[发明专利]茚并咔唑衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型有机电致发光材料领域，具体地说是一种茚环上连有环状烷烃的茚并咔唑衍生物及其制备方法。

背景技术

近些年来，有机光电材料的研究十分活跃，有机分子体系的光稳定性好，光谱吸收范围宽，以及光电转换效率高，这些无机半导体材料不可比拟的优点使得有机电致发光显示技术被普遍认为是新一代显示技术中最具竞争力的技术，具有诱人的应用前景和广阔的市场。

咔唑及其衍生物是一类含氮芳杂环化合物，分子内含有较大的共轭体系和较强的分子内电子转移能力，这种特殊的刚性稠环结构使咔唑类化合物表现出许多独特的性能及生物活性。光电材料领域中，较早应用于发光器材的咔唑类小分子主体材料是化合物1a和2a，其中化合物la是目前使用最多的小分子OLED材料(张飞飞，周成合，颜建平，有机化学，2010,30(6)，783～796.)。

2006年，Strohriegl等人(M.Sonntag；P.Strohriegl,Tetrahedron 2006,62,8103-8108)合成了有不同取代基的二茚并咔唑，并对其进行了检测，Sonntag等人发现这类化合物具有很好的化学稳定性，Tm均在250℃以上。因化合物3a~3e结构类似，其紫外和荧光曲线也基本一致，以化合物3a为例，它的紫外可见最大吸收波长为380nm,在最大发射波长410nm处有一组很强的蓝色荧光，在溶液中的荧光量子效率达63%。它们的循环伏安数据则表明这类化合物具有很好的电化学稳定性。因此这类物质有望作为蓝光掺杂物被用于未来的OLED技术中。

2010年L.Rong,Q.Liu等人(L.Rong,Q.Liu,J.Tang,Z.Chi,Heterocycles2010,81(4)，977-984)用钯催化分子内芳基化方法合成了二茚并咔唑衍生物4a-b，并对其进行了光谱表征，研究发现化合物4a-b的最大吸收波长均为359nm和381nm，二者的荧光最大发射波长为428nm，可见这两种化合物具有相同的蓝光发射，有望作为蓝光掺杂物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的茚环上连有环状烷烃的茚并咔唑衍生物及其制备方法，该化合物可用作有机电致发光材料；其制备方法简便快捷。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种茚并咔唑衍生物，特点是：将咔唑与单茚基团或双茚基团并环链接，且茚环上连有环状烷烃，其结构式如下：

式中R=H、t-Bu或OMe。

上述茚并咔唑衍生物的制备方法包括以下具体步骤：

a、制备乙基化的2,7-二溴咔唑

将化合物2,7-二溴咔唑和氢化钠加入干燥的N,N-二甲基甲酰胺中，室温下搅拌30分钟后滴加溴乙烷的N,N-甲基甲酰胺溶液，室温下搅拌2小时，再加热回流4小时；制得乙基化的2,7-二溴咔唑；其中2,7-二溴咔唑、氢化钠、溴乙烷的物质的量之比为1:1.3～2:1.2～2；氢化钠与N,N-二甲基甲酰胺的物质的量之比为1:30～40；溴乙烷与N,N-二甲基甲酰胺的物质的量之比为1:5～10；

b、制备2,7-二芳基-N-乙基咔唑

氮气保护下将乙基化的2,7-二溴咔唑、苯硼酸或芳基硼酸频哪醇酯、醋酸钯、三苯基磷、苄基三乙基氯化铵、无水碳酸钠加入甲苯、乙醇和水的混合溶剂中，110℃下反应3～6小时；制得2,7-二芳基-N-乙基咔唑；其中乙基化的2,7-二溴咔唑、苯硼酸或芳基硼酸频哪醇酯、醋酸钯、三苯基磷、苄基三乙基氯化铵、无水碳酸钠的物质的量之比为1:3～4:0.04～0.10:0.088～0.12:1～2:5～6；2,7-二溴咔唑与甲苯的物质的量之比为1:60～100；甲苯、乙醇和水的体积比为10:2:1；

c、制备2,7-二芳基-3,6-二溴-N-乙基咔唑

将2,7-二芳基基-N-乙基咔唑与NBS加入丙酮中，室温下避光过夜；制得2,7-二芳基-3,6-二溴-N-乙基咔唑；其中2,7-二芳基-N-乙基咔唑与NBS的物质的量之比为1:2.04～2.50；2,7-二芳基基-N-乙基咔唑与丙酮的物质的量之比为1:50～300；

d、制备2,7-二芳基-3-叔醇-N-乙基咔唑及2,7-二芳基-3,6-二叔醇-N-乙基咔唑