一种波长可调新型8‑羟基喹啉铝绿光材料及其制备方法与流程

本发明属于有机发光材料技术领域，尤其涉及一种波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料及其制备方法。

背景技术：

以有机发光材料作为发射层材料的有机电致发光器件的研究越来越引起人们的关注。8-羟基喹啉铝(alq3)是kodak公司最早提出的用作电致发光器件中发光层材料的物质，由于它的玻璃化温度高、具有电子传输性、可以用真空蒸镀法得到很好的且无暇疵的薄膜等优点，一直为研究有机电致发光器件的学术界和工业界广泛重视。alq3几乎满足了有机器件对材料提出的所有要求，是一种难得的电致发光材料；然而，由于alq3的电致发光波长还不能完全满足彩显的需求。因此，希望能在8-羟基喹啉的不同部位引入某种功能性基团,以便获得光性能更好的8-羟基喹啉衍生物配体及其铝配合物,达到调制发光波长的目的，使其能完全满足彩显的需求。

综上所述，现有技术存在的问题是：在8-羟基喹啉结构的什么位置，用什么方法引入什么样的基团才能调节8-羟基喹啉铝配合物的发光波长。

现在主要是通过在8-羟基喹啉结构的2位引入其它官能团形成多金属配合物的方法以达到调节波长和目的，但由于引入多种金属离子，会使合成步骤和合成成本增加，不利于绝色环保的理念，且也会使产品的发光纯度不够。本方法不方法简单，步骤少，金属离子单一，不但绿色环保，而且产品的发光纯度较好。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料及其制备方法。

本发明是这样实现的，以8-羟基喹啉和多聚甲醛为原料，通过blanc氯甲基化反应及醛基的亲核加成反应合成8-羟基喹啉5位被苯乙烯基取代的共轭结构大，分子刚性大的5-苯乙烯基-8-羟基喹啉配体，再与al³⁺配位获得新型8-羟基喹啉铝配合物。所述波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一，称取5.00g8-羟基喹啉，1g多聚甲醛和量取10ml浓盐于250ml三颈烧瓶中，升温至80℃，磁力搅拌下反应6h，停止反应，静置冷却后抽滤，用丙酮洗涤3-4次，80℃下真空干燥得黄色粉末状固体；

步骤二，称取1.5g5-氯甲基-8-羟基喹啉，1.35g苯甲醛，0.89gk2co3装入100ml三颈烧瓶中，再加入25mldmf，磁力搅拌，用电热套加热，回流，维持125℃反应24h；反应后，静置，冷却；抽滤得到绿色产物进行真空干燥；得绿色固体，用95％乙醇重结晶，得到绿色粉末状5-乙烯基-8-羟基喹啉；

步骤三，在50ml烧杯中将1g5-乙烯基-8-羟基喹啉溶于8ml乙醇和水的混合溶液，滴加alcl3水溶液，加热至50℃，搅拌20分钟，用10％碳酸钠溶液调节ph至5～6，析出淡黄色沉淀，抽滤，水洗，用95％乙醇重结晶，得到粉末状5-乙烯基-8-羟基喹啉铝配合物。

本发明的另一目的在于提供一种由所述波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法制备的波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料，所述波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料的分子式为：c51h36aln3o3:

本发明通过对8-羟基喹啉结构的5位进行修饰，引入具有较好共轭和较好刚性的苯乙烯基结构，引入的苯乙烯基团能与8-羟基喹啉结构发生π-π共轭，降低了8-羟基喹啉结构的电子云密度，由此得到的新型8-羟基喹啉铝相对于原来的8-羟基喹啉铝而言，homo轨道能量低，电子传输性更强，能达到调控波长的目的。同时，引入的乙烯基结构阻止了分子中苯环和喹啉环的转动，使分子具有更好的刚性，实验结果也证实了新型8-羟基喹啉铝绿光材料热稳定性好，发射波长有所红移，色纯度也较好，达到了调控波长的目的，是一种较好的新型绿光材料。

附图说明

图1是本发明实施例提供的波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法流程图。

图2是本发明实施例提供的热性能测试示意图。

图3是本发明实施例提供的目标产物的荧光光谱图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

有机发光材料作为发射层材料的有机电致发光器件的研究越来越引起人们的关注。玻璃化温度高、具有电子传输性、可以用真空蒸镀法得到很好的且无暇疵的薄膜等优点，为有机电致发光器件的学术界和工业界广泛重视。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

本发明实施例提供的波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料的分子式为：c51h36aln3o3:

如图1所示，本发明实施例提供的波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法包括以下步骤：

s101：安装好电磁搅拌器和水浴加热装置，称取5.00g8-羟基喹啉，1g多聚甲醛和量取10ml浓盐于250ml三颈烧瓶中，升温至80℃，磁力搅拌下反应6h，停止反应，静置冷却后抽滤，用丙酮洗涤3-4次，80℃下真空干燥得黄色粉末状固体，称5.61g，产率为87％，测其熔点为92℃；

s102：称取1.5g5-氯甲基-8-羟基喹啉，1.35g苯甲醛，0.89gk2co3装入100ml三颈烧瓶中，再加入25mldmf，磁力搅拌，用电热套加热，回流，维持125℃反应24h。反应后，静置，冷却。抽滤得到绿色产物进行真空干燥。得绿色固体，用95％乙醇重结晶，得到绿色粉末状5-乙烯基-8-羟基喹啉，测其熔点为119℃；

s103：在50ml烧杯中将1g5-乙烯基-8-羟基喹啉溶于8ml乙醇和水的混合溶液，滴加alcl3水溶液，加热至50℃，搅拌20分钟，用10％碳酸钠溶液调节ph至5～6，析出淡黄色沉淀，抽滤，水洗，用95％乙醇重结晶，得到粉末状5-乙烯基-8-羟基喹啉铝配合物，测其熔点为383℃。

