[发明专利]芳基取代嘧啶螺二芴衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料及其合成技术领域，具体地说是一种芳基取代嘧啶螺二芴衍生物及其制备方法。

背景技术

自上世纪八十年代以来，有机电致发光(OLED)材料的研究发展迅速，OLED它具有启动电压低，稳定性好，效率高，寿命长，成模性好的特点，所以在照明、仪器、仪表的显示等领域有着广泛的应用。而且OLED是目前唯一能够用来生产大屏幕、高亮度、高清晰软屏全波段显示的新型材料，商业价值巨大，有望成为国家的支柱产业。

在有机电致发光材料中，有众多的电子体系如：四面体型分子、树枝型分子、还有螺碳化合物，这些非平面结构可以有效地防止结晶的形成，增加分子的无定形性。以上三种结构中，螺碳化合物的螺结构部分是通过两个芴环共有的sp³杂化的碳原子(螺中心)垂直连接而成，螺碳化合物的螺旋共轭的刚性结构导致在固态分子缠结(Hoffmann，R.；Imamura，A.；Zeiss，G.D.；J.Am.Chem.Soc.1967，89，5215)，因而几乎所有这种具有无定形态螺旋结构的材料都具有较高的玻璃转换温度，减少聚集或低级聚集物的形成，能够有效的阻止激发电子的形成，从而更能有效的提高光纯度和稳定性。螺二芴还有许多优点，如改善溶解性、减少分子间相互作用进而提高发光效率。另外螺二芴的2，2’-位或者2，2’，7，7’-位具有很好的反应活性，为其结构向三维的延伸提供了便利(朱瑞，冯嘉春，黄维，化学通报，2005，4，241)。自从1996年，Salbeck等将螺二芴引入到电致发光材料领域(Salbeck，J..Inorgc and OrgElectroluminesc.1996，243-246.)，关于以螺二芴作为蓝色发光材料母体的报道越来越多。

在螺碳电致发光材料中引入杂环基团，比如噻吩，吡啶等，是一种有效提高材料发光性能和应用范围的手段。在所有杂环化合物中嘧啶是一类重要的杂环化合物，由于嘧啶衍生物往往具有良好的生物活性，因此嘧啶衍生物的合成与性质研究一直以来都是药物化学和生物化学研究的热点。同时，嘧啶拥有良好的电子亲和力，因此含有嘧啶环的共轭材料可以作为良好的电子传输材料。Wu.C.C等首次将嘧啶引入螺二芴结构中制备出TBPSF，取得了良好的发光效果，并且该化合物也拥有良好的热稳定性(Wu.C.C.；Lin.Y.T.；Chiang.H.H.，et al.Appl Phys Lett，2002，81，577)。Wuest制备了一系列对称富含氢键的四取代螺二芴，并将其应用于晶体学的研究，发现由于螺二芴骨架的规整性，使整个晶体成为多孔结构(Fournier，J.H.；Maris，T.；Wuest，J.D.J.Org.Chem.2004，69，1762-1775.)。2-氨基嘧啶之间可以形成氢键因此含有2-氨基嘧啶结构的分子具有分子自组装的能力并有望成为良好的分子荧光探针。

但是目前还没有根据螺二芴以及2-氨基嘧啶这两类化合物的特性研制出一种用于有机电致发光材料的单芳嘧啶取代螺二芴衍生物。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种芳基取代嘧啶螺二芴衍生物及其制备方法，它将芳基嘧啶和螺二芴链结起来，在螺二芴的2位引入一个芳香基取代嘧啶基团，制备了一种芳香基嘧啶取代螺二芴衍生物，它用于有机电致发光材料具有良好的热稳定性，能有效的提高光纯度、发光效率和使用寿命，是目前用来生产大屏幕、高亮度、高清晰软屏全波段显示的新型材料。

实现本发明目的的技术方案是：一种芳基取代嘧啶螺二芴衍生物，特点是将芳基嘧啶和螺二芴链结，在螺二芴的2位引入一个芳香基取代嘧啶基团，取代芳基为苯基、萘基、对氯苯基、对甲氧苯基、噻吩基以及呋喃基，其结构式如下：

一种芳基取代嘧啶螺二芴衍生物的制备方法，特点包括下列步骤：

1、制备乙酰螺二芴

将螺二芴与氯乙酰按摩尔比1∶1.0～1.3的配比，经酰基化反应合成单乙酰螺二芴，酰基化反应的温度为20～50℃，时间为3～10小时。

2、制备查尔酮

将上述合成的单乙酰螺二芴与芳基按摩尔比1∶1.0～1.5的配比，经缩合反应合成查尔酮，缩合反应是在氢氧化钠、四氢呋喃和乙醇的混合溶液中进行，室温下反应10～12小时。

3、芳基取代嘧啶螺二芴衍生物的制备

将上述合成的查尔酮与硝酸胍按摩尔比1∶1.0～1.5的配比，经关环反应制得芳基取代嘧啶螺二芴衍生物，关环反应是在氢氧化钠水溶液、四氢呋喃和乙醇的混合溶液中进行，室温下回流18～24小时。