蓝光材料2-叔丁基-9,10-二(9,9-二正丙基芴基)蒽的合成与性能表征

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2-叔丁基-9,10-二(三苯基乙烯基-4-苯基)蒽的电子结构和光谱性质的理论计算

ｓｉｎｉａｅｔａＰｎｈｓａｔｒｅｄｍｅｓｏａｏｐａａｌｃｌｔｃｕｅｒｄｃｎｈｎｅｍｏｅｕａｔｒｃｕｔｉｄｃｔｈｔＴＶＡａｈｅ－ｉｎｉｎｎｎｌｎｒｍｏｅｕａｓｓｌｒｒｔｒ，ｅｕｉｇｔｅｉｔｒｌｃｌｒｉｅａ — ｕｎｔｎａｄｔｅｌｅｉｏｄｏｘｉｒｆｍａｉｎＴｈｌｃｒｎｃｅｃｔｔｎｌａｓｔａｅｉｓｏｅｂｎｅｇｈｎｔｅｃｎｉｎｈｉｌｏｆｃｍｅｏｔ．ｅｅｅｔｉｘｉｉｅｄｏｖｒｔｆｈｏｄｌｎｔｓｉｈｅ－ｏｋｈｅｏｏａｏｉｅｔｔａｎｈａｅｅｃｒ．ｅｃｌｕａｅｂｏｐｉｎａｄｅｓｉｎｓｅｔｆｔｉｍｏｅｕｅａｅｉｏｄａｒｅｎｉｈｒａｔｒｃｎｏｅＴａｃｌｔｄａｓｒｔｎｍｉｏｐｃａｏｓｌｈｏｓｒｈｌｃｌｒｎｇｏｇｅｍｅｔｗｔｔｅｈｅｐｒｎａｎｓｗｈｃｒ２．４ｎａｄ４３１ｍ，ｅｐｃｉｅｙＡｎｈｌｃｌａｏｇｅｓｉｎｌｅｉ，ｘｅｍｅｔｌｏｅ，ｉｈａｅ３８３ｍｎ５．５ｎｒｓｅｔｌ．ｄｔｅｍｏｅｕｅｈｓａｌｎｍｉｓｉｔｉｖｏｆｍｅ１．０４ｎ．１ｈａｃｌｔｄｒｓｌｈｗｔａｔｓｐｔｎｉｌａｄｄｔｓａｌｅｌｈ — ｍｉｉｇｍａｅｉｓｉＬｓ５９９ｓＡ１ｔｅｃｌｕａｅｅｕｔｓｏｈｔｏｅｔｎｉａｅｓｂｕ — ｉｔｅｔｎｔｒｎＯＥＤ．ｓｉｉａｃｇｔｌａ

蒽衍生物蓝光材料的合成与光谱分析

物［２和小分子化合物，小分子分为芳烃类蓝光材。
收稿日期：０８—０２２０４— １基金项目：家自然科学基金资助项目（０７０４５６３７）全国国５２３２，０７００｝
核磁共振谱由ＧＴ —ＴＯＦ型核磁共振仪测Ｃ
摘
要：采用还原４一甲苯基锂和８萘基锂与２一一氯葸醌的加成物制备了有机电致蓝光材料２腈基一９０一一，１
二（甲苯基）蒽和２腈基一９０一（一萘基）蒽（称Ｂ和ＮＡ）通过红外、核磁共振、质谱、元素分４一一，１二８简Ａ。析对其结构进行了表征。利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱研究它们的发光性能。紫外光谱表明Ｂ和ＮＡ都有Ａ２个吸光带，其中Ｂ的Ｅ带波长为２２ａＡ７ｍ，Ｂ带有３个吸收峰，其波长分别为３９ａ６ｍ、３２ａ９ｍ、４３ｎ１ｍ；ＮＡ的Ｅ带波长２０ｎ７ｍ，Ｂ带的３吸收波长分别为３２ｒ个７ｉｍ、３３ｎ、４３ｎ９ｍ１ｍ。采用４３ｎ的激发光技法，Ｂ和１ｍＡＮＡ的荧光发射峰波长分别为４７ｎ３ｍ，４２ｎ４ｍ，半峰宽为５ｍ和５ｍ，有很好的蓝光色纯度。６ａ７ｎ关键词：蓝光材料；蒽；合成；发光

有机电致发光材料9-(1-萘基)-10-(2-萘基)蒽的合成及表征

有机电致发光材料9-(1-萘基)-10-(2-萘基)蒽的合成及表征杨杰;吕宏飞【摘要】采用9-溴蒽,1-萘硼酸,2-萘硼酸为原料,通过Suzuki偶联反应制备出9-(1-萘基)-10-(2-萘基)蒽(α,β-ADN).通过红外、核磁共振对其结构进行了表征.利用紫外和荧光光谱对其发光性能进行了研究.研究发现,α,β-ADN紫外可见吸收光谱有2个吸收带,分别归属为E带和B带,E带有2个吸收峰,波长分别为232 nm、262 nm;B带有3个吸收峰,其波长分别为359 nm、377 nm、398 nm,α,β-ADN的吸收带边为420 nm.采用401 nm的激发光激发,荧光发射峰值波长为440nm,属于蓝色荧光.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】4页(P28-31)【关键词】α,β-AND;蓝光材料;Suzuki偶联;有机电致发光【作者】杨杰;吕宏飞【作者单位】黑龙江省科学院石油化学研究院,哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】TQ241.5+5;TQ242.3有机电致发光器件(OLED)与其他显示器件相比具有自发光，不需要背景光源和滤光片，功耗低，低驱动电压(3～10 V)，宽视角，响应速度快等特点，已成功应用于以手机为代表的小尺寸显示领域，并向电视、显示器等领域拓展［1－4］。

在全彩OLED平板显示领域，高效率和高纯度的红、蓝、绿三原色发光材料扮演着极其重要的角色。

其中蓝光材料不仅是蓝色光源的重要组成部分，而且还可作为绿光和红光材料能量转移掺杂的主体发光材料［5，6］。

迄今为止，人们一直致力于开发新型蓝色磷光或者荧光材料。

然而，蓝色荧光材料因为化合物本身的不稳定性以及色彩纯度问题，迟迟未能有所突破，与已经达到商业化要求的绿光材料相比，高效率和长寿命的蓝光材料与器件，特别是深蓝光材料与相应器件相对还比较缺乏［7，8］，因此，新型深蓝光材料的研究与开发，成为目前OLED行业普遍关注的焦点。

新型蓝光材料9,10-二萘蒽衍生物的合成及表征

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第５期
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第２３卷
第５期
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有机电致发光材料9-(1-萘基)-10-(2-萘基)蒽的合成及表征

ｓｐｅｃｔｒａ．ＩｔＷｓａｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅＵＶ —Ｖｉｓａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｅｃｐｔｒａｏｆ，Ｂ —ＡＮＤＷｓａｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｗｏｂｓａｏｐｔｒｉｏｎｂｎｄａｓ，ｗｈｉｃｈｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏＥ
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oled蓝光功能材料芴类衍生物

oled蓝光功能材料芴类衍生物
芴类衍生物作为一种常见的有机化合物，在有机光电子器件和发光材料中有着广泛的应用。

其中，一种称为“芴类二聚物（OLEDs）”的材料被广泛用于有机发光二极管（OLED）中的蓝光发射。

芴类衍生物在OLED中的蓝光发射主要通过以下两种方式实现：一种是利用芴类材料自身的电致发光特性，如芴和二苯乙烯基芴等；另一种是通过芴类材料与其他有色发射物质（如不同的配体）进行共混，实现蓝光的发射。

