[发明专利]激发态可调的异喹啉磺酰胺类功能分子材料及其制备和应用

说明书

本发明属于光电材料领域，具体公开了激发态可调的异喹啉磺酰胺类功能分子材料及其制备和应用。本发明还公开了所述的激发态可调的异喹啉磺酰胺类功能分子材料的制备方法和应用方法。本发明以合成具有不同给电子能力和空间位阻的取代基(二乙氨基，二苯胺和咔唑)功能分子异喹啉磺酰胺类化合物。通过溶剂效应、位阻效应等方式来调控激发态构型及能量，进而调节分子的光学和电学性能，使之成为具有激发态可调控、单分子双波发射和实现有机单分子白光发射的多功能集成有机分子材料。可应用于多功能材料需求的能量存储、安全防伪、屏幕显示和环境监测等。

技术领域

本发明涉及功能分子材料领域，特别涉及光电性质分子材料

背景技术

有机分子具有设计简单、易修饰、易加工等优势，因此广泛应用于有机光电功能材料领域。设计开发性能优良的有机材料一直是科学家们研究的热点，目前通过控制分子基态这一策略来实现理想的分子设计已被广泛运用于催化、材料以及生物学方面。近些年来研究发现通过激发态调控可产生区别于传统分子的双波发射现象。其中，以有机单分子双波发射材料的研究更为普遍，主要是因为其可用于传感和成像等领域，甚至可以实现单分子白光。所以，通过控制激发态调节分子的双波发射并实现有机单分子白光具有重大意义，然而在激发态水平上来调控分子的功能还比较少见。这主要源于激发态分子的寿命短、活性高、可控性差，具有非常快的辐射和非辐射失活速率，因而具有挑战性。

发明内容

为解决现有激发态分子的寿命短、活性高、可控性差，具有非常快的辐射和非辐射失活速率等技术不足，本发明提供了一种激发态可调的异喹啉磺酰胺类功能分子，旨在构建新型多功能分子材料。

本发明第二目的在于，提供了一种激发态可调的异喹啉磺酰胺类功能分子的制备方法及其集成的多功能光电性质，通过所述的异喹啉化学修饰机制，可成功制得所述的功能分子。

本发明第三目的在于，提供了所述的激发态可调的异喹啉磺酰胺类功能分子材料在光电功能分子材料中的应用。

激发态可调的异喹啉磺酰胺类功能分子材料，具有式1结构通式：

式1中，所述的R₁、R₂、R₃、R₄独自选自H、-Cl、-Br、-I、C₁-C₂₄烷基、C₃-C₂₄环烷基、C₁-C₂₄烷氧基、卤代C₃-C₂₄烷基、卤代C₃-C₂₄环烷基或卤代C₁-C₂₄烷氧基、芳基或取代芳基；

Ar₁、Ar₂独自为芳基或取代芳基。

本发明提供了一种全新结构的化合物，且发现该化合物基于分子一级结构以及空间结构的相互作用，可以实现激发态调控，并实现双波长发射。所述结构式的化合物为共轭外延的异喹啉衍生物；研究光电多功能集于一体的特征。所述的化合物是D-A共轭体系，可溶溶法制样；且所述化合物可以通过调节溶剂的极性来调节双波发射的比例得到有机单分子白光，并且通过增加溶剂中的不良溶剂含量来抑制分子的扭曲。

本发明首次提供了以激发态可调的异喹啉衍生物，其中，异喹啉与磺酰肼连接形成D-A结构，并在异喹啉的3-位修饰Ar1；本发明所述的分子，基于分子内的一级结构和二级结构的协同，可在小分子内实现分子聚集效应和分子内电荷迁移，可意外地获得激发态可调且兼具长波发射等众多功效的功能小分子。本发明所述的功能分子有助于为高端材料需求的电子器件和光学元件及其应用提供了更加广阔的发展空间。

本发明中，所述的芳基为苯基、五元杂环芳基、六元杂环芳基，或者苯基、五元杂环芳基、六元杂环芳基中的两个及以上的芳香环稠合的稠环芳基。