一种氟代苯基嘧啶类固态绿光发射有机发光材料及其制备方法与流程

文档序号:11223177阅读:847来源:国知局

技术领域:

本发明属于有机发光材料技术领域,具体涉及一种氟代苯基嘧啶类固态绿光发射有机发光材料及其制备方法。



背景技术:

有机发光材料广泛应用于有机电致发光器件、有机固体激光器、有机光伏电池、生物医学荧光成像、有机荧光传感器以及防伪材料等领域。设计开发具有强的固态荧光发射、高荧光效率、各种发射波长的有机发光材料,是当前光电材料与技术领域研究的一个热点,具有十分重要的理论意义和实用价值。

异丙基甲磺酰氨基氟代苯基嘧啶是一种重要的药效基团,是新一代他汀类降血脂药物瑞伐他汀的有效功能结构单元。尽管异丙基甲磺酰氨基氟代苯基嘧啶衍生物得到了研究人员的重视,并开展了大量研究,但是,现有技术中对这类化合物的研究多限于合成方法、工艺研究,以及作为医药中间体在合成瑞伐他汀药物中的应用,而用于发光材料的制备与研究则鲜有报道。

以3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)丙烯醛为原料,通过多烯酮桥键将两个异丙基甲磺酰氨基氟代苯基嘧啶功能基相连,形成了双氟代苯基嘧啶类化合物,该化合物具有固态绿光发射特性,本发明所涉及的工作在现有技术中尚未见报道。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种氟代苯基嘧啶类固态绿光发射有机发光材料。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种氟代苯基嘧啶类固态绿光发射有机发光材料的结构如式i所示:

其中x为c或n。

本发明的另一目的是提供上述氟代苯基嘧啶类固态绿光发射有机发光材料的制备方法该方法包括以下步骤:将摩尔比为1:2-2.3的式ⅱ所示的取代环酮和3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)丙烯醛溶于有机溶剂中,搅拌下滴加碱溶液,室温下搅拌反应,反应完全后,将反应液倾入水中,静置,所得固体物质减压抽滤,用水洗涤,室温干燥,以乙醇或乙醇-丙酮重结晶,得到目标产物;

其中x为c或n。

所述的有机溶剂为甲醇或乙醇;碱溶液为15~20wt%的氢氧化钾水溶液或15~20wt%的氢氧化钠水溶液。

当取代环酮和3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)丙烯醛的摩尔比为1:2时,本发明所述的氟代苯基嘧啶类固态绿光发射有机发光材料的合成路线如下:

其中x为c或n。

本发明还保护所述的氟代苯基嘧啶类固态绿光发射有机发光材料的应用。

本发明的氟代苯基嘧啶类固态绿光发射有机发光材料,在325nm激光激发下,呈现出固态宽带绿光发射,其最大发射波长为529或551nm,发光光谱几乎覆盖整个可见区域,并在长波区域伴有肩峰结构。本发明所提供的固态宽带绿光发射晶体材料可直接作为绿色发光材料,用于发光器件、激光染料、防伪技术、荧光敏感、生物医学分析等领域。

本发明具有如下有益效果:

(1)本发明通过将丙基取代环酮和异丙基甲磺酰氨基氟代苯基嘧啶功能性结构单元通过多烯桥键相结合,形成了新型固态绿光发射氟代苯基嘧啶类有机发光材料;提供了这类化合物的新的用途,开发了新的发光分子骨架。

(2)本发明所提供的化合物分子具有较大的、更为扩展的共轭体系,这种特殊的分子结构特点有利于增强有机材料的发光性能;同时,分子中多种取代基的存在,如甲基、丙基、异丙基、甲磺酰氨基等基团,一方面能够有效增加分子的空间位阻,降低整个分子的共平面性,从而有效减少固态时分子间的相互作用,防止产生荧光猝灭;另一方面,还可以增加这类化合物的溶解度,提高加工性能和实用性。

(3)分子中两个具有强电负性的氟原子的引入,较大程度地改变了该化合物的物理化学性质及在生物体内的生理活性,同时,还可改变分子的能级结构、聚集态结构或分子堆积形式,从而引起有机光电材料的发光性能和可加工性能的改变,使得化合物的应用性能得到大幅度提高。此外,化合物分子中因具有嘧啶等基团,具有良好的生物相容性和生物活性物,在生物医学分析、离子识别、药物跟踪、生物模拟等领域具有潜在应用价值。

(4)本发明提出的制备方法,工艺简单,操作方便,所得发光材料稳定性好。本发明提供了一种获得固态绿光发射材料的新途径,可用于新型高效绿光发光材料的研发。同时,由于所选原料均为医药中间体,因此,又为相关产业的综合开发利用、产业升级提供了一条新的有效途径。

