[发明专利]有机发光材料4,4’-双芳乙炔基偶氮苯类化合物、合成方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于光电材料技术领域。具体涉及一种4，4’-双芳乙炔基偶氮苯类化合物、合成方法及应用。所述化合物具有发光性能，可以作为有机发光材料，用于荧光材料、非线性光学材料、有机发光二极管等领域。

技术背景

有机发光二极管显示器件(Organic light-emitting diode，OLED)由于拥有色彩丰富、主动发光、体积小、厚度薄、视角宽、能耗低以及响应速度快等许多卓越优点，将成为新一代光源和平板显示器的有力竞争者。到目前为止，开发新型高度稳定的载流子传输材料和发光材料是提高有机电子、电光及光电器件效率和寿命的关键因素。自1987年美国柯达公司首次报道OLED以来(Tang CW，Vanslyke S A.Applied Physics Letters，1987，51，913.)，研究和开发具有荧光产率高、稳定性好的有机发光材料就成为了科学家的关注的热点之一。

芳香族偶氮化合物长期用于染料、颜色指示剂等领域，其热稳定性好，电子流动性强，也可作为增加共轭体系的方式被引入到光电材料的设计合成中(Zarwell S，Ruck-Braun K.Tetrahedron Letters，2008，49，4020；Priewisch B，Ruck-Braun K.Journal of Organic Chemistry，2005，70，2350.)。苯撑乙炔撑结构单元因其特殊的刚性分子结构、精确的分子量、优良的电子传输能力和发光性能，不断引起各界的关注(Flatt A K，Yao Y，Maya F，Tour J M.Journal of OrganicChemistry.2004，69，1752；Cai L，Yao Y，Yang J，Price D W，Tour J M.Chemistry ofMaterials.2002，14，2905.)。通过将偶氮基团引入苯撑乙炔撑体系，并进行结构修饰，可结合两者的优点，改善其分子化学稳定性、热稳定性及电子学特性，使其更好的与其它材料结合，以得到理想的有机发光材料。

2003年，Flatt等人报道了4，4’-双苯乙炔基偶氮苯化合物及其衍生物的合成及其电化学性质，该类化合物可作为潜在的分子存储器和逻辑器件，应用于分子电子学领域(Flatt A K，Dirk S M，Henderson J C，Shen D E，Su J，Reed M A，TourJ M.Tedrahedron，2003，59，8555.)，其结构如下所示。但是对其进行进一步的结构修饰和合成研究，并用于有机发光材料领域，未见文献和专利报道。如果在其主体结构中引入一些芳香基团和芳杂环基团，可望显著改善其热稳定性、化学稳定性及溶解性，并增大π电子共轭体系，提高电子传输能力，扩展其应用范围，可开发出具有实用价值的新型4，4’-双芳乙炔基偶氮苯类有机发光材料。

发明内容

本发明的目的在于提出一类具有优良发光性能的、含有芳香基团或芳杂环基团的4，4’-双芳乙炔基偶氮苯类化合物、合成方法、以及其作为有机发光材料的应用。

本发明以4，4’-双苯乙炔基偶氮苯为主体进行结构修饰，通过引入芳香基团或芳杂环基团，以增大其π电子共轭体系，从而提高电子传输能力，改变其化学特性、溶解性、发光性能及电子学特性，增加体系稳定性，改善其应用性能。

本发明中，4，4’-双芳乙炔基偶氮苯类化合物的合成方法如下：4，4’-双碘偶氮苯为原料，在三异丙基胺作用下，以双三苯基膦二氯化钯/碘化亚铜为催化剂，与末端芳炔在四氢呋喃中发生Sonogashira偶联反应20至50小时，得到系列4，4’-双芳乙炔基偶氮苯类化合物。

具体合成路线如下：

Ar为取代的苯基、联苯基或取代的联苯基、4-(苯乙炔基)苯基或4-(取代的苯乙炔基)苯基、萘基或取代的萘基、蒽基或取代的蒽基、芴基或取代的芴基、咔唑基或取代的咔唑基、噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、咪唑基、噻二唑基、噁二唑基之任意一种，其结构如下：

其中R为H、碳原子数1-6的烷基、碳原子数1-6的烷氧基、卤素、硝基、氨基、二甲氨基、三氟甲基、二苯氨基、乙酰基之任意一种，且当Ar为苯基时，R不为H或硫乙酰基。

上述化合物结构中，比较典型的有以下几种：

(1)4，4’-双取代苯乙炔基偶氮苯

其中R为碳原子数1-6的烷基、碳原子数1-6的烷氧基、卤素、氨基、硝基、乙酰基、二甲氨基、三氟甲基、二苯氨基、咔唑基。

(2)4，4’-双(取代4-联苯乙炔基)偶氮苯