一种发黄光的有机化合物及其微米片、制备方法和应用与流程

本申请涉及材料技术领域，具体地涉及一种发黄光的有机多边形微米片材料、其制备方法以及该发黄光有机多边形微米片材料在光电器件等领域中的应用。

背景技术

有机分子特有的结构多样性，化学易修饰性，以及功能和结构的依赖性，使得化学家们能够有目的地改变功能分子的结构，进行功能组合和集成，并可能在分子层次上组装功能分子，调控材料性质等，使这类研究具有很高的理论价值和广阔的技术应用前景。然而，由于浓度猝灭效应的存在，大多数有机材料在溶液状态下具有较好的发光性能，但在聚集状态下却不会发光或发光效率很低。这种现象不利于固态光电器件的制作与应用。

要研究和开发高效、稳定、高色彩纯度的新型有机发光材料，就要解决聚集荧光猝灭的问题。设计、合成具有与之相反现象的发光材料，即固态时发光增强的化合物，将在有机发光二极管(oled)、化学生物传感器等领域具有广阔的应用前景。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种发黄光的有机化合物，所述发黄光的有机化合物具有式3所示的结构：

根据本发明所述的发黄光的有机化合物，所述发黄光的有机化合物的发射波长为500-720nm，其中最大发射波长为568nm。

本发明还提供所述发黄光的有机化合物的制备方法，所述制备方法的合成路线如下：

所述制备方法包括以下步骤：

(a)将4-咔唑苯甲醛和二乙基-4-碘苯乙基磷酸酯溶于四氢呋喃中，冷却，在搅拌下缓慢加入叔丁醇钾，加完后在室温下继续反应；

(b)反应结束后加水淬灭反应，过滤析出的固体，固体用乙醇洗涤，将乙醇洗涤后的固体重结晶，得到式1所示化合物；

(c)式1所示化合物和三甲基硅乙炔在无机碱的存在下反应生成式2所示化合物；

(d)式2所示化合物与4,7-二溴苯并噻二唑在钯催化剂的催化下反应生成式3所示化合物，即得发黄光的有机化合物。

本发明还提供一种发黄光的有机化合物微米片，所述微米片由式3化合物组成。

优选地，所述发黄光的有机化合物微米片为多边形微米片，更优选地，所述多边形为六边形或四边形。根据本发明所述的发黄光的有机化合物微米片的一个实施方案，所述多边形为菱形。

优选地，本发明的发黄光的有机化合物微米片的宽度2～30μm，厚度为0.2～0.5μm

本发明还提供一种制备发黄光的有机化合物微米片方法，所述方法包括以下步骤：

(a)将式3所示化合物置于反应容器中，加入四氢呋喃溶液，然后加热使式3化合物完全溶解，得到溶液；

(b)将步骤(a)得到的溶液静置，在室温下，使溶液温度逐渐降低，静置析出固体，将固体从溶液中分离；

(c)用正己烷或乙醇溶剂洗涤分离出的固体，得到微米片。

优选地，在本发明制备发黄光有机化合物微米片方法的步骤(a)中，以g/ml计，式3化合物与四氢呋喃的料液比为1g/300-500ml。

本发明还提供一种式3所示化合物在发光材料领域的应用。

本发明提供微米片制备方法是一种自组装方法，这种自组装的方法不需要使用任何模板，也不需要添加任何的催化剂和表面活性剂，就可以得到大规模、微米级的超分子聚集体，在发光材料或光电领域具有很强的实用性。

附图说明

图1是本发明的发黄光的有机化合物微米片的扫描电镜图(900x)；

图2是本发明的发黄光的有机化合物微米片的扫描电镜图(500x)；

图3是本发明的发黄光的有机化合物微米片的扫描电镜图(7000x)；

图4是本发明的发黄光有机化合物微米片的透射图像(800x)；

图5是本发明的发黄光的有机化合物溶液态紫外吸收光谱；

图6是本发明的发黄光的有机化合物微米片的固态发光图像；

图7是本发明的发黄光的有机化合物微米片的固态荧光光谱。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明，这些实施例只是用于说明本发明，本发明不限于以下实施例。凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

实施例1

发黄光的有机化合物(化合物3)的合成

合成路线：

化合物1的合成

将4-咔唑苯甲醛(516mg，2mmol)和二乙基-4-碘苯乙基磷酸酯(708mg，2mmol)溶于干燥的四氢呋喃(20ml)中，冷却至0℃，搅拌下缓慢多次的往溶液中加入叔丁醇钾(267mg，2.4mmol)，加完后，室温下继续搅拌30分钟。反应结束后加入20ml水，析出固体沉淀。过滤，固体用乙醇洗析，粗产品用乙酸乙酯重结晶，烘干后得到浅黄色固体753mg，产率80％。¹hnmr(400mhz，cdcl3，δ):7.18(m，2h)，7.25(m，4h)，7.43(s，4h)，7.56(d，j＝6.8hz，2h)，7.21(d，j＝5.9hz，4h)，8.14(d，j＝6.8hz，2h)；¹³cnmr(100mhz，cdcl3，δ):139.8，136.9，136.3，135.7，135.2，127.6，127.5,127.4，127.0，126.3，125.1，122.6，119.4，119.1，108.9，92.2；hrms(ei，m/z):[m⁺]calcdforc26h18in:471.0484；found:471.0491.

