一种多功能基哒嗪酮类化合物，其作为橙色有机发光材料的应用及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及有机发光材料技术领域，具体涉及一种多功能基哒嗪酮类化合物，其 作为橙色有机发光材料的应用及其制备方法。
【背景技术】：
[0002] 有机发光材料广泛应用于发光器件、光伏电池、荧光传感器等多个领域，其最为突 出的特点就是能够将所吸收的各种形式的能量转变为光辐射。随着现代科技的快速发展， 有机发光材料的应用领域不断拓展，迫切需要开发高效、价廉、波长可调、性能优异的有机 发光材料，以满足当前光电技术领域的需求。
[0003] 上转换荧光材料因具有发光性质稳定、生物毒性低、荧光信噪比高等优势，在光纤 通讯技术、纤维放大器、三维立体显示、生物分子荧光标识、红外辐射探测及太阳能电池等 领域具有广泛的应用前景，尤其在疾病诊断、生物细胞成像和防伪技术等方面具有更为重 要的现实意义。
[0004] 尽管目前人们在上述领域进行了大量研究，并取得了较大进展，但是仍存在发光 材料的种类较少、合成复杂且成本高、效率较低、易发生荧光猝灭、化学稳定性和荧光稳定 性差、背景荧光干扰严重以及生物毒性高等诸多问题，无法满足当前各领域发展的需求，同 时也制约了一些新技术的研发和应用。因此，研究开发性能优异的有机发光材料是当前光 电材料和生物医学分析领域研究的一个极为重要的课题，并具有广阔的应用前景。
[0005] 丁二烯类化合物是一类重要的空穴传输材料，具有空穴迀移率高，成膜性好等特 点，在有机光导体中有着广泛的应用。但现有技术中，这类化合物的合成路线复杂，条件要 求严格，成本较高，实用性差，较难于工业化推广生产，限制了其有效应用。
[0006] 喹喔啉类化合物具有良好的生理和光学活性，已被广泛应用于医药、农药、电致发 光器件、光伏电池、荧光探针等领域。哒嗪酮衍生物是一类具有多种生物活性的有机杂环化 合物，其应用范围涉及杀虫、除草、止痛消炎、抗肿瘤、抗血小板聚集、抗高血压等诸多领域。 特别是，这类含哒嗪酮化合物的农药往往具有高活性、环境友好、易于降解等优点。目前，许 多哒嗪酮类农药和药物已经商品化。
[0007] 尽管喹喔啉和哒嗪酮衍生物得到了研究人员的极大重视，并开展了广泛的研 究。但是，现有技术中对哒嗪酮衍生物的研究往往仅限于医药和农药领域，而作为光 学材料开展制备与应用的研究极少。最近，我们研究组在专利ZL201310219255. 2和 ZL201310219329. 2中公开了 7个喹喔啉哒嗪酮类化合物的合成方法及在发光材料方面的 应用，其中包括5个二芳乙烯基喹喔啉哒嗪酮类化合物，这些化合物能够发射出蓝-绿-黄 色荧光。然而，这些研究工作十分有限，所开发的化合物数量较少，并且均未涉及喹喔啉哒 嗪酮类化合物作为上转换发光材料及应用的内容，更未涉及丁二烯基功能化的喹喔啉哒嗪 酮类化合物的合成及应用。因此，仍存在许多不足之处，急需做进一步开发研究。
[0008] 目前，将蒽基、丁二烯基、喹喔啉及哒嗪酮等多个功能结构单元相结合，形成双蒽 基丁二烯基功能化的喹喔啉哒嗪酮类化合物，并考察其上转换发光特性等方面的研究，在 现有技术中未见报道。
【发明内容】
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[0009] 本发明的目的是提供一种多功能基哒嗪酮类化合物，其作为橙色有机发光材料的 应用及其制备方法。
[0010] 本发明是通过以下技术方案予以实现的：
[0011] 本发明的一个目的是提出一种式I所示的多功能基哒嗪酮类化合物：
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[0013] 本发明将蒽基、丁二烯基、喹喔啉及哒嗪酮等多个功能结构单元有效地结合在一 个分子中，形成了一种双蒽基丁二烯基功能化的喹喔啉哒嗪酮类有机发光分子，本发明所 述的多功能基即为双蒽基、丁二烯基及喹喔啉基多个功能结构单元结合在一起。
[0014] 本发明的多功能基哒嗪酮类化合物的合成路线如下：
