[发明专利]具有芴-三苯胺结构的非共轭衍生物材料及其合成方法

说明书

(一)技术领域

本发明属于有机信息功能材料技术领域，具体涉及具有芴-三苯胺结构的非共轭衍生物材料的合成方法。

(二)背景技术

有机电致发光技术在通信、信息、显示和照明等领域呈现出巨大的商业前景，近年来一直是光电信息领域的研究热点之一。有机电致发光器件制备的显示器具有高画质，屏幕大小可随意调整，低耗能，质轻而薄，采用柔性高分子基底可折叠，加工成本低等优点从而代表显示技术发展的趋势。

对发光材料来说，绿光已相对成熟，而蓝光和红光材料依然有待改进。芴具有较高的热稳定性，固体薄膜的应光量子效率大于60％，带隙大于2.9eV，因而是一种受瞩目的蓝光材料。芴可以在2，7和9位碳上引入不同取代基来得到一系列衍生物，因而结构上具有一定可修饰性。但芴的刚性平面联苯结构使材料在发光时容易形成分子间激基缔合物(Surin M，Hennebicq E et al.Chem.Mater，2004，16(6)：994-1001)或芴酮(List E J W，Guentner R.Adv Mater，2002，14(5)：374-378)从而产生长波发射，严重影响器件的发光的饱和色纯度、效率和稳定性。同时芴的共轭衍生物的能级与器件的阳极，阴极的功函数不匹配，因此造成空穴和电子的注入困难和不平衡，以及由于热稳定性较差而容易形成聚集态和/或激基缔合物。三苯胺衍生物具有较好的给电子性、较低的离子化电位、较高的空穴迁移率、较好的溶解性与无定形成膜性、较高的荧光性能与光稳定性等优点。

Huang等(Tang C，Huang W et al.Org Electron，2006，7(3)：155-162)将稠环烃的载流子的传输性能、高荧光效率和热稳定和芴单元相结合，在芴的2，7和9位碳上引入大的芳香性芘环能阻止激基缔合物的形成，得到综合性能更佳的蓝光材料。基于以上思想，本发明结合芴和三苯胺衍生物各自的优点，在芴的9位上sp杂化机构可以提高材料热稳定性，抑制聚集态和/或激基缔合物的形成。9位三苯胺取代的芴类共轭衍生物也表现出高的载流子传输性能和高的发光效率。该材料在OLED，OFET，有机太阳能和有机激光领域有广泛的应用。

(三)发明内容

本发明要解决的首要技术问题是设计一种具有芴-三苯胺结构的非共轭衍生物材料，该材料具有能级的单独调节、与阳极材料的功函数有很好的匹配性、较高的热和光稳定性及良好的成模性等优点。

本发明所述的具有芴-三苯胺结构的非共轭衍生物材料，其结构如式(I)所示：

式(I)中，R₁、R₂、R₃中至少有两个独立选自式(II)所示的基团，当R₁、R₂、R₃中只有两个基团各自独立选自式(II)所示的基团时，余下的基团选自甲基、溴、氟、腈基、硝基或甲氧基；

式(II)中，R₄、R₅各自独立选自下列之一：H、Br或I；Ar选自下列基团之一：

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种上述具有芴-三苯胺结构的非共轭衍生物材料的合成方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

具有芴-三苯胺结构的非共轭衍生物材料的合成方法包括下列步骤：

A)9-芳基-9-羟基芴衍生物的合成：

在有机溶剂A中，芳基卤Ar-X和镁粉反应生成格式试剂，然后将格式试剂置于冰浴中，逐滴滴加溶有结构如式(III)所示的9-芴酮类化合物的有机溶剂A，滴加完毕后撤去冰浴，在室温条件下反应2～12h，反应结束后经分离纯化得到结构如式(IV)所示的9-芳基-9-羟基芴类化合物；

B)具有芴-三苯胺结构的非共轭衍生物合成：

在有机溶剂B中，9-芳基-9-羟基芴类化合物与结构如式(V)所示的三苯胺类化合物，在酸催化剂作用下于10-80℃搅拌反应0.5-12h，所得反应液经分离纯化得到所述的具有芴-三苯胺结构的非共轭衍生物。