[发明专利]一类三聚吲哚衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

       本发明属于有机电致发光材料领域，具体地说是一类三聚吲哚衍生物及其制备方法。 

背景技术

有机电致发光器件(Organic light emitting diodes, OLED)，具有超轻薄、全固化、自发光、颜色丰富、响应快、驱动电压低(3～12V)、低功耗、效率高和生产成本低、温度特性好、材料选择范围宽及可实现柔软显示等诸多突出的性能。因此它的应用比普通的LCD更丰富，在各种领域都有着广泛的应用前景。 

在有机电致发光材料领域中，三聚吲哚衍生物在有机电子领域受到了很大的关注，，其有潜力应用于有机电致发光二极管、电池和电容器。由于其光物理、氧化还原性质以及其π共轭效应，这些分子可以作为电活性盘状液晶。最近有文献报道，用三聚吲哚核心合成氮杂三聚富勒烯(triazafullerene)(G. Otero, G. Biddau, C. Sanchez-Sanchez, R. Caillard, M. F.Lopez, C. Rogero, F. J. Palomares, N. Cabello, M. A. Basanta,J. Ortega, J. Mendez, A. M. Echavarren, R. Perez, B. Gomez Lor, J. A. Martin-Gago, Nature 2008, 454, 865–868.)。由于三聚吲哚在合成方法上具有挑战性，因此对于三聚吲哚衍生物光电功能材料的报道较少。 

    三聚吲哚的核心结构是C3对称的吲哚的循环三聚，这个分子有一个大的芳香表面。其包含三个可以连接侧链的活性位点：5-，10-，15-位的三个吲哚NH基团，见下式： 

获得这类衍生物最普遍的合成方法是用取代或无取代的2-氧代吲哚(2-oxindole)衍生物进行环缩合(cyclocondensation)或者吲哚(indole)自身通过卤代环合合成。实际上，已有报道无取代的三聚吲哚可以通过六溴的三聚物以及后续的脱卤作用得到，如下式：

合成三聚吲哚的两种通用方案

两种合成路径产率都较低（3-10%），步骤较长，后处理繁琐等缺点。受限于此，目前对三聚吲哚的研究十分有限。2009年L. Ginnari-Satriani 等人用三氯氧磷做环化试剂合成三聚吲哚，继而在5-，10-和15-位引入亲水性基团，合成了一种具有高水溶性和DNA绑定性质的氮杂三聚茚衍生物（L. Ginnari-Satriani, V. Casagrande, A. Bianco, G. Ortaggi, M. Franceschin. Org. Biomol. Chem.,2009, 7, 2513-2516.）。Gomez-Lor和复旦大学的黄维组报道了以六溴三聚吲哚为原料，分别探索了三聚吲哚侧壁连接芳基的衍生物在液晶材料和OLED方面的应用（B. Gomez-Lor, B. Alonso, A. Omenat, J. L. Serrano. Chem. Commun., 2006, 5012-5014；W.Y. Lai, Q.Y. He, R. Zhu, Q.Q. Chen, W. Huang, Adv. Funct. Mater 2008, 18, 265-276）。

发明内容

    本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一类三聚吲哚衍生物及其制备方法。该类化合物结构呈发射状，高度对称，共轭体系较大，制备过程简洁、条件温和、产率高且后处理简单，可用作有机电致发光材料(OLED)，有机场效晶体管(OFET)，有机太阳能光伏电池(OPV)等材料的核心结构单元。 

实现本发明目的的具体技术方案是： 

一类三聚吲哚衍生物，特点是：在三聚吲哚的3,8,13-位或/和2,7,12-位同时引入取代基，其结构式如下：

式中R₁和R₂为取代基，R₁和R₂相同或不同，取代基涵盖氢、烷基或烷氧基。

一种上述一类三聚吲哚衍生物的制备方法，该方法包括以下具体步骤： 

a、溴取代反应