常用的芴类衍生物材料包括，芴（9,9'-双芴基）和二苯乙烯基芴（9，10-二苯乙烯基芴）等。

这些芴类衍生物材料具有很高的发光效率和较长的寿命，特别是二苯乙烯基芴在OLED中表现出优异的蓝光发射性能。

此外，芴类材料还具有一些其他优点，如热稳定性好、易于合成和处理等。

总的来说，芴类衍生物作为蓝光发射材料，在OLED中具有广泛的应用前景，并且通过不断的研究和改进，有望实现更高效率和更长寿命的OLED蓝光器件。

新型蓝光材料：氟代三联(9,9-二苯基)芴的合成及其光电性能研究

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关键词
氟取代；三联芴；合成；电致发光
Ｎｏｅｕ－ｇｔｅｔｉｇＭａｅｉｌ：ｎｈｓｓａｄＣｈｒｃｅｉａｉｎｏｖｌＢｌｅ・ｈ－ｍｉｎｔｒｓＳｙｔｅｉｎａａｔｒｔｆｌｉ－ｔａｚｏ

一种9,9-二甲基芴的合成新方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811278085.4(22)申请日 2018.10.30(71)申请人山东瑞辰新材料有限公司地址 256200 山东省滨州市邹平县长山镇工业园区360号(72)发明人李亮　聂志青　王敏　杨建飞　(74)专利代理机构济南舜昊专利代理事务所(特殊普通合伙) 37249代理人宋玉霞(51)Int.Cl.C07C 2/86(2006.01)C07C 7/00(2006.01)C07C 7/04(2006.01)C07C 7/14(2006.01)C07C 13/567(2006.01)C09K 11/06(2006.01)(54)发明名称一种9，9-二甲基芴的合成新方法(57)摘要本发明属于化工显示材料合成的技术领域，涉及一种OLED材料中间体的合成新工艺，具体为一种9,9-二甲基芴的合成新方法。

该方法为在碱性物质条件下，以碳酸二甲酯为甲基化试剂，在一定温度范围内与芴在有机溶剂体系中发生反应，制备得到9，9-二甲基芴。

该方法通过使用碳酸二甲酯为甲基化试剂，稳定了反应工艺，大幅提高了经济性；同时碳酸二甲酯的使用，避免了碘甲烷，溴甲烷等低沸点剧毒品的使用，环境友好，且产生的废水成分单一，便于处理。

权利要求书1页说明书4页CN 109232152 A 2019.01.18C N 109232152A1.一种9，9-二甲基芴的合成新方法，其特征在于，在碱性物质条件下，以碳酸二甲酯为甲基化试剂，在一定温度范围内与芴在有机溶剂体系中发生反应，制备得到9，9-二甲基芴。

2.根据权利要求1 所述的9，9-二甲基芴的合成新方法，其特征在于，优所述碱性物质选自氢化钠、氨基钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠的至少一种；更进一步优选地，所述碱性物质选自氢化钠、叔丁醇钾的一种。

3.根据权利要求1 所述的9，9-二甲基芴的合成新方法，其特征在于，所述有机溶剂为DMF、DMSO、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基叔丁基醚中的一种；更进一步优选地，所述有机溶剂为DMF、DMSO、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃中的一种。

