一种邻碳硼烷类热激活延迟荧光材料的制备及其应用

1.本发明属于有机电致发光显示技术领域，涉及一种邻碳硼烷类热激活延迟荧光材料的制备及其潜在应用。


背景技术：

2.近年来，在有机发光二极管(oleds)领域，热激活延迟荧光(tadf)发射器由于能够通过有效的系统间反向交叉(risc)过程实现近100％的内量子效率(iqe)而受到世界范围内的广泛关注。与磷光配合物相比，tadf材料具有明显的资源优势和较低的成本。
3.自从具有热活化延迟荧光现象(tadf)的有机材料被成功合成,tadf材料便引起了国内外众多科研机构和公司极大的关注。tadf材料的单线态和三线态能级差很小,使得他的三线态能通过反向系间窜跃上转化到单线态,最后发射荧光。tadf材料具有高内量子效率,原材料易获取,制备成本低廉等优点,tadf材料被认为是能极大推动有机发光二极管(oleds)产业化的第三代发光材料。tadf材料在oleds器件中的应用研究成为了研究热点之一。高效率长寿命的白光oleds器件是实现oleds产业化的必要保证,因此如何制备基于tadf材料的高效白光oleds成为了一个研究热点。这是目前基于tadf材料发光的外量子效率最高的oled。
4.因此，tadf化合物被认为是下一代oled材料。自从tadf的开创性工作以来，目前已经开发出大量的tadf发射器。开发高效的tadf材料，两个关键的要求，即,足够的risc流程和高φpl,应该满足。因此合成新型tadf分子的设计仍然是一个巨大的挑战。
5.总而言之，研发新型tadf材料应用于目前oled显示技术中具有高色纯度和高发光效率的要求，新型配体的开发应用是解决这一问题的有效途径。


技术实现要素：

6.本发明的目的是合成一种新型邻碳硼烷类热激活延迟荧光材料的制备方法，以及具有潜在的热激活延迟荧光材料特性。
7.技术方案：本发明所述的邻碳硼烷类衍生物，具有如式(i-1～4)所示的结构式。
[0008][0009]
进一步的，本发明所述的邻碳硼烷类衍生物，，按如下合成线路进行。
[0010][0011]
具体的，本发明所述的邻碳硼烷类衍生物，包括如下步骤：
[0012]
步骤1，邻碳硼烷和2,3,5,6-四氟-4-碘苯氰作为反应起始物，以叔丁醇钾为碱，二甲基甲酰胺为反应溶剂，得到目标化合物i-1。
[0013]
步骤2，邻碳硼烷和2,3,5,6-四氟-1，4-二碘苯，以叔丁醇钾为碱，二甲基甲酰胺为反应溶剂，得到目标化合物i-2；
[0014]
步骤3,以i-2和咔唑为起始反应物，以氢化钠为碱，二甲基甲酰胺为反应溶剂，得到目标化合物i-3；
[0015]
步骤4,以i-3和咔唑为起始反应物，以氢化钠为碱，dmso为反应溶剂,得到目标化合物i-4.
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进一步的，本发明所述步骤1的反应温度为100℃，反应时间为4个小时。
[0017]
进一步的，本发明所述的步骤2的反应温度为100度，反应时间为4小时。
[0018]
进一步的，本发明所述步骤3中，反应时间为为14小时，反应温度为100℃。
[0019]
进一步的，本发明所述的步骤4中，反应温度为120℃，反应时间为为18小时。
[0020]
有益效果：本发明所述的邻碳硼烷类衍生物，具有热激活延迟荧光材料潜在应用。
[0021]
本发明所述的合成方法，具有安全，环保，收率高，易于操作等优点。
[0022]
更进一步的，本发明开发了一种同时获得邻碳硼烷类衍生物的i-1～4的合成线路。
附图说明
[0023]
图1为实施例1中步骤i-3制备化合物的氢谱图
[0024]
图2为实施例1中步骤i-4制备化合物的氢谱图
具体实施方式
[0025]
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。所述方法如无特别说明均为常规方法、所用原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
[0026]
本发明提供的式i-1～4所示化合物，其制备方法可按如下反应式制备而得：
[0027][0028]
实施例1i-1的制备方法
[0029]
称取2.0g邻碳硼烷，3.6g2,3,5,6-四氟-4-碘苯氰和1.6g叔丁醇钾溶于50ml二甲基甲酰胺后，加入到三口瓶之中，温度升至100度，反应时间为4小时，待反应完毕，温度降至室温，过滤，减压蒸馏有机溶剂，加入水20毫升所生成的固体进行过滤洗涤得到i-1化合物4.2g，收率为86％。
[0030]
检测参数如下：
19
f-nmr：-130.60，-138.25。
[0031]
实施例2化合物i-2的制备方法
[0032]
称取2.0g邻碳硼烷，4.0g2,3,5,6-四氟-1，4-二碘苯和1.6g叔丁醇钾溶于50ml二甲基甲酰胺后，加入到三口瓶之中，温度升至100度，反应时间为4小时，待反应完毕，温度降至室温，过滤，减压蒸馏有机溶剂，加入水20毫升所生成的固体进行过滤洗涤得到i-1化合物3.2g，收率为69％。
[0033]
检测参数如下：
19
f-nmr：-133.35，-142.65。
[0034]
实施例3i-3的制备方法
[0035]
称取2.0gi-2和1.2g咔唑溶于80ml二甲基甲酰后，加入到三口瓶之中，缓慢加入0.3g(60％)氢化钠后，温度升至100度反应14小时，待反应完毕，温度降至室温，待反应完毕减压蒸馏有机溶剂，加入冰水100毫升，所生成的固体过滤，得到的固体加入甲醇100毫升，过滤，得到的固体再次加入丙酮100毫升，过滤，干燥得到i-3化合物2.0g，收率为69％。
[0036]
检测参数如下：
[0037]1h-nmr：7.18-7.13(m,1h)，7.42-7.40(m,1h)，7.53-7.49(m,1h)，8.18-8.15(d,j＝8.17hz,1h)。
19
f-nmr：-132.31，-141.62。
[0038]
实施例4化合物i-4的制备方法
[0039]
称取2.0gi-3和1g咔唑溶于80mldmso后，加入到三口瓶之中，缓慢加入0.3g(60％)氢化钠后，温度升至120度反应18小时，待反应完毕，温度降至室温，待反应完毕减压蒸馏有机溶剂，加入冰水100毫升，所生成的固体过滤，得到的固体加入甲醇100毫升，过滤，得到的固体再次加入丙酮100毫升，过滤，干燥得到i-4化合物1.6g，收率为61％。
[0040]
检测参数如下：
[0041]1h-nmr：7.02-6.96(m,2h)，7.18-7.16(d,j＝7.60hz,1h)，7.28-7.25(m,1h)，7.43-7.39(m,1h)，7.65-7.58(m,2h)，8.15-8.03(d,j＝8.03hz,1h)。
19
f-nmr：-134.46，-143.24。
[0042]
采用高斯模拟软件，采用含时密度泛函理论td-dft计算上述合成的邻碳硼烷类化合物的性能参数，化合物1-4分别代表i-1,i-2,i-3,i-4。计算结果如表1所示，化合物的性能参数如下：
[0043]
表1
[0044][0045]
通过数据可以得出i-1,i-2,i-3,i-4均具有潜在热激活延迟荧光材料应用特性。