[0015]
[0016] 本发明的另一个目的是提出多功能基哒嗪酮类化合物作为橙色有机发光材料的 应用，其可用于发光器件、光伏电池、防伪材料、激光染料、荧光敏感或生物医学分析领域。
[0017] 优选地，多功能基哒嗪酮类化合物作为橙色有机上转换发光材料的应用。
[0018] 本发明的多功能基哒嗪酮类化合物其作为有机发光材料的应用，在发光器件、光 伏电池、激光染料、荧光敏感、防伪技术、三维立体显示、生物医学分析等领域具有潜在应用 前景。
[0019] 本发明提供了一种多功能基哒嗪酮类化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0020] a、l，10-二（9-蒽基）_1，3, 7, 9-癸四烯-5, 6-二酮的合成
[0021] 将3-(9-蒽基）丙烯醛（化合物II )和2, 3- 丁二酮（化合物III)按照2:1的摩 尔比溶于有机溶剂中，然后向该溶液中加入催化量的哌啶，搅拌回流反应；反应完毕后冷却 至室温，析出固体物质，减压抽滤，用无水乙醇洗涤，粗产品以乙醇-N，N-二甲基甲酰胺混 合溶剂重结晶，得到红色固体1，10-二（9-蒽基）-1，3, 7, 9-癸四烯-5, 6-二酮（化合物 IV);
[0022] b、4, 5-二氢-5-甲基-6-(2,3-二（4-(9-蒽基）-1,3-丁二烯基）-6-喹喔啉 基）-3(2H)哒嗪酮的合成
[0023] 将步骤⑴得到的1，10-二（9-蒽基）-1，3, 7, 9-癸四烯-5, 6-二酮（化合物IV) 和6-(3, 4-二氨基苯基）-5-甲基-4, 5-二氢哒嗪-3(2H)_酮（化合物V )按1:1~I. 1的 摩尔比溶于无水乙酸中，搅拌回流反应，反应完毕后冷却至室温，搅拌下将反应液倾入冰水 中，用碱溶液调节PH= 7,所得固体物质减压抽滤，用水洗涤，粗产品以乙醇-N，N-二甲基甲 酰胺混合溶剂重结晶，得到橙色固体4, 5-二氢-5-甲基-6- (2, 3-二（4- (9-蒽基）-1，3- 丁 二烯基）-6-喹喔啉基）-3 (2H)哒嗪酮（化合物I )。
[0024] 步骤a所述的搅拌回流反应6~8小时，步骤b所述的搅拌回流反应6~8小时。
[0025] 步骤a所述的有机溶剂优选为无水甲醇；步骤b中所述的碱溶液优选为氨水或 10 %的氢氧化钠水溶液或10 %的氢氧化钾水溶液。
[0026] 本发明还提供了另一种多功能基哒嗪酮类化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0027] a、l，10-二（9-蒽基）_1，3, 7, 9-癸四烯-5, 6-二酮的合成
[0028] 将3- (9-蒽基）丙烯醛（化合物II )和2, 3- 丁二酮（化合物III)按照2:1的摩 尔比溶于有机溶剂中，然后向该溶液中加入催化量的哌啶，搅拌回流反应；反应完毕后冷却 至室温，经后处理得到1，10-二（9-蒽基）-1，3, 7, 9-癸四烯-5, 6-二酮（化合物IV);
[0029] b、4, 5-二氢-5-甲基-6-(2,3-二（4-(9-蒽基）-1,3-丁二烯基）-6-喹喔啉 基）-3(2H)哒嗪酮的合成
[0030] 将步骤⑴得到的1，10-二（9-蒽基）-1，3, 7, 9-癸四烯-5,6-二酮（化合物 IV)和6-(3, 4-二氨基苯基）-5-甲基-4, 5-二氢哒嗪-3(2H)_酮（化合物V )按1:1~ 1. 1的摩尔比溶于无水乙酸中，在微波辐射下反应，反应完毕后冷却至室温，搅拌下将反 应液倾入冰水中，用碱溶液调节PH = 7,所得固体物质减压抽滤，用水洗涤，粗产品以乙 醇-N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂重结晶，得到4, 5-二氢-5-甲基-6-(2, 3-二（4-(9-蒽 基）-1，3-丁二烯基）-6-喹喔啉基）-3 (2H)哒嗪酮。经后处理得到目标化合物4, 5-二 氢-5-甲基-6-(2, 3-二（4-(9-蒽基）-1,3-丁二烯基）-6-喹喔啉基）-3 (2H)哒嗪酮（