[发明专利]一种含四苯基乙烯结构的双咔唑化合物及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种含四苯基乙烯结构的双咔唑化合物及其制备和应用，该化合物的名称是：9,9'‑(5‑(2,2‑二苯基‑1‑(4‑苯甲基))乙烯基‑1,3‑亚苯基)双咔唑。制备方法是：首先制备3,5‑二(9‑咔唑基)苯基‑(4‑甲基苯基)甲酮；然后将3,5‑二(9‑咔唑基)苯基‑(4‑甲基苯基)甲酮与二苯甲烷反应得到9,9'‑(5‑(2,2‑二苯基‑1‑(4‑苯甲基))乙烯基‑1,3‑亚苯基)双咔唑。该化合物具有优良的热稳定性能、电化学稳定性能、电荷传输性能和发光性能，可用作蓝绿色有机电致发光材料。

技术领域

本发明涉及含碳、氢、氮的杂环化合物，具体属于一种含四苯基乙烯结构的双咔唑化合物的制备方法，以及该化合物作为有机电致发光材料的应用。

背景技术

有机发光二极管(OLED)由于其在固态发光和平面显示上的广泛应用使得OLED成为学术界和商业的热点。通常，OLED器件需要通过传输层和发光层来吸收激子发光。但是传统的发光材料在用作发光层制备OLED时，通常会发生浓度猝灭效应(ACQ)，也即在溶液状态时发光较强，但在固态聚集下会由于分子间的π-π堆积作用使发光减弱。这种ACQ效应严重制约了OLED的发展。直到2001年，唐本忠等发现了一种与ACQ完全相反的现象：一些材料在溶液下发光微弱甚至不发光，但在固态薄膜下发光较强。这种现象被成为聚集诱导发光(AIE)。自AIE现象提出以来，唐本忠和其他研究学者开始对AIE过程的机理进行研究。他们采用了一系列从外部和内部调制的模型及理论研究证明了分子内旋转受限(RIR)是AIE现象的主要原因。基于RIR机理的AIE分子一般有通过单键与分子骨架连接的能够自由旋转的芳香环，稀溶液中分子会通过旋转芳香环的方式消耗掉分子从激发态返回到基态的能量；而聚集态下芳香环被固定，能量只能通过辐射跃迁发光的方式消耗。

基于上述报道的AIE的发光机理，许多课题组开始致力于设计合成AIE发光团。在这些AIE发光团中，四苯基乙烯(TPE)结构由于结构简单，易于合成，能够连接ACQ分子组成新的AIE分子而被受人们关注。此外，咔唑基团是典型的ACQ基团，但是富含电子，有利于电荷传输。并且咔唑分子还具有优良的热稳定性能，这对于延长OLED的使用寿命是十分有利的。基于上述分析，通过把具有AIE性能的TPE分子和具有ACQ性能的咔唑分子结合在一起，设计合成新的荧光分子，研究新分子的AIE效应及在OLED中的应用具有重要的价值。因此，我们在这里提供了一种含四苯基乙烯结构的双咔唑化合物及其制备、光学性质和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含四苯基乙烯结构的双咔唑化合物及其制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种含四苯基乙烯结构的双咔唑化合物作为发光材料在有机电致发光器件中的应用。

本发明提供的一种含四苯基乙烯结构的双咔唑化合物，它是9,9'-(5-(2,2-二苯基-1-(4-苯甲基))乙烯基-1,3-亚苯基)双咔唑，简称DPPBC，结构式为：

本发明提供的制备含四苯基乙烯结构的双咔唑化合物的反应式如下：

化合物DPPBC的制备方法，包括如下步骤：

(1)按摩尔比1：2.2：3取9,9'-(5-溴-1,3-亚苯基)双咔唑，叔丁基锂和对甲基苯甲醛：在-78℃时，向溶有9,9'-(5-溴-1,3-亚苯基)双咔唑的THF溶液中加入叔丁基锂，在此温度下搅拌反应1h～2h，再在常温下搅拌反应5h～6h；再将混合物温度降至-78℃，向混合物中加入对甲基苯甲醛；反应物逐渐回升至室温，在室温下搅拌反应过夜；用冰水猝灭反应，停止搅拌，CH₂Cl₂萃取2～3次，水洗2～3次，合并有机层，用无水MgSO₄干燥，旋干溶剂；然后经过柱色谱分离，得到白色固体的化合物3,5-二(9-咔唑基)苯基-(4-甲基苯基)甲酮；