[发明专利]一类含二芳基硼和二芳基胺的Ullazine衍生物及其合成方法

说明书

本发明涉及多个含二芳基硼和二芳基胺的Ullazine衍生物及其合成方法，并测试了这些化合物的光电物量性质，进一步研究这些化合物在有机光电方面的潜在应用价值，这些化合物的结构式为：R¹基团是独立的，可以是取单个取代的卤素原子X：F、Cl、Br、I，也可以是氢，烯烃，炔烃，烷基，醛基或者酮，也可以是取代或者非取代的芳基和杂芳基(苯环、噻吩环、呋喃环、吡咯、吡啶、苯并噻吩、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并吡啶、萘环、蒽环、非那烯、并四苯、芘、线性或者有角度的并五苯、并六苯、茚、芴等)，也可以是二芳基硼基团或二芳基胺基团，Ar¹和Ar²基团代表的是不同种类的芳基基团(苯环、噻吩环、呋喃环、吡咯、吡啶、苯并噻吩、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并吡啶、萘环、蒽环、非那烯、并四苯、芘、线性或者有角度的并五苯、并六苯、茚、芴等)。

技术领域

一类含二芳基硼和二芳基胺的Ullazine衍生物的合成方法，以商业可购买对溴苯胺通过一氯化碘反应形成的4溴-2，6-二碘苯胺为原料，经过Paal-Knorr反应，Sonogashira偶联反应偶联反应、三氯化铟催化的关环反应，通过正丁基锂拔溴或者Buchwald-Hartwig偶联反应可以得到含二芳基硼和二芳基胺的Ullazine衍生物。本合成方法具有操作简单，反应条件温和，反应路径短等特点，该类化合物可以应用到有机光电材料领域当中。

背景技术

Ullazine一种16π电子含氮杂环体系，是芘等电子。其面内的氮提供电子云密度时集中正电荷组成的π-电子环烯共振结构说明了该含氮杂环的潜在供体强度以及电子稳定性质。最初的阴离子和阳离子稳定性研究和芘的计算比较研究表明，Ullazine可能是用于光电应用的π共轭材料的良好候选材料。

三芳基硼的因为其含三配位的硼具有空P_z轨道而导致其电子不足性质，这使其成为共轭有机发色团中的出色π受体。这种路易斯酸中的空P轨道可能会受到亲核试剂的攻击，因此通常使用庞大的基团来提供空气稳定的材料。但是其中许多仍然可以结合氟化物和氰化物阴离子，可以用作阴离子选择性传感器。一种电子还原产生自由基阴离子。通过改变有机取代基可以容易地调节π受体强度。这些化合物中的许多显示出强的双光子吸收(TPA)和双光子激发的荧光(TPEF) 行为，可将其应用于生物成像领域。此外，这些生色团可用作有机发光二极管(OLEDs)中的发射体和电子传输体，并且可能存在有效的热激活延迟荧光(TADF)。

三芳胺(TAA)及其相关材料极大地促进了有机光伏和杂化光伏的发展。TAA基有机太阳能电池(OSCs)、染料敏化太阳能电池 (DSSCs)和钙钛矿型太阳能电池(PSCs)的功率转换效率分别超过 11％、14％和20％，是这三种器件的最佳效率。

1983年Balli合成和研究了吲哚嗪[6，5，4，3-aij]喹啉(Ullazine)及其衍生物，同时期Geron对其自由基阳离子和阴离子的持久性而进行了初步研究，这是有关Ullazine最早的报道(H.Balli，M.Zeller，Neue Heteroarene：Synthese und speaktrale Daten vonIndolizino[6，5，4，3-aij]chionlin(“Ullazine”)und einigen Derivaten，Helv.Chim.Acta 1983 66 7 2135-2139)。