一种有机蓝色发光材料及其制备方法与流程

文档序号:14254914阅读:191来源:国知局

本发明涉及有机光电材料领域,具体涉及的是一种有机蓝色发光材料及其制备方法。



背景技术:

有机发光二极管器件由于其自发光、全固态、宽视角、响应速度快、驱动电压低、低能耗、效率高、可弯曲等诸多优点,具有很好的研究和应用价值。

发光材料作为有机发光二极管器件的重要组成部分,还存在一些缺陷,例如,发光效率低,稳定性差或是激发态寿命短等,目前发光器件中发光材料采用的仍然是价格昂贵的铱、铂等稀有贵重金属配合物发光材料。为了降低发光器件的成本,开发具有易制备、发光性能好的有机小分子材料成为研究热点。芳香胺类化合物常被用于有机光电材料领域,通过设计d-π-a构型的发光分子达到改善发光性质的目的,从而获得性能优异的发光材料。

从目前发光材料研究的情况来看,为了实现全色显示,蓝光材料、红光材料以及绿光材料都必不可少,目前,绿光材料以及红光材料研究已经较为成熟,其相应的发光器件的效率也较高,但高效率、色度纯、结构简单的蓝光材料还较少,这在一定程度上限制了有机发光二极管器件的发展。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种发光性能优异的有机蓝色发光材料及其制备方法,制备得到的有机蓝色发光材料结构简单、发光效率高且易制备。

为了达成上述目的,本发明的解决方案是:

一种有机蓝色发光材料,其结构通式如i所示,

其中,ar1和ar2分别为相同或不同的芳基,r1和r2相同或者不同,r1和r2分别为独立地选自烷基或芳基。

ar1和ar2分别选自吡啶基、喹啉基、苯基、联苯基、萘基以及蒽基中的一种。

ar1和ar2相同。

r1和r2分别选自苯基、甲基、丁基以及辛基中的一种。

r1和r2相同且选自甲基、丁基以及辛基中的一种。

下面列出优选的化合物进一步阐述本发明一种有机蓝色发光材料,它们不应该被视为以任何方式限制本发明。

该有机蓝色发光材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)按摩尔比1:2~6称取化合物(a)2,5-二溴吡嗪和化合物(b)芳香胺;

(2)在化合物(a)中加入添加剂、金属钯催化剂、碱和溶剂,再加入化合物(b),进行偶联反应,所述添加剂和所述化合物(a)的摩尔比为0.01~0.1:1,所述金属钯催化剂和所述化合物(a)的摩尔比为0.01~0.1:1,所述碱和所述化合物(b)的摩尔比为3~6:1;

(3)再加入溶剂,将反应的温度控制在100℃~150℃,回流反应12~48h;

(4)冷却、抽滤、洗涤、过柱,得到所述有机蓝色发光材料。

步骤(2)中,所述金属钯催化剂包括但不限于是四三苯基磷钯、二三苯基膦二氯化钯和三(二亚苄基丙酮)二钯中的一种。

步骤(2)中,所述添加剂包括但不限于是1,1'-双(二苯基膦)二茂铁或者三苯基磷。

步骤(2)中,所述碱包括但不限于是氢化钠或者叔丁醇钠。

步骤(3)中,所述溶剂包括但不限于是1,4-二氧六环、甲苯和n,n-二甲基甲酰胺中的一种。

具体合成路线如下式所示:

即化合物i在碱的作用下,通过金属钯催化的偶联反应得到。

采用上述技术方案后,本发明一种有机蓝色发光材料是结构通式如i的化合物,其共轭结构被破坏避免了因分子堆积造成的发光猝灭,在分子中引入空穴基团氮甲基能够改善发光器件的空穴传输能力。因此该发光材料具有结构简单以及发光效率高等特点,而且该有机蓝色发光材料能通过简单的一步反应合成,产率能高达98%,其发光量子效率为0.43,表明本发明得到的有机蓝色发光材料在有机电致发光器件等领域具有潜在应用。

附图说明

图1为本发明一种有机蓝色发光材料的结构式;

图2为本发明一种有机蓝色发光材料的核磁氢谱图;

图3为本发明一种有机蓝色发光材料的乙腈溶液的吸收光谱(虚线)和发射光谱(实线)。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案,下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

实施例一:化合物1的合成:

在氮气氛围下,将476mg(2.0mmol)2,5-二溴吡嗪、183mg(0.2mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、110mg(0.2mmol)1,1'-双二苯基膦二茂铁以及叔丁醇钠768mg(8.0mmol)加入到耐压反应瓶中,抽放气两次之后,在氮气保护下将475mg(4.4mmol)2-(甲氨基)吡啶也加入至反应瓶中,再加入甲苯(15ml)并开始加热回流反应,温度控制在120℃,反应20h后停止反应,冷却至室温,抽滤除去反应后混合溶液中不溶物,除去所得滤液中的溶剂,并将所得粗产物过一根硅胶柱,得到黄色固体化合物1576mg,产率:98%。

实施例二:化合物1的合成:

在氮气氛围下,将119mg(0.5mmol)2,5-二溴吡嗪、46mg(0.05mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、28mg(0.05mmol)1,1'-双二苯基膦二茂铁以及叔丁醇钠192mg(2mmol)加入到耐压反应瓶中,抽放气两次之后,在氮气保护下将119mg(1.1mmol)2-(甲氨基)吡啶也加入至反应瓶中,再加入甲苯(10ml)并开始加热回流反应,温度控制在100℃,反应24h后停止反应,冷却至室温,抽滤除去反应后混合溶液中不溶物,除去所得滤液中的溶剂,并将所得粗产物过一根硅胶柱,得到黄色固体化合物1135mg,产率:93%。

实施例三:化合物1的合成:

在氮气氛围下,将476mg(2.0mmol)2,5-二溴吡嗪、183mg(0.2mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、110mg(0.2mmol)1,1'-双二苯基膦二茂铁以及叔丁醇钠768mg(8.0mmol)加入到耐压反应瓶中,抽放气两次之后,在氮气保护下将475mg(4.4mmol)2-(甲氨基)吡啶也加入至反应瓶中,再加入甲苯(20ml)并开始加热回流反应,温度控制在150℃,反应48h后停止反应,冷却至室温,抽滤除去反应后混合溶液中不溶物,除去所得滤液中的溶剂,并将所得粗产物过一根硅胶柱,得到黄色固体化合物1560mg,产率:96%。

二、结构分析

化合物1的核磁氢谱图如图1所示,1hnmr(300mhz,cdcl3):δ[ppm]:3.59(s,6h,h3c-n),6.85(t,2h,h5pyridine),7.03(d,2h,h3pyridine),7.55(t,2h,h4pyridine),8.31(d,2h,h6pyridine),8.45(s,2h,h2pyrazine)。

核磁碳谱13cnmr(100mhz,cdcl3):δ[ppm]:36.0(ch3),112.1(c2pyridine),116.6(c4pyridine),136.0(c2pyrazine),137.6(c3pyridine),148.2(c5pyridine),148.5(c1pyrazine),157.4(c1pyridine)。

表明:核磁氢谱图结果以及核磁碳谱结果均与化合物1的结构式吻合。

三、发光性能测试

有机蓝色发光材料在乙腈溶液中的吸收和发射光谱如图3所示,结果表明:发光分子的最大发射波长为459nm(蓝光波长),较窄的半峰宽(65nm),说明本发明的发光材料是一种理想的蓝光发光材料,具备在蓝光器件领域的潜在应用。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

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