《基于蒽的高效蓝色荧光材料的光电特性研究及产业化合成探索》范文

《基于蒽的高效蓝色荧光材料的光电特性研究及产业化合成探索》篇一一、引言随着科技的不断进步，荧光材料在显示技术、光电转换、生物成像等领域的应用越来越广泛。

其中，高效蓝色荧光材料因其独特的颜色和光学性质在诸多领域展现出了巨大潜力。

本文着重于研究基于蒽的高效蓝色荧光材料的光电特性，并对其产业化合成进行探索。

二、蒽基蓝色荧光材料的理论基础蒽作为一种重要的有机化合物，具有丰富的电子结构和良好的光学性能，是制备高效蓝色荧光材料的重要原料。

蒽基蓝色荧光材料因其高纯度、高亮度和长寿命等优点，在LED、OLED等光电领域有着广泛的应用前景。

三、光电特性研究1. 吸收与发射光谱：蒽基蓝色荧光材料具有特定的吸收和发射光谱，通过研究其光谱特性，可以了解材料的光学性能和能量转换过程。

2. 能级结构：蒽基蓝色荧光材料的能级结构对其光电性能具有重要影响。

通过计算和分析材料的能级结构，可以了解其电子传输和激发态性质。

3. 荧光量子产率：荧光量子产率是衡量荧光材料性能的重要参数。

研究蒽基蓝色荧光材料的荧光量子产率，有助于了解其光转换效率和发光亮度。

四、产业化合成探索1. 合成路线设计：针对蒽基蓝色荧光材料的合成，需要设计合理的合成路线。

考虑到原料的易得性、反应条件、产率等因素，选择合适的合成方法。

2. 反应条件优化：在合成过程中，反应条件对产率和材料性能具有重要影响。

通过优化反应温度、时间、催化剂等因素，提高产物的纯度和性能。

3. 产业化生产：在实验室研究的基础上，将研究成果进行产业化转化，实现蒽基蓝色荧光材料的规模化生产。

这需要考虑到生产设备的选型、生产工艺的优化、成本控制等因素。

五、实验结果与讨论通过实验，我们成功合成了蒽基蓝色荧光材料，并对其光电性能进行了测试和分析。

结果表明，该材料具有较高的荧光量子产率、良好的色彩纯度和较高的发光亮度。

在产业化合成方面，我们优化了合成路线和反应条件，提高了产物的纯度和产率，为规模化生产奠定了基础。

《基于蒽的高效蓝色荧光材料的光电特性研究及产业化合成探索》

《基于蒽的高效蓝色荧光材料的光电特性研究及产业化合成探索》篇一一、引言随着科技的不断进步，荧光材料在显示技术、光电器件以及生物标记等领域得到了广泛应用。

其中，基于蒽的高效蓝色荧光材料因其出色的光电性能和稳定性，受到了研究者的广泛关注。

本文旨在深入研究基于蒽的蓝色荧光材料的光电特性，并探索其产业化合成途径，为该类材料的实际应用提供理论支持和实际指导。

二、蒽基蓝色荧光材料的概述蒽基蓝色荧光材料是一种具有优异光电性能的有机荧光材料。

其分子结构中的共轭体系能够有效地吸收和传输光能，产生强烈的蓝色荧光。

此外，该类材料还具有较高的量子产率、良好的热稳定性和化学稳定性，使其在显示技术和光电器件等领域具有广泛的应用前景。

三、光电特性研究（一）吸收光谱研究通过紫外-可见吸收光谱研究，可以了解蒽基蓝色荧光材料的电子结构和能级关系。

在光激发下，分子吸收光能后发生电子跃迁，产生激发态。

激发态的寿命和能量分布对荧光性能具有重要影响。

（二）荧光光谱研究荧光光谱可以反映材料的发光性能。

通过测量荧光光谱，可以获得材料的发射波长、半峰宽、量子产率等参数。

这些参数对于评估材料的发光效率和颜色纯度具有重要意义。

（三）电致发光性能研究电致发光性能是衡量荧光材料在光电器件中应用的重要指标。

通过电致发光实验，可以了解材料在电场作用下的发光行为，包括发光亮度、色坐标、启亮电压等参数。

这些参数对于优化器件性能和降低成本具有重要意义。

四、产业化合成探索（一）合成路线设计为了实现蒽基蓝色荧光材料的产业化生产，需要设计合理的合成路线。

首先，选择合适的原料和反应条件，通过多步反应合成目标产物。

在合成过程中，需要严格控制反应条件，确保产物纯度和产率。

（二）工艺优化及成本控制在合成过程中，需要对工艺进行优化，以提高产率和降低成本。

例如，通过改进反应条件、使用催化剂或添加助剂等方法，提高反应速率和产物纯度。

此外，还需要考虑原料的来源和价格，以降低生产成本。

光稳定型9,10-二苯乙烯基蒽类变色材料的合成及性能

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第1期·212·化工进展光稳定型9,10-二苯乙烯基蒽类变色材料的合成及性能苏钰涵，滕欣余，王博威，林晨辉，陈立功，李阳，闫喜龙（天津大学化工学院，天津 300350）摘要：设计合成了6个9,10-二苯乙烯基蒽（DSA ）化合物，其中DSA-C n P （n =2，6，12）为含有受阻哌啶结构单元的新化合物。

对其进行荧光性能测试，结果表明这3个新化合物均具有聚集诱导发光性能，且其对压力的刺激响应与烷基链长度紧密相关。

X 射线衍射分析表明样品在研磨前后发生了由晶态向无定形态的转变，这可能是其产生压致变色现象的内因。

与DSA-C n 化合物对比，发现当改变烷基链长度时，其压致变色性能表现出相反的变化趋势，这表明受阻哌啶的引入对DSA 化合物的压致变色性能产生了重要影响。

同时，光稳定性能测试表明，光照后DSA-C n P 和DSA-C n 均发生了一定程度的降解，但与DSA-C n 相比，受阻哌啶的引入的确使DSA-C n P 具有更好的光稳定性能。

以上结果表明受阻哌啶基团对调控DSA 化合物堆积模式和光稳定性能确有一定作用，有必要对其进行进一步的研究。

关键词：受阻哌啶；9,10-二苯乙烯基蒽；聚集诱导发光；压致变色；合成；稳定性中图分类号：TQ24；TQ617.2；TQ618.97 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）01–0212–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0846Synthesis and properties of light stabilized chromic materials of9,10-distyrylanthraceneSU Yuhan ，TENG Xinyu ，WANG Bowei ，LIN Chenhui ，CHEN Ligong ，LI Yang ，YAN Xilong（School of Chemical Engineering and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300350，China ）Abstract ：Six compounds of 9,10-distyrylanthracene （DSA-C n P ，DSA-C n ，n =2，6，12） were designedand synthesized. Among them ，DSA-C n P（n =2，6，12） are novel compounds which contain the hindered piperidine group. Their fluorescence properties were evaluated ， and the results showed that all of them presented both AIE and piezofluorochromic （PFC ） properties. Their PFC properties were closely related to the length of alkyl chains. Furthermore ，the XRD profiles demonstrated a transformation from crystalline to amorphous state during the grinding process ，which may be the internal reason forthe piezofluorochromic phenomenon. Then ，comparing with DSA-C n （n =2，6，12），the PFC properties of DSA-C n P （n =2，6，12） showed an opposite trend when changing the length of alkyl chains ，indicating that the introduction of hindered piperidine had a significant effect on the PFC properties of DSA derivatives. In addition ，the photostability test showed that ，both DSA-C n （n =2，6，12）and DSA-C n P （n =2，6，12）were degradated after irradiation. However ，the photostability of DSA-C n P （n =2，6，12）was better than that of DSA-C n （n =2，6，12）due to the introduction of the hinder piperidine. The above results manifested that hindered piperidine groups effect the regulation of the stacking modes of DSA compounds and their photostability ，which deserves further researches. Key words ：hindered piperidine ；9,10-distyrylanthracene ；aggregation-induced emission （AIE ）；piezofluorochromism ；synthesis ；stability由于具有优异的光学性能，荧光染料诸如香豆素[1]、罗丹明[2]等在功能复合材料方面的应用引起了极大的关注。

《基于蒽的高效蓝色荧光材料的光电特性研究及产业化合成探索》

《基于蒽的高效蓝色荧光材料的光电特性研究及产业化合成探索》篇一一、引言近年来，随着科技的不断进步，荧光材料在显示技术、光电设备以及生物成像等领域的应用越来越广泛。

