[发明专利]醛基官能团化的吡啶基苯并咪唑类荧光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机小分子的合成领域，更具体的是涉及一种醛醛基官能团化的吡啶基苯并咪唑类荧光材料及制备方法。 

背景技术

有机小分子荧光材料种类繁多，它们多带有共轭杂环及各种生色团，结构易于调整，通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度，从而使化合物光电性质发生变化。荧光小分子广泛应用于光学电子器件、DNA诊断、光化学传感器、染料、荧光增白剂、荧光涂料、激光染料、有机电致发光器件(OLED)等方面。但是小分子荧光材料在固态下易发生荧光猝灭现象，一般掺杂方法制成的器件又容易聚集结晶，器件寿命下降。高分子荧光材料应运而生。如何将荧光小分子引入到高分子材料中成为众多研究的重心。 

乌尔曼(Ullmann)反应是一种有机合成中典型的、重要的合成C一C键、C一N键、C一O键的方法，它具有合成简单，应用广泛等优点，并且现在已发展为合成更加广泛的材料的方法。 

式1典型乌尔曼反应的过程 

在典型的Ullmann反应中，将不饱和卤代物和亲核体进行偶联时需要铜源，最具代表性的就是卤化亚铜类，在某些情况下，单价铜和二价铜盐都能很好的促进反应的进行。常用的碱是碳酸钾，碳酸铯，磷酸钾等等，通常无机碱要比有机碱应用要多。只有当碱去质子速度和偶联速度相匹配时才能使反应很好的进行。现代的乌尔曼反应由于配体的引入，开始从大极性、高沸点溶剂向环境友好溶剂过度。配体的选择因反应而异，但总体上选择含氮和含氧的双齿配体，N，N·二甲基配体是应用最多，效果最好的配体。在乌尔曼的偶联反应研究中，C-N键的形成应该是研究的最为具体、最为系统和最为透彻的。氮源可以是酞胺、胺、烯胺和氮杂类化合物。卤代物可以是碘代及溴代物。 

人们已经发现了一些具有优良电致发光性能的绿光和红光材料，但是性能优良的蓝光材料一直非常缺乏。这是因为蓝色发光材料具有很宽的带隙，妨碍了阴极电子的注入。而蓝光材料的缺乏在某种意义上已经制约了有机全色显示的发展。正是由于优良的蓝色发光化合物的缺乏，在学术上和在器件的应用上，蓝色发光化合物倍受青睐。 

2-芳基苯并咪唑是常见的荧光分子，被广泛用于光学电子器件、DNA诊断、光化学传感器等。例如2-吡啶基作为2-取代基，一方面保持了该类蓝光荧光分子的基本机构，维持其荧光性能；另一方面处于1位置关系的咪唑N和吡啶N原子可与金属离子配位，由于存在立体位阻，吡啶基和咪唑基通常难以共面。咪唑N和吡啶N协同与金属离子配位，2个芳基强制共面化而提高分子的共轭程度，从而产生金属离子发出的发射或者激发波长的红移。处于4位置关系的咪唑N具有反应活性，我们希望通过乌尔曼反应，在2-2吡啶基苯并咪唑上引入具有反应活性的官能团，从而得到具有反应活性的小分子荧光材料。使得这样的小分子能够通过反应生成化学共价键接入高分子体系。 

本研究选用一系列具有活性官能团或者可以转化为活性官能团的卤代物与2-(2-吡啶基)苯并咪唑和2-(3-吡啶基)苯并咪唑类化合物反应，合成了一系列含有2-(2-吡啶基)苯并咪唑2-(3-吡啶基)苯并咪唑荧光基团的配体，并研究了这些配体的发光性质。通过对光谱的分析，我们得到化学性质稳定的蓝色发光材料。 

发明内容

本发明的目的是设计并制备一类醛基官能团化的具有反应活性的含有2-(2-吡啶基)苯并咪唑和2-(3-吡啶基)苯并咪唑荧光基团的衍生物小分子配体。醛基官能团化的2-(2-吡啶基)苯并咪唑和2-(3-吡啶基)苯并咪唑衍生物配体可用化学方法对其发光波长调谐制备蓝色发光材料。 

本发明的技术方案如下： 

醛基官能团化的吡啶基苯并咪唑类荧光材料，具有反应活性的含有2-(2-吡啶基)苯并咪唑和2-(3-吡啶基)苯并咪唑荧光基团的衍生物小分子。 

醛基官能团化的吡啶基苯并咪唑类荧光材料的制备方法，步骤如下： 

1）将卤化亚铜、配体、吸酸剂、苯并咪唑类原料、芳基化合物分散在二甲基甲酰胺中，芳基化合物：苯并咪唑类原料：卤化亚铜：配体：吸酸剂的摩尔比是（5～10）：（6～20）：（0.5～1）：（1～3）：（10～30）；抽真空，通入干燥的氮气后升温100～130℃，反应10～32小时；苯并咪唑类原料为2-(2-吡啶基)苯并咪唑或2-(3-吡啶基)苯并咪唑的一种；芳基化合物为4-溴苯甲醛缩二乙醇、3-溴苯甲醛缩二乙醇的一种； 

2)将反应液取出，用蒸馏水、二氯甲烷重复萃取，旋蒸除去溶剂，柱色谱分离，真空干燥得产品；