[发明专利]六芴基苯衍生物及其在有机光电功能材料上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种六芴基苯衍生物及其在有机光电功能材料上的应用，属于有机光电功能材料及其器件制备技术领域。

背景技术

星形化合物包含一个核心和若干功能化的支，由于其独特的结构，它同时兼具了小分子和高分子的优点，例如高量子产率，高热稳定性和成膜性，制备可重复性，其材料性能也能通过改变分子结构而精确调控。由于这些特点，近年来，星形化合物已经在各方面引起了广泛注目。(Chem.Soc.Rev.2010,39,2695.)

在目前的有机光电功能材料中，聚芴及其衍生物引起的广泛的关注，它们具有高的荧光量子产率和较好的热学和化学稳定性，因此聚芴被认为是一类最有前景的有机光电功能材料。但是，聚芴作为蓝光材料的一个问题是它们的光谱稳定性较差，在热处理和辐射、电流等的作用下，在长波（530-540nm）会出现发射峰，导致原有的纯蓝光发射变为蓝绿甚至黄光发射，并且器件的效率也大为降低，这极大的限制了聚芴类蓝光材料的应用。关于聚芴在器件中衰减的原因，目前文献报道导致聚芴长波发射的原因主要是聚芴的聚集或者芴酮效应（Acta Polym.1994,45,244;J. Am.Chem.Soc.2007,129,11910）。

研究表明，星形芴也可以很好的改善聚芴的稳定性。目前，已经报道了大量的星形寡聚芴衍生物，如以三聚茚为核的三支(J.Am.Chem.Soc.2004,126,13695.)和六支形(A European Journal 2010,16,8471.)寡聚芴、以异三聚茚为核的三支和六支形寡聚芴、以三氮杂三聚茚（triazatruxene）为核的三支和六支形寡聚芴(Chem.Commun.2006,1959.)、以4,4’,4”-三咔唑基三苯胺（TCTA）为核的六支形寡聚芴(Adv.Funct.Mater.2007,17,1028.)、以及以苯环为核的三支形寡聚芴(Org.Lett.2003,5,3543.)，它们都是较好的蓝光材料。这类星形化合物的研究给我们以下结论：1）星形化合物的核在整个分子中处于核心的位置，它不仅能改变分子的化学性质，也决定了分子形状的对称性。2）寡聚芴支的长度决定了分子的吸收和发射光谱，随着寡聚芴链的增长，化合物的吸收和发射都逐渐红移，但红移的幅度逐步减小甚至出现蓝移（尺寸效应），同时，适度长短的寡聚芴能极大的提高器件的稳定性。回顾以前关于星形芴的研究，大部分工作都是直接将寡聚芴枝连接到某个核心上，而这个核心往往都是平面型的，而且聚芴和核心都是可以自由旋转的结构，这对深蓝光分子的设计来说是不利的。首先，平面型的核心在浓溶液和固态环境下都会引起分子的π-π相互作用，导致分子聚集态的发光，引起发射光谱红移。其次，与中心核共轭的寡聚芴使分子的共轭程度增大，聚芴链之间也有一定的相互作用，这会导致更低能隙（Eg），从而也导致发光红移。

此外，传输材料在有机光电器件中也很重要（Chem.Rev.2007,107,953）。由于普通的线性芳胺类传输材料玻璃化转变温度较低，常常导致在器件制备一段时间后的稳定性下降（Chem.Phys.Lett.,2003,371,700）。而将线性的芳胺结构转化为星形结构正是一种提高玻璃化转变温度的方法。由于六芴基苯结构包含巨大的刚性扭曲结构，使得其衍生物具有很高的玻璃化转变问题，可作为具有高热稳定性的传输材料。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一类新型的六芴基苯衍生物及其在有机光电功能材料上的应用。

在本发明中，我们设计合成了一种具有螺旋桨形的星形芴分子。由于空间拥挤，将六个芴环连接到一个苯环上会导致芴环与中心核之间的扭曲，从而导致整个分子成为一种螺旋桨状的结构，它具有以下特点：（1）巨大的刚性扭曲结构导致整个分子非平面，使得分子在固态的π-π堆积非常困难，避免了分子间的聚集体或激基缔合物的形成。同时这种结构还能提升材料的玻璃化转变温度，改善材料的热稳定性。（2）寡聚芴和中心核的扭曲作用抑制了寡聚芴支之间的共轭作用，提升了能隙，使得发光蓝移。（3）芴的9位和外围的7位能够引入其他基团进行化学修饰，改善材料的物理和化学特性（如引入长烷基链改善溶解性和成膜性，引入电子给体改善空穴传输性能），为其进一步的拓展提供条件。

本发明采用的技术方案是：

一种六芴基苯衍生物，结构通式如下：