[发明专利]一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法

说明书

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法。本发明通过在电子给体吩噁嗪取代电子受体二苯甲酮的衍生物结构中引入吡啶官能团，改变材料的电子供体和受体的分布情况，合成新型的可单独作为OLED器件发光层的TADF有机荧光材料：化合物m‑Pxy2BBP‑1：和m‑Pxy2BBP‑2：。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法。

背景技术

近年来，有机电致发光器件（OLEDs）在基础研究、材料开发、器件制备工艺等方面发展迅速，因其优于传统显示照明的各项性能而备受追捧。如今，它已基本完成了从实验室研究走向工业化制备的进程。

OLEDs性能的优劣与其有机发光材料的选择休戚相关。其中，传统荧光和磷光材料因存在明显的不足，如发光效率低等而限制了进一步发展与应用。新兴的TADF材料采用纯有机分子，不含有重金属原子，成本较低，对环境无污染，能够通过热活化发生系间反向窜越形成延迟荧光，具有100%的激子利用率。因此，作为第三代有机发光材料其拥有巨大的市场前景。

然而，传统有机分子的S1能级比T1能级高约0.5～1.0 eV，不满足热活化的条件。因此，只有通过合理的分子设计，使得∆E_ST下降至足够低（一般为0.3 eV以下)，才能满足热活化的条件。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物及其制备方法。本发明通过合理的分子设计在电子给体吩噁嗪取代电子受体二苯甲酮的衍生物结构中引入吡啶官能团，改变材料中电子供体和受体的分布情况，合成新型的可单独作为OLED器件发光层的TADF有机荧光材料：化合物m-Pxy2BBP-1和m-Pxy2BBP-2。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种含吡啶基团的吩噁嗪化合物，其化学结构式为：

或。

化合物m-Pxy2BBP-1的制备方法包括以下步骤：

1）以N，N-二甲基甲酰胺甲缩醛、4-溴苯乙酮为起始原料，在二甲苯中反应得到3-二甲基氨基-1-（4-溴苯基）丙-2-烯酮；

2）将制得的3-二甲基氨基-1-（4-溴苯基）丙-2-烯酮和氯化铵在碘化亚铜催化下，得到中间体3，5-双（2-溴苯甲酰基）吡啶；

3）将制得的中间体3，5-双（2-溴苯甲酰基）吡啶和吩噁嗪在醋酸钯和三叔丁基膦催化下，发生交叉偶联反应，生成最终产物m-Pxy2BBP-1。

化合物m-Pxy2BBP-2的制备方法包括以下步骤：

1）以2，6-吡啶二甲酰氯、溴苯为起始原料，在无水AlCl₃的催化作用下，通过傅克反应得到重要中间体2，6-双（4-溴苯甲酰基）吡啶；

2）将制得的中间体2，6-双（4-溴苯甲酰基）吡啶和吩噁嗪在醋酸钯和三叔丁基膦催化下，发生交叉偶联反应，生成最终产物m-Pxy2BBP-2。

本发明的有益效果在于：

1）本发明通过在电子给体吩噁嗪取代电子受体二苯甲酮的衍生物的基础上引入吡啶官能团作为第二受体，合成了化合物m-Pxy2BBP-1和m-Pxy2BBP-2。此方法新颖独特，实验步骤简单，具有很大的应用前景。经测定，化合物m-Pxy2BBP-1和m-Pxy2BBP-2具有更好的热稳定性，二者计算得到的∆E_ST值均满足作为TADF材料的条件，二者在紫外照射下分别发出黄光及蓝光，且低温下，m-Pxy2BBP-2的蓝光强度显著增强，此外，二者均有明显的淬灭现象，对溶剂的氢键能力具备高的灵敏度，有望作为高度选择性荧光传感器设计的候选材料；