其中，高效蓝色荧光材料因其对提高显示设备的色彩饱和度和对比度的重要作用，受到了广泛的关注。

蒽作为一种具有优异光电特性的有机化合物，其在荧光材料领域的应用具有广阔的前景。

本文旨在研究基于蒽的高效蓝色荧光材料的光电特性，并探索其产业化合成路径。

二、蒽类蓝色荧光材料的光电特性（一）蒽的分子结构与电子特性蒽是一种含有多个苯环的有机分子，具有较大的共轭体系和丰富的电子结构。

这种特殊的分子结构使得蒽具有优异的光电性能，如高荧光量子产率、良好的光稳定性以及较长的荧光寿命等。

（二）蓝色荧光材料的性能要求高效的蓝色荧光材料需要具备高亮度、高色纯度、良好的稳定性和较长的使用寿命等特性。

而蒽类化合物在蓝光区域具有较高的发光效率，因此是制备高效蓝色荧光材料的重要原料。

（三）基于蒽的蓝色荧光材料的光电性能研究通过实验研究发现，基于蒽的蓝色荧光材料具有较高的荧光量子产率和良好的光电导性能。

此外，该类材料还具有较高的色纯度，可有效提高显示设备的色彩饱和度和对比度。

三、产业化合成探索（一）合成路径的选择与优化目前，蒽类蓝色荧光材料的合成路径多种多样，但大多数方法存在产率低、纯度差或成本高等问题。

因此，探索一种高效、低成本的合成路径是推动其产业化的关键。

通过研究，我们选择了一种改进的合成方法，提高了产物的纯度和产率，降低了成本。

（二）产业化生产过程中的环保问题在产业化生产过程中，我们需要关注环保问题，尽可能减少废物排放和对环境的影响。

通过对生产过程中的各个环节进行优化和改进，实现废物的资源化利用和减少有害物质的排放。

（三）产品质量控制与标准化为保证产品的质量和性能稳定，我们需要建立一套完善的质量控制体系。

通过制定严格的生产标准和检测方法，对原料、半成品和成品进行全面检测，确保产品符合要求。

D-A结构的9,9-二芳基芴类发光材料的合成、表征及性能

D-A结构的9,9-二芳基芴类发光材料的合成、表征及性能欧阳密;项文勤;张玉建;金燕仙;张诚【摘要】A series of fluorene-triphenylamine derivatives containing an electron donor-acceptor (D-A)structure based on 9,9-diarylfluorene was designed and synthesized. Their optical properties were investigated by UV-Vis spectroscopy and photoluminescence (PL) techniques in solution as well as in the solid state. The maximum PL emission wavelengths of the compounds ranged from 430 to 530 nm. A dual fluorescence phenomenon was observed in particular polar solvents and the relationship between emission properties and molecular structures was studied. The results reveal the existence of a charge transfer (CT) excited state in the molecules and the PL properties of these compounds depend on the structure of the compound and also on the polarity of the solvent. The molecular constitution of the compounds improves the hole-injection issues for fluorene-based materials because of the introduction of a triphenylamine group. Cyclic voltammetry (CV) shows that the highest occupied molecular orbital (HOMO) energy level of the compounds is located between -5.24 and -5.50 eV and it can be tailored by changing the electronegativity of the substituent group. Simultaneously, the spiro-skeleton molecular structure leads to an excellent glass transition temperature (192-206 ℃) and it retains good morphological stability. The thermogravimetric (TG) curves of the compounds show a thermal-decomposition temperature of higher than 400 ℃.%设计合成了一系列以三苯胺结构为核心的具有推电子-拉电子(D-A)结构的9,9-二芳基芴类有机小分子.研究了介质极性对吸收与发射光谱行为的影响及分子结构与其发光能力的关系.该类化合物荧光发射波长范围在430-530 nm.并在特定极性溶剂中观察到双重荧光现象.溶剂效应显示该类化合物随着介质极性的增加,分子内电荷转移态(ICT)的荧光发射峰波长先红移后蓝移且荧光强度降低,表现出扭曲的分子内电荷转移(TICT)行为.该类化合物的最高占有分子轨道(HOMO)能级位于-5.24- -5.50 eV,且可以通过改变取代基电负性的强弱来调节.所得化合物的玻璃化转变温度为192-206℃,热重分析(TGA)表明化合物的热分解温度都在400℃以上,具有良好的热稳定性.【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2011(027)006【总页数】9页(P1516-1524)【关键词】光致发光;推电子-拉电子结构;分子内电荷转移;双荧光;扭曲的分子内电荷转移【作者】欧阳密;项文勤;张玉建;金燕仙;张诚【作者单位】浙江工业大学,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,杭州310014;浙江工业大学,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,杭州310014;浙江工业大学,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,杭州310014;台州学院医药化工学院,浙江临海317000;浙江工业大学,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,杭州310014【正文语种】中文【中图分类】O644自1987年Tang等1报道有机电致发光二极管(OLEDs)以来,OLEDs以其低压驱动、主动发光及低成本等优点被视为下一代平板显示的发展方向.2,3目前的研究主要有器件制作和材料开发两方面,而发光材料仍然是OLEDs研究的重点.4-6其中,分子内电荷转移(ICT)化合物是由电子给体(D)-电子受体(A)通过一个共轭桥(π键)连接而成的具有D-π-A结构的极性化合物,7这类化合物的荧光发射通常处在长波方向,8通过引入不同的电子受体或电子给体单元可以调节ICT化合物的发光性能,在新型红光发光材料的开发方面具有潜在的应用前景.但该类化合物在高浓度或固体薄膜状态下由于分子间相互作用强烈,导致聚集态荧光淬灭,从而限制了其在OLEDs器件中的应用.Chen等9通过分子设计使化合物具有复杂空间结构,能够有效地降低自猝灭效应.Kong等10也报道了一类星型分子内电荷转移化合物,有效地避免了聚集态荧光淬灭.芳胺类化合物上N原子具有很强的给电子能力,表现出很好的电正性,因此该类化合物一般都具有很高的空穴注入能力和迁移,11其中最为常见的三苯胺衍生物的非共平面空间结构使得化合物的发光体系处在非共平面的状态,从而降低了有机荧光分子在高浓度下的相互作用,已广泛应用于有机光电材料领域.12,13然而低分子量的芳胺化合物热稳定性却并不理想.14-16芴类作为一种非常重要电致发光材料,由于其具有刚性平面联苯结构,可以通过苯环上有限的几个反应点,特别是9位碳,得到一系列衍生物.因此,这两者的结合有望得到具有高热稳定性的兼有良好空穴传输能力的优秀发光材料.Wong等17,18及本课题组19曾设计了一类9位上芳基取代的扭曲螺旋结构芴类材料,由于芴类的C9为sp3杂化,在保持两条正交的分子链的电子和光学性能基础上,实现了有效共轭长度的控制,同时也改善了材料的热性能,有效提高材料的玻璃化转变温度(Tg)(Tg＞200°C),降低分子结晶趋势.但在芴的9位上引入具有D-π-A结构的功能基团却鲜有报道.据此,本文以三苯胺作为给电子体,通过Suzuki偶合反应在其一端引入吸电子基团醛基和二腈基,得到一系列具有不同共轭桥长度的D-π-A结构的三苯胺核,然后在三苯胺核两侧引入9位芳基取代芴,得到一类具有高热稳定性的、非共平面空间结构的、含D-A结构的9,9-二芳基芴类有机小分子(图1).研究了介质的极性对其吸收与发射光谱的影响,以及D-A结构之间共轭长度和电荷转移程度与其发光行为的关系.2.1 试剂和仪器实验采用的原料如下:4-甲酰基苯硼酸(98%), 4-甲酰基三苯胺(98%),4-溴三苯胺(98%),4-(二苯基胺基)苯硼酸(98%)均购于Alfa;9-芴酮(99%),四(三苯基膦)钯(Pd 9.2%),丙二腈(99%),对溴碘苯(98%)等其他试剂均购于阿拉丁试剂.AVANCE III型核磁共振仪(瑞士Bruker公司, 500 MHz,溶剂为CDCl3);UV-1800型紫外光谱仪(日本岛津公司,浓度为10 μmol·L-1);RF-5301PC型荧光分光光度计(日本岛津公司,浓度为10 μmol· L-1),CHI 660C型电化学分析仪(上海辰华仪器公司);TGA6型热分析仪(美国Perkin-Elmer公司),N2气氛,升温速率10°C·min-1;Pyris Diamond DSC分析仪(美国Perkin-Elmer公司),N2气氛,升温速率10°C·min-1.2.2 化合物合成2.2.1 化合物B1-CHO的合成在250 mL三口瓶中先后加入4-溴三苯胺3.24 g(10 mmol),Pd(PPh3)40.05g(0.05 mmol),4-醛基苯硼酸3.72 g(25 mmol),K2CO3水溶液(2 mol·L-1)50 mL,[V(甲苯)/V(THF)=1/1]混合溶剂80 mL,在高纯氮气保护下90°C反应48 h,反应结束,分出有机相,水相用二氯甲烷萃取三次,合并有机相,饱和食盐水洗涤,无水MgSO4干燥,用柱层析分离[V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=50/1],得到黄色目标产物2.1 g,产率60%.1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ:10.03(1H,s),7.92(2H,d),7.72(2H,d),7.75(2H,d),7.28(6H, m),7.15(4H,d),7.07(2H,t);13CNMR(500 MHz, CDCl3),δ:191.7,148.4,147.3,146.6,134.7,132.7,130.3,129.3,128.0,126.8,124.8,123.4,123.1;MS (ESI):m/z 350.1(M+).2.2.2 化合物B1-CN的合成在250 mL三口瓶中先后加入B1-CHO 1.75 g(5 mmol),丙二腈0.33 g(5 mmol),无水乙醇20 mL,混合均匀后放入超声波清洗,在频率为53 kHz,功率为100%的超声波辐射条件下反应3 h,待反应结束后过滤,先后用大量水和乙醇洗涤,得到红色产物1.88 g,产率为95%.1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ:7.98(2H,d),7.76(2H,d),7.74(1H,s),7.55(2H,d),7.32(4H,t),7.17(6H,t),7.12(2H,t);13C NMR(500MHz,CDCl3),δ:159.0,148.9,147.0,146.7,131.5,129.4,129.1,127.9,127.0,125.1,123.7,122.6,114.1, 113.0,81.0;MS(ESI):m/z 398.1(M+).2.2.3 化合物B2-CHO的合成在250 mL三口瓶中先后加入四氢呋喃(THF) 80 mL,化合物1 2.6 g(10 mmol),Pd(PPh3)40.05 g (0.05 mmol),4-硼酸三苯胺2.90 g(10 mmol),2 mol· L-1K2CO3水溶液50 mL,在高纯N2气保护下90°C反应48 h,反应结束,分出有机相,水相用二氯甲烷萃取三次,合并有机相,饱和食盐水洗涤,无水MgSO4干燥,柱层析分离[V(石油醚)/V(乙酸乙酯)= 50/1],得到黄色目标产物2.72 g,产率64%.1H NMR (500 MHz,CDCl3),δ:10.06(1H,s),7.96(2H,d),7.80(2H,d),7.69(4H,dd),7.52(2H,d),7.27(4H, m),7.15(6H,m),7.05(2H,t);13C NMR(500 MHz, CDCl3),δ:191.8,147.6,147.5,146.6,140.8,137.8,135.1,133.8,130.3,129.3,127.7,127.6,127.4,127.1,124.5,123.6,123.1;MS(ESI):m/z 426.1(M+).2.2.4 化合物B2-CN的合成在250 mL三口瓶中先后加入B2-CHO 2.1 g(5 mmol),丙二腈0.33 g(5 mmol),无水乙醇20 mL,混合均匀后放入超声波清洗,在频率为53 kHz,功率100%的超声波辐射条件下反应3 h,反应结束后,过滤,先后用大量水和乙醇洗涤,得到红色产物2.12 g,产率90%.1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ:7.99(2H,d),7.80(2H,d),7.77(1H,s),7.70(4H,t),7.52(2H,d),7.28(4H,t),7.15(6H,d),7.05(2H,t);13C NMR(500MHz,CDCl3),δ:159.0,147.5,146.8,141.3,136.9,133.5,131.4,129.7,129.3,127.7,127.5,127.2,124.6,124.5,123.5,123.2,113.9,112.8,81.78; MS(ESI):m/z 474.2(M+). 