本发明实施例提供的波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法包括以下步骤：

(1)中间产物cmq的合成

安装好电磁搅拌器和水浴加热装置，称取5.00g8-羟基喹啉，1g多聚甲醛和量取10ml浓盐于250ml三颈烧瓶中，升温至80℃，磁力搅拌下反应6h，停止反应，静置冷却后抽滤，用丙酮洗涤3-4次，80℃下真空干燥得黄色粉末状固体，称5.61g，产率为87％，测其熔点为92℃。

¹hnmr(300mhz，dmso-d6)；δ＝9.30(d，1h，j＝7.5hz)，9.0(d，1h，j＝8hz)，

8.5(m，2h)，7.05(m，2h)，7.75(d，1h，j＝7.8hz)，7.51(d，1h，j＝6hz)，3.98(s，1h)，4.93(s，2h)；元素分析(％)：c，62.01；h，4.18；n，7.26。计算值(c10h8clno，％)：c，62.03；h，4.16；n，7.23；ei/ms(m/z)193(m⁺)。

(2)中间产物sq的合成

称取1.5g5-氯甲基-8-羟基喹啉，1.35g苯甲醛，0.89gk2co3装入100ml三颈烧瓶中，再加入25mldmf，磁力搅拌，用电热套加热，回流，维持125℃反应24h。反应后，静置，冷却。抽滤得到绿色产物进行真空干燥。得绿色固体，用95％乙醇重结晶，得到绿色粉末状5-乙烯基-8-羟基喹啉，测其熔点为119℃。

¹hnmr(300mhz，cdcl3)：δ＝9.03(d，1h，j＝9hz)，9.12(d，1h，j＝9hz)，8.13-8.05(m，1h)，7.75(d，1h，j＝9hz)，7.51(m，1h，j＝5.6hz)，6.78(m，1h，j＝7.6hz)，5.53(s，1h)；元素分析(％)：c，82.57；h，5.29；n，5.68；计算值(c17h13no)：c，82.57；h，5.30；n，5.66；eims(m/z)247(m⁺)。

(3)目标产物al(sq)3的合成

在50ml烧杯中将1g5-乙烯基-8-羟基喹啉溶于8ml乙醇和水的混合溶液，滴加alcl3水溶液，加热至50℃，搅拌20分钟，用10％碳酸钠溶液调节ph至5～6，析出淡黄色沉淀，抽滤，水洗，用95％乙醇重结晶，得到粉末状5-乙烯基-8-羟基喹啉铝配合物，测其熔点为383℃。

¹hnmr(300mhz，cdcl3)：δ＝9.33(d，1h，j＝8.7hz)，8.92(d，1h，j＝8.5hz)，8.08(m，1h)，7.78(d，1h，j＝8.7hz)，7.41(m，1h，j＝5.2hz)，7.38(m，1h，j＝7.6hz)，7.23(m，1h)；7.08(m，1h)；6.89(m，1h)；元素分析(％)：c，80.07；h，4.82；n，5.68；计算值(c51h36aln3o3)：:c，79.98；h，4.74；n，5.49；eims(m/z)765(m⁺)。

本发明实施例提供的波长可调新型8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法包括以下步骤：

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。

实施例1：

8-羟基喹啉本身有很弱的荧光，但其金属配合物具有很强的荧光，这是由于刚性和共平面性增加，这样的结构更易于π电子云交叠，使整个分子难变形，分子从激发态回到基态时，发生无辐射跃迁几率下降，从而出现荧光发射。同时刚性平面结构也会对8-羟基喹啉金属配合物荧光强度有一定的影响。用荧光分光光度计，以激发波长为286nm测得新型5-苯乙烯基-8-羟基喹啉铝配合物的发射波长是522nm,比传统的8-羟基喹啉铝配合物的发射波长500nm要红移22nm，达到了调节波长的目的。

下面结合性能测试对本发明的应用效果作详细的描述。

1.热性能测试，如图2所示：

对目标配合物al(sq)3进行了热重分析，在100℃左右出现一个曲线的下降坡段，该配合物在失重10％左右的温度为383.3℃。整个过程失重约为74.5％。说明了目标配合物具有较好的稳定性。

2.目标产物的荧光光谱图，如图3所示：

对目标配合物al(sq)3和8-羟基喹啉铝配合物(alq3)进行了荧光测试和比较，由图可以看出，两个配合物均发出较好的绿光，但新型5-苯乙烯基-8-羟基喹啉配合物发射波长相对于没有修饰的8-羟基喹啉配合物的发射波长发生了红移，且色纯度也提高了，说明通过本发明制备的新型5-苯乙烯基-8-羟基喹啉铝发光材料能调控8-羟基喹啉的波长，且发光色度较好，半峰宽较窄，是一个较好的新型绿光材料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。