[发明专利]一种苯并噻二唑类有机发光材料的应用

说明书

本发明公开了一种苯并噻二唑类有机发光材料合成方法及其可逆力致变色性能，该类化合物具有可循环的压致变色性能，具体结构通式如式I所示。该化合物合成方法简单，原料价格低廉，产率高且易提纯；作为压致变色材料，具有超高的对比度和灵敏性，响应速度快且可循环。苯并噻二唑为平面的缺电子基团，固体堆叠导致本身无固体荧光，引入大位阻酰胺使分子内形成扭曲结构后，分子具有了亮黄色荧光；如图所示，受到机械力的碾压后，实现了从亮黄光到橙红光的颜色转变；在受到有机溶剂熏蒸后，又可以恢复至初始状态实现循环。固体的光学测试显示出该固体材料具有量子产率高、碾压后发射波长变化明显的优点，是一种高对比度的压致变色材料，压力传感，信息存储，保密技术等多种领域有着广阔的应用前景。

【技术领域】

本发明属于材料学领域，涉及一种有机发光材料，具体来说是一种苯并噻二唑类有机发光材料及其制备方法和应用。

【背景技术】

固体荧光材料容易受到外界刺激，如压力，溶剂，酸碱蒸气，温度，光照，电压等因素影响产生荧光信号的变化。在机械力作用下，发生荧光信号如：发射强度、发射波长或荧光寿命变化的材料称为压制变色材料，基于这些荧光信号变化在压力传感，信息存储，保密技术等多种领域具有实际应用价值。压致变色的原理是源于分子内的扭曲构型使分子间存在间隙，在机械力的用于下分子趋于平面化，而间距离变小从而发生荧光性质的变化，这种变化对分子吱声结构的非破坏性，使其可以在一定条件下恢复初始状态。在机械力作用前后，具有高的荧光强度，并且伴随大的发射波长变化是实现高对比度机械力变色材料的关键，然而由于大多传统荧光分子的平面结构导致固体荧光弱，甚至无荧光。开发新型压致变色材料非常重要。

苯并噻二唑作为缺电子母核，结构稳定且具有多个可修饰的位点，已在荧光探针、光催化降解、太阳能电池和OLED材料等多个领域得到广泛应用。然而其本身的平面结构限制了在压致变色材料中的应用。近年来，通过对苯并噻二唑母核修饰后，这类化合物也表现出较好的压制变色性能。

【发明内容】

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种苯并噻二唑类有机发光材料及其制备方法和应用，所述的这种有机发光材料及其制备方法和应用要解决现有技术的荧光强度低，对比度小，等合成路线复杂、成本较高的技术问题。

本发明提供了一种压致变色材料的合成方法，其结构通式如式I所示：

其中，Ar具体可为：苯基、1-萘基、4-(二苯氨基)苯基。

本发明还提供了制备式I所示化合物的方法，具体包括如下步骤：

1)将4,7-二溴-5,6-二硝基苯并噻二唑(式II)与取代芳基硼酸Suzuki偶联得4,7-二取代苯-5,6-二硝基苯并噻二唑(式III)；

2)将4,7-二取代苯-5,6-二硝基苯并噻二唑(式III)用铁粉还原得4,7-二取代苯-5,6-二氨基苯并噻二唑(式IV)；

3)将4,7-二取代苯-5,6-二氨基苯并噻二唑(式IV)与特戊酰氯反应得4,7-二取代苯-5,6-二酰胺基苯并噻二唑(式Ⅰ)；

其中，步骤1)其特征在于：溶剂具体为甲苯或二甲苯，4,7-二溴-5,6-二硝基苯并噻二唑与取代苯硼酸摩尔比为1:2～6，反应时间为4～12小时，反应温度为60～120℃；

步骤2)其特征在于：4,7-二取代苯-5,6-二硝基苯并噻二唑与铁粉摩尔比例为1:6～20，温度为80～120℃，反应时间为2～10小时；

步骤3)其特征在于：4,7-二取代苯-5,6-二氨基苯并噻二唑与三乙胺、特戊酰氯摩尔比例为1:2～5：2～10，温度为0～40℃，反应时间为4～12小时，得到式Ⅰ化合物。