2.2.5 化合物FBn-CHO和FBn-CN的合成在装有1,4-二氧六环的三口瓶中加入三氟甲烷磺酸0.8 mL,搅拌5 min后加入化合物FB191.36 g (5 mmol）,Bn-CHO或Bn-CN(2 mmol),氮气保护下80°C反应3 h后停止反应,冷却后加入大量水,析出固体,过滤,收集滤饼得到粗产物,然后用甲醇多次洗涤获得高纯的目标产物,产率55%-68%.FB0-CHO:1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ:9.78(1H,s),7.78(4H,d),7.64(2H,d),7.43(4H,d),7.38(4H,t),7.29(6H,t),7.15(4H,d),7.10(4H,d),7.06 (4H,d),6.97(4H,d),2.31(6H,s);13C NMR(500 MHz,CDCl3),δ:190.3,151.2,144.2,142.7,142.6,140.1,136.3,131.2,129.3,128.9,127.9,127.4,126.1,125.7,120.1,119.3,64.7,20.9;MS(ESI):m/z,780.3 (M+).FB1-CHO:1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ:9.99(1H,s),7.87(2H,d),7.74(4H,d),7.65(2H,d),7.41(6H,m),7.33(4H,t),7.24(4H,m),7.06(10H,m),7.01(4H,d),6.91(4H,d),2.26(6H,s);13C NMR (500MHz,CDCl3),δ:191.7,151.4,148.1,146.5,145.4,142.8,140.7,140.0,136.1,134.6,132.6,130.2,129.0,128.9,127.9,127.3,126.8,126.1,124.1,123.2,120.1,64.6,20.9;MS(ESI):m/z,858.4(M+).FB2-CHO:1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ:10.05(1H,s),7.95(2H,d),7.76(6H,m),7.65(4H,m),7.46(2H,d),7.40(4H,d),7.34(4H,t),7.25(6H,m),7.05(12H,m),6.91(4H,d),2.27(6H,S);13C NMR(500MHz,CDCl3),δ:191.8,151.5,142.9,140.0,136.1,135.1,130.3,128.9,127.9,127.6,127.4,126.1,123.9,123.8,120.1,64.7,20.9;MS(ESI):m/z,934.4(M+).FB0-CN:1H NMR(500 M Hz,CDCl3),δ:7.78(4H,d),7.70(2H,d),7.48(1H,s),7.41(6H,m),7.30(6H,m),7.19(4H,d),7.09(8H,d),6.99(4H,d),6.87 (2H,d),2.31(6H,s);13C NMR(500 MHz,CDCl3),δ: 157.8,153.3,151.0,144.0,143.1,142.4,140.0,136.4,132.9,129.8,129.0,128.1,127.9,127.7,127.5,126.1,125.2,122.6,120.2,118.2,115.2,114.1,64.7;MS (ESI):m/z,828.3(M+).FB1-CN:1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ:7.94(2H,d),7.77(4H,d),7.69(1H,s),7.68(2H,d),7.47(2H,d),7.43(4H,d),7.37(4H,t),7.28(4H,t),7.11 (10H,t),7.05(4H,d),6.95(4H,d);13C NMR(500 MHz,CDCl3),δ:159.0,151.3,148.7,146.8,145.2,142.8,141.2,140.0,136.2,131.5,131.3,129.1,129.0,128.9,127.9,127.8,127.6,127.4,126.9,126.1,124.4,122.6,120.1,114.1,113.0,64.7,20.9;MS(ESI):m/z, 906.4(M+).FB2-CN:1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ:7.97(2H,d),7.78(1H,s),7.75(6H,t),7.76(4H,d),7.45(2H,d),7.40(4H,d),7.34(4H,t),7.26(4H,t),7.07(10H,m),7.02(4H,d),6.91(4H,d),2.27(6H,s);13C NMR(500MHz,CDCl3),δ:159.0,151.4,145.6,142.9,140.4,140.0,136.1,131.4,128.9,127.9,127.6,127.3,127.1,123.8,123.6,120.1,64.6,20.9;MS (ESI):m/z,982.4(M+).3.1 吸收与发射光谱图2为化合物FBn-CHO和FBn-CN在正己烷溶液(浓度为1×10-5mol·L-1)中的UV-Vis和PL光谱. FBn-CHO的吸收峰位于310和375 nm附近,FBn-CN的吸收峰位于310和450 nm附近,其中,化合物在310 nm处的吸收峰源于芳环共轭链的π-π*跃迁,而在长波处的吸收峰归因于分子内电荷转移(ICT)引起的.20-22当化合物中间苯环的数目相同时(n相同), FBn-CN比FBn-CHO在长波处的吸收峰红移了63-90 nm,说明此类化合物的长波吸收对于基团的推拉电子能力有着明显的依赖性,即吸收波长会随着化合物分子内一侧基团拉电子能力数而发生红移,因此可以认为该峰确为ICT的吸收峰.值得注意的是取代基R相同时,随着中间苯环数(n)的增加,共轭长度逐渐增加吸收峰发生红移;然而当n=2时,其吸收峰却发生蓝移.此现象可能与分子共轭长度和分子内电荷转移的强度有关.FBn-CHO的荧光发射峰处于431-444 nm, FBn-CN的荧光发射峰位于507-529 nm(图2B).随着中间苯环数(n)的增加,相对于FBn-CHO,FBn-CN的发射峰红移了大约80 nm.而当取代基R相同时,随着中间苯环数(n)的增加,共轭长度逐渐增加而发射峰却逐渐蓝移,这是因为此处的发射峰是由ICT决定的,随着苯环的增加,共轭长度随之增加,同时使电子给体和受体之间的距离增大,这样也减弱了分子内电荷转移,因而出现了发射峰波长随共轭链长度增加而蓝移的现象.23FBn-CHO和FBn-CN的荧光量子效率(ФF)分别以硫酸奎宁溶液和罗丹明101作为标准溶液测定,结果列于表1.图3A为FBn-CHO和FBn-CN在固态薄膜时的吸收光谱,相比溶液中的吸收光谱,由芳环共轭链引起的π-π*跃迁吸收峰基本没有变化,而长波处的吸收峰红移了15 nm.与溶液吸收光谱类似,长波处的吸收峰随n增大先红移后蓝移.相比溶液的吸收光谱,FBn-CHO固态薄膜荧光发射峰(470-495 nm)红移了27-58 nm,FBn-CN固态薄膜荧光发射峰(582-614 nm)红移了52-95 nm(图3B),这可能是由固体分子堆积造成的.极性取代基化合物的分子之间相互作用会降低分子激发态的能级,从而导致含有强吸电子基团的化合物红移程度要大于弱吸电子基团的.23从图中还可以看出固态薄膜的发射峰峰形基本没有改变.但当取代基R相同时,随着中间苯环数(n)的增加,共轭长度逐渐增加,发射峰先红移后蓝移,这与化合物在薄膜状态时的吸收峰变化趋势相同.比较固态和溶液发射光谱长波方向的发光顺序,发现发射峰顺序并不一致,这可能是因为在溶液状态下,存在极化分子与溶剂分子间的相互作用,发射峰由ICT决定.而在薄膜状态下却不存在这一作用,发光行为仅受分子共轭长度和分子内电荷转移强度的影响,因而出现了随n的增加先红移后蓝移的现象.为了获得更多电荷转移化合物的电子结构信息,采用量子化学计算对化合物的电子结构进行了初步的模拟.24图4为FBn-CN的前线轨道图.从图中可以看出,FBn-CN的前线轨道电子云排布形状相似,最高占据分子轨道(HOMO)主要定域在三苯胺基团上,而最低未占据分子轨道(LUMO)主要定域在含有二腈基的苯环共轭链上,且随着苯环数(n)的增加,前线轨道电子云排布在空间上得到了很好的分离.量化计算的结果说明,富电子的三苯胺易向电子受体上发生电荷转移,而随着苯环数(n)的增加,靠近氮元素的苯环电子云密度逐渐降低.当增加到3个时,第一苯环电子云密度降到最低.这也从理论上进一步证实了FBn-CHO和FBn-CN的光谱性质受共轭长度和电荷转移强度双重影响.3.2 溶剂显色效应FBn-CHO和FBn-CN都具有明显的溶剂显色现象,以FB2-CHO为例,图5A为紫外灯照射下FB2-CHO在不同比例时的三氯甲烷/正己烷混合溶液中的光学照片,随着混合溶液中正己烷(fh)体积百分比的减少,发光颜色出现蓝-绿-橙黄的红移变化.从对应的发射光谱可以看出(图5B),荧光发射峰的最大波长出现明显红移,且发射峰强度逐步减小,这与分子内电子转移化合物在极性溶剂中的光谱行为完全一致.25由于极化分子与溶剂分子间的相互作用会因溶剂极性的增强而增大,D-π-A分子吸收光能以后电子从给体转移到受体,变成D+*-π-A-*(ICT激发态),与基态相比具有更大的偶极矩,因而极性溶剂对ICT激发态应具有更大的稳定作用,与非极性溶剂相比,在极性溶剂中ICT带发生红移.26随着溶剂极性的增强,FB2-CHO的发射峰强度逐渐减弱,这与化合物在极性溶剂中有较大的非辐射衰减速率常数有关.将FB2-CHO在不同比例的三氯甲烷/正己烷混合溶液中的最大发射峰强度和波长数据绘制成图5C,可直观地反映出ICT发射峰随fh增大而减小,发射强度随fh的增大而增强.为了进一步了解FBn-CHO的光学性质和溶剂极性的关系,我们测定了FB2-CHO 在不同极性溶剂环境下的吸收和发射光谱(图6).从吸收光谱(图6A)可以看出,随着溶剂极性增大,最大吸收波长先红移再蓝移.从归一化后的荧光图谱可以看出(图6B),该化合物在二氯甲烷溶剂中,除在425 nm左右有一个肩峰外,在波长570 nm处还出现“反常”的荧光峰,即扭曲电荷转移(TICT)产生的发射峰.值得注意的是,随着溶剂极性的增加,物质的发射峰先红移后蓝移.即在四氢呋喃、二氧六环、乙腈等较强极性溶剂中的发射峰值波长要比它在二氯甲烷甚至甲苯中的波长短.这是由于FB2-CHO分子内存在较大的电荷转移特征,在较强极性溶剂中,溶质和溶剂间强烈的相互作用导致电子给体与受体间发生“完全”的电荷转移,使其TICT态的荧光完全猝灭,因而观察到的仅是非离域的LE态(locally excited state)的荧光.27,28相反在甲苯中,由于能发生分子内“部分”的电荷转移,其发光态是离域的,观察到的是离域发光态的发光,因而其荧光峰值波长处于较长处.从FB2-CHO在不同极性溶剂中的发光照片(图7)可以看出,在非极性的正己烷中发蓝光,而达到中等极性的二氯甲烷(DCM)时为橘红光,当极性继续增大到THF及1, 4-二氧六环时,其发光颜色却变成了黄色和绿色.与其发射光谱的变化相吻合.对于FB2-CN(图8),在非极性溶液正己烷中,仅出现正常的分子共轭引起的荧光发射.当极性进一步增加,在甲苯溶液中分子内电荷转移起决定性作用导致发射红移并观察到上述的“双重”荧光,即发生了TICT,其发射峰分别在450及575 nm左右.随着溶剂极性继续增大到二氧六环,位于450 nm处的荧光峰也明显增强.当溶剂为强极性的乙酸和乙醇时,观察到的仅是非离域的LE态荧光.3.3 电化学性质由于循环伏安法可以较为精确地测量有机小分子的HOMO和LUMO能级,所以用循环伏安法可以测试电极材料、发光材料和载流子传输材料之间的能带匹配情况. 在三电极(参比电极为Ag/AgCl电极,铂片为工作电极和辅助电极)体系中,以四丁基高氯酸铵作为支持电解质,以二氯甲烷为溶剂,测试FBn-CHO和FBn-CN的循环伏安特性曲线(图9),扫描速率为50 mV·s-1.从图中可以看出化合物的p-掺杂是一个可逆过程,说明它们具有稳定的空穴注入能力.此外,循环伏安重复10周的CV曲线仍与第一周的曲线保持一致(曲线与图9一致,此处图略),表明化合物有良好的电化学稳定性.根据经验公式EHOMO=-EOX-4.38 eV和Eg=hc/λon= 1240/λon,29可以计算得到化合物的EHOMO和Eg,数据列于表1.分析表中数据得出这些化合物的HOMO能级位于-5.24--5.50 eV之间,说明引入三苯胺能有效提高材料的空穴注入能力.与聚芴(-5.63 eV)相比,此类材料的EHOMO与器件ITO阳极(4.8 eV)更为匹配.此外,三苯胺衍生物的共轭链长度(n)与EHOMO在一定范围内呈反比,随着n增大,R基团的吸电子能力对EHOMO的影响逐渐降低,当吸电子-供电子基团中间苯环数增加到3个时(n=3),其影响基本可以忽略.3.4 热稳定性为研究FBn-CHO和FBn-CN的热稳定性,对这些化合物进行了差热扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)测试,所有测试均在N2氛围中进行,加热速率为10°C·min-1.所得数据列于表1.DSC测定结果表明,除FB0-CHO没有观察到熔点,其余化合物熔点为248-335°C.FB0-CHO和FB1-CN在DSC曲线上都没有明显的相转变,而其余化合物均在190-206°C出现了一个玻璃化转变的过程.从热重分析结果可以看到(图10),FBn-CHO和FBn-CN的热分解温度都在400°C以上,质量损失5%的分解温度在382-450°C之间,说明C9为sp3杂化芴的引入有效改善了材料的稳定性,为制作高热稳定性器件创造了条件.合成了分子内含有D-π-A结构的新颖二芳基芴类有机小分子发光材料.研究了不同取代基电子效应对其长波长荧光发射的影响,发现该类光诱导电荷转移化合物的发光行为不仅和分子结构、分子内电荷转移能力强弱有关,而且随着溶剂极性变化有明显的溶剂显色效应.对含强吸电子基的二腈基化合物,在一定极性溶剂中可以观察到明显的双重荧光现象,这可能归因于发生了TICT.该类化合物的HOMO能级位于-5.34--5.60 eV之间,且可以通过改变取代基电负性的强弱来调节.热重分析和差热扫描量热分析的测试结果表明该类材料具有良好的热稳定性.因此该类化合物有望作为一种高热稳定性的且具有良好空穴传输能力的发光材料.【相关文献】1 Tang,C.W.;VanSlyke,S.A.Appl.Phys.Lett.1987,51,913.2 Burroughes,J.H.;Bradley,D.D.C.;Brown,A.R.;Marks,R.N.;Mackay,K.;Friend,R.H.;Burns,P.L.;Holmes,A.B.Nature 1990,347,539.3 Tsutsui,T.;Fujita,K.Adv.Mater.2002,14,949.4 Chen,J.S.;Ma,D.J.Luminescence 2007,122-123,636.5 Okumoto,K.;Kanno,H.;Hamaa,Y.;Takahashi,H.;Shibata,K. 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新型蒽衍生物蓝光材料的合成及光电性能研究

