hz,C＝C-H,2H)。
步骤2
Figure RE-GDA0003620046130000041
氮气保护下，将化合物NDK-CH(4g，8.2mmol)、4-氨基丁酸(1.8g， 10mmol)，溶于100ml冰醋酸中，然后缓慢升温到120-135℃保温36小时， 色谱检测跟踪反应进程，反应结束后，将反应液倒入50ml冰水中，大量黄 色固体析出，减压抽得，干燥，用二氯甲烷/石油醚做流动相柱层析得一淡黄 色固体ND-COH 3.0g,产率：86％。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ8.96(s,4H), 8.79-8.46(m,2H),8.36-8.28(d,J＝9.0Hz,2H),8.22-8.18(m,1H),7.88-7.64(m,8H),7.62-7.34(m,12H),6.96-6.92(d,J＝12Hz,C＝C-H,2H)，。
实施例2：
步骤1：
Figure BDA0003583556320000042
化合物NDK-CO，9.5g，产率：85％。δ8.95(s,4H),8.78-8.45(m,2H), 8.35-8.29(d,J＝9.0Hz,2H),8.20-8.16(m,1H),7.86-7.62(m,8H),7.60-7.32(m, 12H),6.95-6.91(d,J＝12Hz,C＝C-H,2H),1.48(s,36H)。
步骤2：
Figure RE-GDA0003620046130000052
淡黄色固体NDK-OH 3.8g,产率：88％。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ 8.98(s,4H),8.80-8.46(m,2H),8.36-8.28(d,J＝9.0Hz,2H),8.21-8.17(m,1H), 7.88-7.64(m,8H),7.62-7.34(m,12H),6.96-6.90(d,J＝12Hz,C＝C-H,2H), 3.24-2.25(m,6H),1.49(s,36H)。
实施例3：
步骤1：制备NDK-CO(同实施例2)
步骤2：
Figure RE-GDA0003620046130000061
淡黄色固体NDK-COOH 4.6g,产率：87％。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ 13.2(s,2H),8.99(s,2H),8.96(s,4H),8.79-8.46(m,2H),8.36-8.30(d,J＝9.0Hz, 2H),8.22-8.18(m,1H),8.16(s,1H),7.88-7.64(m,8H),7.64-7.34(m,12H), 6.96-6.92(d,J＝12Hz,C＝C-H,2H),1.52(s,36H)。
对实施例1～3制得的材料进行荧光和紫外光谱测试：将材料配置成10-5～10- 6mol/L浓度的二氯甲烷溶液，采用紫外吸收光谱仪和荧光光谱仪分别 测定材料是吸收光谱和发射光谱，并计算其荧光量子产率，如下表1为对应 分子的光谱数据。
表1
Figure BDA0003583556320000061
从表1中数据可知实施例3的综合性能最好，本发明设计的反应条件温 和、反应高效、操作简便、适用性广，为丰富和开发红外光电材料提供了新 的思路。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方 式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领 域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范 围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (4)

1.一种基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料，其特征在于，该材料以萘酰亚胺为主体发光单元、咔唑三苯胺衍生物作为修饰基团，通过溴取代反应、酰胺化反应制得，具有如下结构式：
Figure FDA0003583556310000011
其中，R1为-CH2(CH2)nCOOH、
Figure FDA0003583556310000012
n为大于等于2的整数；R2为-C(CH3)3、-CH2CH3、H。
2.如权利要求1所述的基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：向反应瓶中加入4-溴-1,8-萘二甲酸酐、苯乙烯基咔唑衍生物、氯化二苯基膦钯、碳酸钾、邻甲基三苯基膦，加入溶剂DMSO使其溶解，100-125℃油浴锅中反应48小时，反应结束后，分离提纯得中间体；
S2：氮气保护下，将中间体、胺基化合物，加入冰醋酸做反应溶剂，在120-135℃油浴锅中反应24小时，反应结束后，分离提纯得目标化合物，即有机光电材料。
3.如权利要求1所述的基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料，其特征在于，所述胺基化合物为小分子氨基羧酸衍生物。
4.如权利要求1所述的基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料，其特征在于，所述苯乙烯基咔唑衍生物的结构通式为
Figure FDA0003583556310000021
R2为-C(CH3)3、-CH2CH3、H。
CN202210357301.4A 2022-04-06 2022-04-06 基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法 Pending CN114644619A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210357301.4A CN114644619A (zh) 2022-04-06 2022-04-06 基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210357301.4A CN114644619A (zh) 2022-04-06 2022-04-06 基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114644619A true CN114644619A (zh) 2022-06-21

