[发明专利]基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料及其在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用

说明书

本发明属于有机发光材料领域，涉及一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料及其在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用。公开了两个基于三芳基硼烷的[7]螺旋烯，它们在[7]螺旋骨架的9位上含有一个米基硼或2‑(米基硼)苯基取代基。取代基从米基硼变为2‑(米基硼)苯基会导致|G_LUM|的增加两倍。圆偏振发光和符号反转。

技术领域

本发明属于有机发光材料化学领域，具体涉及基于三芳基硼烷的[7]螺烯中取代基诱导的圆偏振发光的符号反转。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

圆偏振发光(CPL)是指本征手性发光系统或手性环境中的非手性系统产生的左右圆偏振光之间的差分发射。CPL活性材料是指可以直接发射CPL，而无需使用圆偏振滤光片的材料。CPL活性材料正在成为产生圆偏振光的关键渠道，并显示出在3D显示器、信息加密存储、生物探针、生物签名和不对称光合作用方面的潜在应用前景。因此，对CPL活性材料的研究在过去十年中经历了快速的增长，特别是在有机小分子(SOMs)中。除了获得具有高荧光量子产率(Φ_F)和高发光不对称因子|g_lum|的高效CPL发光体之外，在不改变其绝对构型的情况下实现手性发射体的CPL符号反转，对于开发复杂的光学设备十分重要，这是当今CPL-SOMs的另一个重要课题。迄今为止，可以通过改变物理环境(例如浓度，温度和溶剂)或改变化学结构实现。但是，这样的例子仍然非常少见，并且缺乏系统的设计指南。因此，针对操纵CPL信号的研究非常需要。

螺烯，是由邻位稠合的螺旋排列的芳族环组成，并表现出独特的螺旋手性，由于其相对较高的发光不对称因子，已被公认为是获得CPL-SOMs的良好支架。但是，螺旋结构的低量子产率阻碍了它们作为CPL的发射器的实际应用。例如，据报道五螺烯、六螺烯和七螺烯的量子产率分别仅为0.04、0.04和0.02。发明人课题组最近研究发现：引入独特的体积大的电子受体米基硼(BMes₂)在五螺烯上可以有效增加量子产率。例如，7-米基硼[5]螺烯(7B-HC)在环己烷中的量子产率最高为0.65。但是，7B-HC在结构上不稳定。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料及其在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料，结构式如式Ⅰ或式Ⅱ所示；

其中，BMes₂为米基硼，2-BMes₂Ph为2-(米基硼)苯基。

本发明研究发现：为了获得高量子产率、高发光不对称因子及高稳定性的有机发光材料，发明人经过长期的研究和实验摸索，制备了BMes₂取代的七螺烯(9B-[7]HC)、(2-米基硼)苯基取代的[7]螺烯(9BPh-[7]HC)，研究结果表明：在[2.2]二聚对二甲苯衍生物中将BMes₂替换为2-(米基硼)苯基(2-BMes₂Ph)可以显著增强发光不对称因子。更重要的是，如此小的取代基变化不仅导致发光不对称因子的增加，同时造成了CPL的信号翻转。

本发明的第二个方面，提供了上述的基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料在诱导的圆偏振发光的符号反转中的应用。

本发明的第三个方面，提供了2-(米基硼)苯基在增强螺烯及其衍生物的发光不对称因子和诱导圆偏振发光的符号反转中的应用。

本发明的第四个方面，提供了一种基于三芳基硼烷的[7]螺烯有机发光材料的制备方法，包括：