新型蒽衍生物蓝光材料的合成及光电性能研究祝艳龙;徐茂梁;姜菡雨;刘亚东;张异光;孟庆华【摘要】通过引入具有电子传输性能的噁二唑衍生物支链,采用Suzuki偶联反应,设计并合成了一种新型的蒽衍生物蓝光材料,同时研究了它的光学性能、热学性能、电化学性能以及成膜性.研究结果表明,该化合物在四氢呋喃溶液中发射蓝色荧光,最大发射波长为433 nm,其荧光量子效率为0.94,是9,10-二(β-萘基)蒽(ADN)的1.17倍.该化合物薄膜经过100℃高温烘烤3h,依然保持连续、均一、平整的无定型结构,是制备长寿命、高效率OLED的很有潜力的材料.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2014(035)003【总页数】6页(P354-359)【关键词】OLED;蓝光材料;蒽衍生物【作者】祝艳龙;徐茂梁;姜菡雨;刘亚东;张异光;孟庆华【作者单位】西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;长春工程职业技术学院,吉林长春130017【正文语种】中文【中图分类】TN383+.11 引言有机电致发光器件(OLEDs)具有主动发光、驱动电压低、全视角、响应快、工作温度范围宽、易于实现柔性显示等众多优点，被认为是下一代显示技术的主流［1-4］。