Family

ID=81997473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210357301.4A Pending CN114644619A (zh) 2022-04-06 2022-04-06 基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114644619A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1526789A (zh) * 2003-09-23 2004-09-08 华东理工大学 萘酰亚胺类树枝状大分子有机电致发光材料
CN102584701A (zh) * 2012-01-10 2012-07-18 武汉大学 萘酰亚胺类双光子吸收材料及其制备方法
CN103923008A (zh) * 2014-04-15 2014-07-16 福州大学 具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物及其制备方法
CN103992305A (zh) * 2014-03-18 2014-08-20 四川大学 新型1,8-萘酰亚胺类有机电致发光主体材料及器件
CN106867271A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种大斯托克斯位移和长发射波长的萘酰亚胺类荧光染料及其合成方法和应用
CN112645877A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 上海工程技术大学 基于萘酰亚胺衍生物的荧光应力响应材料及其制备与应用
CN113896675A (zh) * 2021-11-10 2022-01-07 扬州工业职业技术学院 基于咔唑-三苯胺衍生物的有机发光材料及其制备方法
CN113956254A (zh) * 2021-11-03 2022-01-21 扬州工业职业技术学院 一种基于苝酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法
CN114213391A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 上海工程技术大学 具有aie效应的含氟萘酰亚胺蓝光荧光材料及其制备方法和应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1526789A (zh) * 2003-09-23 2004-09-08 华东理工大学 萘酰亚胺类树枝状大分子有机电致发光材料
CN102584701A (zh) * 2012-01-10 2012-07-18 武汉大学 萘酰亚胺类双光子吸收材料及其制备方法
CN103992305A (zh) * 2014-03-18 2014-08-20 四川大学 新型1,8-萘酰亚胺类有机电致发光主体材料及器件
CN103923008A (zh) * 2014-04-15 2014-07-16 福州大学 具有荧光增白性质的1,8-萘酰亚胺衍生物及其制备方法
CN106867271A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种大斯托克斯位移和长发射波长的萘酰亚胺类荧光染料及其合成方法和应用
CN112645877A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 上海工程技术大学 基于萘酰亚胺衍生物的荧光应力响应材料及其制备与应用
CN113956254A (zh) * 2021-11-03 2022-01-21 扬州工业职业技术学院 一种基于苝酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法
CN113896675A (zh) * 2021-11-10 2022-01-07 扬州工业职业技术学院 基于咔唑-三苯胺衍生物的有机发光材料及其制备方法
CN114213391A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 上海工程技术大学 具有aie效应的含氟萘酰亚胺蓝光荧光材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUANG, XIAOMEI等: "Novel dyes based on naphthalimide moiety as electron acceptor for efficient dye-sensitized solar cells", 《DYES AND PIGMENTS》, vol. 90, no. 3, pages 297 - 303, XP028169793, DOI: 10.1016/j.dyepig.2011.01.010 *
REN, WUSHENG等: "Enhancing the coplanarity of the donor moiety in a donor-acceptor molecule to improve the efficiency of switching phenomenon for flash memory devices", 《DYES AND PIGMENTS》, vol. 100, pages 127 - 134, XP028780000, DOI: 10.1016/j.dyepig.2013.09.002 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Facile synthesis and controllable bromination of asymmetrical intermediates of perylene monoanhydride/monoimide diester
US20110263856A1 (en) 8-hydroxyquinoline-based white-light-emitting organic electroluminescent material
CN110885335A (zh) 一种以苯并[1,2-b:4,5-b’]二苯并呋喃为核心的化合物及其应用
CN111718355A (zh) 一种含氮杂环化合物及其用途
CN111410952A (zh) 一种含有硼的有机电致发光材料及其在有机电致发光器件上的应用
CN114105955A (zh) 一种芴螺三苯胺衍生化合物及其制备方法和应用
CN109879870B (zh) 基于苯并噻二唑新型功能材料的合成及其应用
CN103539737B (zh) 一种氮杂菲并芴类衍生物、制备方法及电致荧光发光器件
CN110294735B (zh) 一种以蒽和菲为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用
CN106831449A (zh) 一种具有上转换圆偏振发光的三重态受体材料及其制备方法和应用
CN111747962A (zh) 一种有机电致发光化合物及其制备方法和有机电致发光器件
CN109879860B (zh) 应用于溶液加工型有机电致发光器件的小分子空穴传输材料
CN111777614A (zh) 一种有机电致发光化合物及其应用
CN114644619A (zh) 基于咔唑-萘酰亚胺衍生物的有机光电材料及其制备方法
CN114507237B (zh) 基于二苊并吡嗪并喔啉的氮杂多环稠环化合物及合成方法
CN114149431B (zh) 一种窄发射喹吖啶酮类衍生物及其制备方法和应用
CN115724834A (zh) 一种茚并喹啉酮类或色烯喹啉酮类衍生物及其制备方法和应用
CN110862420B (zh) 基于三重态给体材料和受体材料的能量转移发光材料及其应用
CN113292583B (zh) 一类二苯胺基-三聚茚-bodipy衍生物三元体系有机染料及其制备方法和应用
CN113896675A (zh) 基于咔唑-三苯胺衍生物的有机发光材料及其制备方法
CN110872229B (zh) 芘基衍生物离子络合物及制备方法及用途
CN113201022A (zh) 具有异构体的小共轭磷光金属铱(iii)配合物及其制备方法和应用
CN109438430B (zh) 一种间苯二酚杯芳烃化合物及制备方法与应用
CN113501817A (zh) 一种含有芳胺基团的喹啉酮类衍生物及其制备和应用
CN112479976A (zh) 一种含苯并蒽的有机化合物及其制备方法和其应用

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