[发明专利]二苯并噻吩砜单元构筑聚集诱导发光蓝光分子及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种二苯并噻吩砜单元构筑聚集诱导发光蓝光分子及其制备方法和作为蓝光有机发光二极管发光层材料的用途。

背景技术

上世纪八十年代柯达公司的邓青云博士等人首次发明多层结构的有机发光二极管以来，高效有机电致发光材料的研究工作便进入一个崭新的时代。为了实现全彩显示和固态照明，高效、稳定、色纯度高的红光、绿光和蓝光材料不可或缺。经过二十多年的发展，红光和绿光材料已能满足商业化的需求，但性能优异的蓝光材料仍然稀缺，因为蓝光发光材料所具有的较大的能隙对于载流子向发光层的注入和传输是不利的。因此，如何获得高性能、高色纯度的蓝光材料成为目前有机电致发光材料研究的重点。尽管已有一些蓝光材料见报道，但是高效稳定的深蓝光材料依然很稀缺。发光材料是以薄膜态的形式存在于电致发光器件中，而绝大多数的荧光材料因为分子内的π-π相互作用存在着“聚集诱导荧光淬灭”(ACQ)以及光谱红移的问题。2001年，唐本忠院士课题组首次发现并报道了一类具有聚集诱导发光(AIE)性质的化合物，该类化合物在溶液态时发光很弱或不发光，而在固态时具有高的荧光量子产率。这种“反常”的发光行为引起了人们的极大兴趣和广泛关注。

一些具有聚集诱导发光(AIE)性质的化合物相继被报道出来，并且在OLED中得到应用。本课题组在之前的工作中采用调节不同连接位点和改变共轭程度的方法，得到了一系列蓝光发射材料。但是，并不是所有采用该方法合成的分子都具有高效发光性能。想要为进一步合成聚集诱导发光分子提供指导，需要对更多分子的内在因素(迁移率、能隙等)进行探究。考虑到四苯乙烯这一典型的AIE分子以空穴传输性能为主，为改善其电子传输性能以期得到更高效率的发光分子，我们引入二苯并噻吩砜这一电子传输单元，并结合调节不同连接位点和改变共轭程度的方法，得到了三个含二苯并噻吩砜单元的聚集诱导发光分子。

发明内容

本发明的目的在于在聚集诱导发光分子中引入电子传输单元，提供一类二苯并噻吩砜单元构筑聚集诱导发光蓝光分子及其制备方法和用作蓝光有机发光二极管发光层的用途，该类化合物具有良好的热稳定性和较高的发光效率。

实现本发明目的的技术方案具体如下：

一种二苯并噻吩砜单元构筑聚集诱导发光蓝光分子，具有式(I)、式(Ⅱ)或式(Ⅲ)所示的结构：

一种制备上述二苯并噻吩砜单元构筑聚集诱导发光蓝光分子的方法，包括以下步骤：保护气体氛围下，在Schlenk管中加入3,7-二溴二苯并噻吩砜(DBTS-2Br)、硼酸类化合物、碱和钯催化剂，其中，3,7-二溴二苯并噻吩砜、硼酸类化合物、碱的摩尔比为1：4：20；然后加入体积比为4：1：2的甲苯/乙醇/水混合溶剂，于90-100℃搅拌至充分反应，即得到权利要求1所述的二苯并噻吩砜单元构筑聚集诱导发光蓝光分子；所述的硼酸类化合物为

所述的保护气体为氮气，所述的水为去氧水。

所述的碱为碳酸钠或碳酸钾。

所述的钯催化剂为四三苯基膦钯。

该制备方法还包括以下步骤：将得到的聚集诱导发光蓝光分子粗产品通过硅胶色谱柱层析进行初步的分离纯化。

所述的硅胶色谱柱层析所用的淋洗剂为体积比1:1的石油醚/三氯甲烷混合溶液。

本发明制备的二苯并噻吩砜单元构筑聚集诱导发光蓝光分子作为蓝光材料的应用。

本发明制备的二苯并噻吩砜单元构筑聚集诱导发光蓝光分子可以用作蓝光有机发光二极管发光层材料。

本发明是从3,7-二溴二苯并噻吩砜出发，通过改变连接位点和调节共轭程度的方法，用Suzuki反应引入三个不同的四苯乙烯单元，一步合成得到目标化合物。

本发明的合成路线如下：

本发明具有以下优点和有益效果：

(1)本发明首次构建了含二苯并噻吩砜的聚集诱导发光分子。

(2)通过结构的精细控制，采用不同连接位点和调节共轭程度的方法，实现了发光颜色的可控调节。

(3)本发明的化合物可用作有机发光二极管发光层材料，且有机发光二极管器件显示出蓝绿光或蓝光发射。其中，蓝绿光发射色坐标位于(0.19,0.36)，电流效率为8.7cd/A，蓝光发射色坐标位于(0.17,0.28)，电流效率为6.2cd/A。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例对本发明的内容作进一步说明，但本发明的保护内容不局限于以下实施例。