[发明专利]一种氰基取代的螺环类延迟荧光材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种氰基取代的螺环类激基复合物热激活延迟荧光受体材料的制备方法，并涉及这些材料在有机电致发光等领域的应用，属于有机半导体材料技术领域。

背景技术

自从20世纪80年代华裔科学家邓青云以8-羟基喹啉铝(Alq3)作为双层有机电致发光器件的发光层，首次实现了直流电压驱动的有机电致发光二极管器件(OLEDs)以来，关于有机发光二极管(OLEDs)的研究一直不断突破。近年来，OLED的相关技术逐渐成熟，有望成为下一代显示技术。

延迟荧光机理，特别是热激活延迟荧光(TADF)的提出，使得荧光类材料重新成为研究热点。小分子荧光发光材料相对磷光材料具有低成本、易合成的优势，延迟荧光发光机理的提出又进一步解决了其效率低的缺陷。使得小分子荧光材料有望推动OLED商业化和低成本化进程。在激基复合物热激活延迟荧光的研究报道中，大多数的分子结构集中在苯胺类、苯基吡啶类非螺环结构化合物上。关于螺环化合物和氰基基团在激基复合物热激活延迟荧光研究中的报道很少。

基于此，我们以可廉价、高效制备的螺芴氧杂蒽为骨架，通过低毒的氰基化反应构筑氰基取代的螺环发光材料。基于氰基的强吸电子特性和螺环材料的空间位阻效应，可实现对材料发光效率和能级的有效调控。在此基础上，我们通过将这系列化合物与商业化材料4，4′，4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)掺杂，实现了稳定的激基复合物发光，通过光物理和瞬态表征，证明该激基复合物发光具有热激活延迟荧光性质。实现了氰基取代的螺环类化合物在激基复合物热激活延迟荧光中的应用。在拓展了螺环类化合物的应用领域的同时也拓展了激基复合物热激活延迟荧光材料的来源。同时，该材料具有合成成本低、热稳定性好等优点，螺环类化合物以其特殊的十字交叉空间位阻结构，使其能够有效的抑制热激活延迟荧光材料普遍存在的发光猝灭和器件效率滚降问题，在未来的有机发光材料领域有很好的成本优势和性能优势。这种材料体系的开发也有利于我们更好地认识和理解热激活延迟荧光(TADF)的机制和分子设计。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提出一种氰基取代的螺环类激基复合物热激活延迟荧光受体材料的制备方法。拓展热激活延迟荧光材料的适用范围和材料体系，加深对热激活延迟荧光材料的机制和分子设计的理解。指出了该材料在有机电致发光等有机电子以及分子电子领域中的应用。

技术方案：本发明的氰基取代的螺环类延迟荧光材料是基于螺[芴-9，9′-氧杂蒽]SFX的氰基取代材料，具有如下结构：

其中，R₁，R₂相同或不同，具体为氢、甲基、乙基等烷基基团或叔丁基。

其中：

氰基取代的螺环类延迟荧光材料通过绿色低毒的方法一步制备获得，2，3’，6’7-四氰基螺芴氧杂蒽TCNSFX的制备方法如下：

称取2，3’，6’，7-四溴螺芴氧杂蒽和三水亚铁氰化钾、碳酸钾、醋酸钯和四丁基溴化铵于反应瓶中，循环抽真空数次，再将N，N-二甲基甲酰胺注入反应瓶中，150℃下反应24h，冷却，加入二氯甲烷后搅拌，抽滤后将滤液蒸干上样进行柱层析分离，以石油醚：乙酸乙酯梯度洗脱即可获得产物TCNSFX。

DCN-RSFX的制备方法如下：

其中，R₁，R₂相同或不同，具体为氢、甲基、乙基等烷基基团或叔丁基；

称取DBr-RSFX和三水亚铁氰化钾、碳酸钾、醋酸钯和四丁基溴化铵于反应瓶中，循环抽真空数次，再将N，N-二甲基甲酰胺注入反应瓶中，150℃下反应24h，冷却，加入二氯甲烷后搅拌，抽滤后将滤液蒸干上样进行柱层析分离，以石油醚：乙酸乙酯梯度洗脱即可获得产物DCN-RSFX。

DCNSFDBX的制备方法如下：

称取DBrSFDBX和三水亚铁氰化钾、碳酸钾、醋酸钯和四丁基溴化铵于反应瓶中，循环抽真空数次，再将N，N-二甲基甲酰胺注入反应瓶中，150℃下反应24h，冷却，加入二氯甲烷后搅拌，抽滤后将滤液蒸干上样进行柱层析分离，以石油醚：乙酸乙酯梯度洗脱即可获得产物DCNSFDBX。