在OLED器件中，高效率和高色纯度的红、绿、蓝三基色材料是实现全彩显示的必备条件。

目前，红光材料的发光效率达到17%［5］，绿光材料发光效率达到 21%［6］，而蓝光材料的发光效率却仅为7%［7］，并且在已报道的蓝光材料中，高荧光量子效率且热稳定性好、成膜性好的材料并不多见［8-10］。

蒽环具有较好的发光性能以及电化学性能，被广泛应用于蓝光材料中。

但是，蒽环无法得到致密的薄膜，而且形成的薄膜易结晶，存在表面粗糙以及晶界、针孔等缺陷，严重影响器件的性能［11］。

两种蒽衍生物类深蓝光材料的合成与发光性能

两种蒽衍生物类深蓝光材料的合成与发光性能王志强;孙晓娟;绪连彩;张智强【摘要】利用Suzuki偶合反应合成了两种新的蒽衍生物9,10-二(2-联苯基)蒽(BBPA)和9,10-二[2-(α-萘基)苯基]蒽( BNPA),化合物结构通过核磁、质谱及元素分析进行了表征。

量子化学计算结果显示,这两种化合物都具有非共面的分子结构,光物理性能主要决定于分子中的蒽结构单元。

这两种化合物在二氯甲烷溶液中均可发射高效率的蓝光。

BBPA在固态薄膜状态下的发射光谱相对其二氯甲烷溶液的发射光谱明显变宽,而BNPA的固态薄膜并未发生光谱变宽现象。

分别利用化合物BBPA和BNPA作为发光层材料,制备出了非掺杂的深蓝光电致发光器件。

发光层为 BBPA 的电致发光器件的最大外量子效率和 CIE 色坐标分别为2.48％和(0.16,0.09)；基于BNPA的电致发光器件的最大外量子效率为2.68％,CIE色坐标为(0.15,0.07)。

