[发明专利]三联苯桥联双苯并咪唑类化合物、合成方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于光电材料技术领域。具体涉及一种三联苯桥联双苯并咪唑类化合物、合成方法及应用。所述化合物具有发光及电子传输性能，可以作为有机发光蓝光材料或电子传输材料，用于发光器件、光电池、有机发光二极管等领域。

技术背景

有机发光二极管显示器件(Organic light-emitting diode，OLED)由于拥有色彩丰富、主动发光、体积小、厚度薄、视角宽、能耗低以及响应速度快等许多卓越优点，将成为新一代光源和平板显示器的有力竞争者。要实现全色显示需要有红绿蓝三色发光材料，其中蓝光材料尤为重要，因为其它颜色的光可以通过蓝光的下转换得到。性能优良的红光和绿光材料已被广泛报道，但性能优良的蓝光材料仍有待开发。蓝光材料的能隙宽度较大，通常在制备蓝光器件时需要把蓝光材料掺杂到一些主体材料中来改善电子注入和传输的缺点，但这样会使器件的制备复杂化。为了简化制备过程，需要使用具有优良电子注入和传输性的蓝光材料来制备非掺杂的蓝色发光器件。此外，蓝光材料还存在稳定性不够(热和电场)和色纯度差的缺陷。蓝光材料的发展已经成为制约实现OLED全色显示的瓶颈。因此，探索合成新型的具有优良性能和稳定性的蓝光材料一直是国内外OLED领域的研究热点和难点之一。

苯并咪唑类化合物具有良好的荧光量子效率和电学性质，已广泛应用于电子传输材料、荧光示踪剂、非线性光学材料、荧光增白剂、多功能发光材料等领域(Nomura M，Shibasaki Y，Ueda M，Tugita K.Synthetic Metals.2005，153，261；Batista R.M.F，Costa，S.P.G，Belsley M，Raposo M.M.M.Tetrahedron.2007，63，9842.)。对三联苯因其高的荧光量子效率、优良的热稳定和光稳定性能，已引起各界的关注(Maya F，Tour J.M.Tetrahedron.2004，60，81.)。基于上述因素我们将对三联苯基团引入苯并咪唑体系，并通过结构修饰，制备了一类热稳定的、具有较好电子注入和传输能力的蓝光材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一类新型的三联苯桥联的双苯并咪唑类有机发光材料，合成方法，以及作为有机电致发光二极管中作为蓝光发光层或电子传输层应用。

本发明合成了一系列新型三联苯桥联的双苯并咪唑化合物，通过对苯并咪唑环或三联苯桥中心上引入卤素基团，磺酸基、甲基、氨基、烷氧基、硝基等供电子或吸电子基团进行结构修饰，改变其化学特性、溶解性，改善电子传输能力和发光性能。

本发明中，首先以对氰基苯硼酸和芳香二溴化合物为原料，在有机钯和无机碱催化下，通过Suzuki偶联反应合成了系列含二氰基的三联苯化合物。再以多聚磷酸为催化剂，用1倍量的二氰基三联苯化合物和2倍至2.4倍量的邻苯二胺类化合物，在180-240℃缩合反应6-24小时，得到系列三联苯桥联双苯并咪唑化合物。具体合成路线如下：

其中R₁为H或碳原子数1-6的烷基、卤素基团、磺酸基、硝基、氨基、烷氨基或芳氨基，R₂，R₃为烷基或碳原子数1-6的烷氧基、氟、硝基、三氟甲基之任意一种。

上述化合物结构中，比较典型的有以下几种：

(1)4，4”-双(5-取代苯并咪唑基)对三联苯

其中R₁为H、烷基、硝基、磺酸基或卤素取代基。

(2)2’，5’-二取代-4，4”-双(5-氨基苯并咪唑基)对三联苯

其中R₂，R₃为H、烷基或卤素取代基

(3)2’，5’-二烷氧-4，4”-双(5-取代苯并咪唑基)对三联苯

其中R₁为H、烷基、磺酸基或卤素取代基。R₂，R₃为碳原子数1-6的烷基。

(4)2’-硝基-4，4”-双(5-取代苯并咪唑基)对三联苯

其中R₁为H、烷基、烷氧基、磺酸基或卤素取代基。

(5)2’-氟-4，4”-双(5-取代苯并咪唑基)对三联苯

其中R₁为H、烷基、磺酸基团或卤素取代基。

附图说明