附图说明:

图1是实施例1和2得到的目标产物的固态发光光谱图;

其中,ia、ib分别表示实施例1、实施例2得到的化合物。

具体实施方式:

下面结合实施例,对本发明的技术方案进一步说明,下述实施例是说明性的,不是限定性的,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实验仪器与型号:brukeravance-300核磁共振波谱仪;agilentlc/msdtrapxct质谱仪;horibajobin-yvonlabramhr800激光拉曼光谱仪。

实施例1:4-丙基-2,6-二(3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)亚烯丙基)-环己酮(化合物ia)的制备

在250毫升圆底烧瓶中,将4-丙基环己酮(1mmol)和3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)丙烯醛(2mmol)溶于100毫升乙醇中,在快速搅拌下向该溶液中滴加20毫升质量分数为15~20%的氢氧化钾溶液,并在室温下搅拌反应10~15小时。之后,将反应液倾入150毫升水中,静置,所得固体物质减压抽滤,用水洗涤数次,室温干燥。以乙醇-丙酮混合溶剂重结晶,真空干燥,得到黄绿色针状晶体,产率为78%。

1hnmr(300mhz,cdcl3/tms)δ:0.90(t,j=6.6hz,3h),1.19-1.22(m,4h),1.30(d,j=6.6hz,12h),1.62-1.1.64(m,1h),1.92-2.01(m,2h),2.42-2.48(m,2h),3.35-3.39(m,2h),3.53(s,6h),3.58(s,6h),6.28(dd,j=15.9,11.7hz,2h),6.97(d,j=15.6hz,2h),7.07-7.13(m,4h),7.29(d,j=11.7hz,2h),7.59-7.65(m,4h).13hcnmr(75mhz,cdcl3/tms)δ:14.04,19.97,21.69,32.01,32.27,32.33,33.11,37.38,42.47,115.185,115.47,121.15,131.75,131.95,132.06,133.58,134.42,134.46,135.24,135.38,157.38,161.81,163.86,165.12,174.97,189.14.

实施例2:1-丙基-3,5-二(3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)亚烯丙基)-4-哌啶酮(化合物ib)的制备:

在250毫升圆底烧瓶中,将4-丙基环己酮(1mmol)和3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)丙烯醛(2mmol)溶于100毫升甲醇中,在快速搅拌下向该溶液中滴加20毫升质量分数为15~20%的氢氧化钠溶液,并在室温下搅拌反应10~15小时。之后,将反应液倾入150毫升水中,静置,所得固体物质减压抽滤,用水洗涤数次,室温干燥。以乙醇-丙酮混合溶剂重结晶,真空干燥,得到黄色片状晶体,产率为72%。

1hnmr(300mhz,cdcl3/tms)δ:0.91(t,j=7.5hz,3h),1.26-1.39(m,14h),2.32(t,j=7.5hz,2h),3.22(s,4h),3.33-3.38(m,2h),3.53(s,6h),3.58(s,6h),6.18(dd,j=15.6,11.7hz,2h),7.01(d,j=15.6hz,2h),7.08-7.14(m,4h),7.28(d,j=11.7hz,2h),7.58-7.64(m,4h).esi-msm/z:860.4(m+h)+

实施例3:4-丙基-2,6-二(3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)亚烯丙基)-环己酮(化合物ia)的制备

按实施例1的方法得到,不同的是,4-丙基环己酮和3-(4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(n-甲基-n-甲磺酰基氨基)嘧啶-5-基)丙烯醛的摩尔比为1:2.3,所用重结晶溶剂为乙醇。

实施例4:固态发光性能测试

固态光致发光光谱用horibajobin-yvonlabramhr800激光拉曼光谱仪测定,激发光源为325nmhe–cd激光器,结果见图1。

由图1可知,实施例1(化合物ia)和实施例2(化合物ib)得到的化合物的晶态材料,在325nm激光激发下,均呈现出固态宽带绿光发射,其最大发射波长分别为529和551nm,发光光谱几乎覆盖整个可见区域,并在长波区域伴有肩峰结构。与实施例1化合物ia相比,实施例2化合物ib的发射峰明显红移,并具有更强的荧光发射强度、更宽的发射谱带、更明显的肩峰结构。

上述结果说明,该固态宽带绿光发射材料在固态时具有良好的绿光发射特性,因此,本发明所提供的固态宽带绿光发射晶体材料可直接作为绿色发光材料,用于发光器件、激光染料、防伪技术、荧光敏感、生物医学分析等领域。本发明提供了一种获得固态绿光发射材料的新途径,可用于新型高效绿光发光材料的研发。

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