所制备的这两种器件均表现出了较低的开启电压和良好的稳定性。

%Two new anthracene derivatives 9,10-bis(2-biphenyl)anthracene (BBPA) and 9,10-bis[2-(α-naphthyl]phenyl] anthracene (BNPA) were synthesized by Suzuki coupling reaction and character-ized by 1 H NMR, mass spectrum and elemental analysis. The quantum chemistry calculations show that these compounds have non-coplanar structures and their photophysical properties are controlled by the anthracene unit. Both of these compounds exhibit high-efficiency blue emission in CH2 Cl2 solutions. The emission spectrum of BBPA as solid film is obviously broader than that measured from CH2 Cl2 solution, while the emission spectrum of BNPA as solid film does not broaden compared to that acquired from CH2 Cl2 solution. Two deep-blue non-dopedelectroluminescent devices were fabricated employing BBPA or BNPA as emitting layer. The device based on BBPA exhibits a maximum external quantum efficiency of 2. 48% and CIE coordinate of (0. 16, 0. 09). The device based on BNPA acquires a maximum exter-nal quantum efficiency of 2. 68% and CIE coordinate of (0. 15, 0. 07). In addition, both of these devices show low turn-on voltage and high stability.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2016(037)012【总页数】7页(P1451-1457)【关键词】电致发光;深蓝光材料;蒽衍生物;非掺杂器件【作者】王志强;孙晓娟;绪连彩;张智强【作者单位】洛阳师范学院化学化工学院功能导向多孔材料河南省重点实验室，河南洛阳 471934;洛阳师范学院化学化工学院功能导向多孔材料河南省重点实验室，河南洛阳 471934; 郑州轻工业学院材料与化学工程学院，河南郑州450001;郑州轻工业学院材料与化学工程学院，河南郑州 450001;郑州轻工业学院材料与化学工程学院，河南郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】TN383+.1作为下一代平板显示技术，有机电致发光二极管(Organic light-emitting diodes, OLEDs)具有主动发光、驱动电压低、响应速度快、视角宽、器件轻薄、可实现柔性显示等优点，近年来一直受到学术界和产业界的广泛关注[1-3]。

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摘要：本文设计并合成了一种新型蒽衍生物蓝光材料２叔丁基一，０二（，一一９１一９９二正丙基芴基）．化合物中引入的柔性烷基链有效抑制了分子间的相互作用，蒽
使该化合物不易结晶，同时提高了化合物在有机溶剂中的溶解度．过量子力通
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与
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学
第２卷５
芴基）（ＢＦ）该化合物不易结晶，蒽ｒＰＡ，ｒ而且在有机溶剂中溶解性较好．我们通过计算确定了分子的稳定构型，比考察了化合物在溶液和薄膜中的Ｐ（ｈｔ－ｍｉｅｃｎｅ发光对Ｌｐｏｏｌｎｓｅｃ）ｕ
有机电致发光二极管（Ｄｓ具有发光效率高、动电压低、角宽、ＯＩＥ）驱视可实现全彩平板显示等优点，因此在平板显示和固体光源领域具有广阔的应用前景 ¨ ｊ０．在ＯＬＩ研Ｅ）ｓ究中，、、三基色材料是实现全色显示的基础．中，光材料不仅自身可以作为发红绿蓝其蓝光层制备蓝光ＯＬＤｓ还可以掺杂其他发光材料制备绿光和红光器件．目前，光材料Ｅ，蓝
＠ｍａｌｉ．ｃＣｉｐ８．Ｆ．ｃＩ
基金项目：京市自然科学基金项目（０２１，Ｚ０７１４７１）北２７０７Ｋ２０１１０７．作者简介：王志强（９８）男，事有机电致发光材料方面的研究１７，从
有荧光量子效率高、膜性好和稳定性高等优点，其器件性能与红光和绿光器件相比成但
仍有较大差距．文合成了一种新型蒽衍生物蓝光材料２叔丁基一，０二（，一正丙基本一９１一９９二
收稿日期：０７０ —９２０ —４０；修回日期：０７０ —３２０ —６１通讯联系人：晓宏，究员，ｅ：１２４５０Ｅｍａ：ｈｈｎ张研Ｔｌ００８５３１， — ｉｘｚａｇｌ
的研究进展相对于绿光和红光材料较慢，为蓝光材料要求能隙较宽，得蓝光发射难因获度更大．自从１９９９年美国柯达公司报道蓝光材料９１一（一基）（Ｎ），０二２萘蒽ＡＤ以来，已经有多种蒽衍生物类蓝光材料被合成并应用于ＯＬＤｓＥ的研究ｌＪ蒽衍生物类蓝光材料具３．
性能，对其热稳定性进行了探讨．并
１实验部分
１１试剂与仪器．
试剂：（８，ｌｅａ公司）ＮＢ（９５，京化学试剂公司）１溴丙烷（芴９％ＡｆＡｓｒａ；ｓ９．％北；一化学
纯，上海化学试剂公司）２叔丁基蒽醌（５，ｒｓ司）ＳＣ２２－０（８％，京化学；一９％Ａｃｏ公；ｎＩ・Ｉ２９Ｉ北
红移（５ｌ）热失重和差热分析结果表明，４０ｎ１．Ｔ该化合物具有较高的热稳定性，分
解温度和玻璃化转变温度分别为３５℃和ｌ６℃ ．６２
关键词：光材料；蒽衍生物；论计算；蓝理热稳定性
文章编号：１０ —２１２０）６０１—７００３３（０７０ —４５０中图分类号：Ｏ４６文献标识码：Ａ
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第２卷第６５期
矗骶
感光科学与光化学
ＰｈｔｇａｈｃＳｉｃｎｈｔｃｅｓｏｏｒｐｉｃｅｅａｄＰｏｏｈｍｉｎｔ
Ｖ０．５ＮＯ６１２．
《论文ｌ研究
学方法计算发现，合物具有顺反两种稳定构型，化分子的平面性差，能减弱分子间相互作用．合物在二氯甲烷溶液中的最大荧光发射峰在４３ｎ在环己烷化４ｍ，
溶液中测得荧光量子效率为Ｏ７，．８固态薄膜的最大发射峰波长相对溶液有少量
｛｛寻｛寻｛寻 ≥ ；ｊ — 》三
蓝光材料２叔丁基一，０二（，一正一９１一９９二丙基芴基）的合成与性能表征蒽
王志强朱艳艳，达万婧彭兆快，，黄，，张晓宏
（．１中国科学院理化技术研究所，京１０８２中国科学院研究生院，京１０３；北０００；北００９３北京师范大学化学系，京１０７４北京联合大学生物化学丁程学院，京１０２）．北０８５；．北００３
试剂公司）正丁基锂（ｒｓ公司，．ｌＬ正己烷溶液）所用溶剂均为分析纯．；Ａｃｏ１６ｍｏ／；
仪器：Ｒ４０超导核磁共振仪；ＩＬＸＩ质谱仪（ＬＩＯ）ＶｒｌＡＸ０ＢＦＥＩＩＭＡＤ — Ｆ；ａｏ元素分ＴｉＥ