化合物2的合成

将化合物1(706mg，1.5mmol)溶于30ml四氢呋喃和10ml二异丙胺的混合溶剂中，搅拌并通氮气15分钟后加入三甲基硅乙炔(0.14ml，2.0mmol)，以及pdcl2(pph3)2(21mg，0.030mmol)，cui(11mg，0.060mmol)。在室温下搅拌反应1h，反应液减压除去溶剂后，以二氯甲烷为洗脱剂经硅胶柱(200-300目)层析提纯，得到硅炔基保护的化合物，将该产品溶于20ml四氢呋喃和20ml甲醇中，通氮气下，加入k2co3(414mg，3mmol)，室温下反应30分钟，反应结束后减压除去溶剂，粗产物经硅胶柱(200-300目)层析提纯，洗脱剂为二氯甲烷：石油醚＝1：1(v/v)，得到浅黄色固体421mg，产率76％。

¹hnmr(400mhz，cdcl3，δ):3.17(s，1h)，7.20(t，j＝9.8hz，2h)，7.32(d，j＝6.8hz，2h)，7.44(m，4h)，7.53(s，4h)，7.58(d，j＝8.2hz，2h)，7.73(d，j＝8.2hz，2h)，8.17(d，j＝7.8hz，2h)；¹³cnmr(100mhz，cdcl3，δ):139.9，136.7，136.3，135.2，131.7，127.9，127.8,127.1，126.3，125.6，125.1，122.6，120.4，119.5，119.1，108.9，82.8，77.2；hrms(ei，m/z):[m⁺]calcdforc28h19n:369.1517；found:369.1523.

化合物3的合成

将化合物2(185mg，0.5mmol)和4,7-二溴苯并噻二唑(73mg，0.25mmol)溶于30ml四氢呋喃和10ml二异丙胺的混合溶剂中，搅拌并通氮气15分钟后加入pdcl2(pph3)2(14mgl)，cui(5mg)。在加热回流下搅拌反应8小时，反应结束后减压除去溶剂，粗产物经硅胶柱(200-300目)层析提纯，洗脱剂为二氯甲烷，得到黄色固体117mg，产率54％。

¹hnmr(400mhz，dmso-d6，δ):7.31(m，4h)，7.46(m，10h)，7.55(d，j＝17.2hz，2h)，7.69(m，8h)，7.80(d，j＝7.5hz，4h)，7.94(d，j＝7.9hz，4h)，8.02(s，2h)，8.26(d，j＝8.5hz，4h)ppm；hrms(ei，m/z):[m⁺]calcdforc62h38n4s:870.2817；found:870.2828.

实施例2

发黄光的有机化合物(化合物3)多边形微米片的制备

微米片制备方法：将50mg化合物置于50ml的单口茄形烧瓶中，加入20ml四氢呋喃溶液，通过加热使化合物完全溶解，形成较高浓度的溶液。将溶解完全的溶液静置于空气中，使溶液温度逐渐降低，静置一天，可见固态物体在瓶底析出，析出固态物体，用正己烷溶液洗涤，得到固态微米片聚集体。

发黄光的有机化合物(化合物3)多边形微米片的表征

微米结构的尺寸和形貌及电子衍射分别在hitachis-4300场发射扫描和jeol-2010透射电子显微镜上观测。将固态微米片沉淀滴到硅片基底上，待溶剂干燥后进行扫描电镜表征(加速电压为15kv)，观察样品的尺寸与形貌(参见图1-3)。

同样取少量微米结构于微栅上，进行透射电镜表征(加速电压为200kv)，表征结果见图4。

图5为化合物3聚集态的紫外-可见吸收光谱，其紫外最大吸收波长为348nm，在450nm处凸起峰为分子内电荷转移吸收峰。

微米结构的荧光显微表征是取少量微米结构放置到经过清洗的载玻片上，在leciadmrbe荧光万能显微镜下观察，用spotehancedccd采集照(图6)。从微米结构进行了荧光显微表征(图6)所示，可以看到，在紫外光的激发下，多边形微米片发射明显的黄光，同时表现出有趣的现象，即边缘端特别亮，而中间的躯干部分发光则较弱，这是光波导的典型特征，即微米片)在激发光的激发下发射出黄光，黄光在微米片的内部朝两端点方向传导，是一类典型的二维光波导材料。黄光波长与荧光强度的关系参见图7。由图7可知，黄光波长处于500-720nm的范围内，其中最大发射波长为568nm。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。