关键词:
吲哚
OLED
有机合成
紫外及荧光光谱
摘要:
有机电致发光器件(OLED)由于其驱动电压低、体积小、响应快、重量轻、亮度高以及能够实现大面积的全色平板显示等优点,成为光电信息技术领域备受瞩目的前沿课题之一,有着很好的市场和商业前景。有机小分子发光材料具有易于提纯、化学修饰性强、荧光量子产率高、可产生三基色光等优点,一直备受关注。由于富电子性和苯并杂环的结构,吲哚类衍生物不仅具有良好的高发光能力和空穴传输能力,而且具有较好的热稳定性和溶解性,被广泛应用于OLED器件中。
通过分析和总结文献,本论文设计合成了一系列含吲哚环的共轭化合物,并对部分中间体和目标化合物的合成条件进行了优化选择,光谱性能进行了初步探究。
一、含吲哚环共轭化合物的合成
(1)以卤化烃和三苯基磷为原料,合成了5种用于Wittig反应的季膦盐:氯化苄基三苯基膦(1a)、α-氯甲基萘三苯基膦(1b)、对甲基氯化苄基三苯基膦(1c)、对二氯化苄基三苯基膦(1d)、1,4-二氯-2-丁烯三苯基膦(1e);(2)以吲哚为原料,经过Vilsmeyer甲酰化反应和Ullmann反应合成了3个中间体:1-对甲苯基吲哚(2a)、3-甲酰基吲哚(2b)、3-甲酰基-1-(4-甲基苯基)-吲哚(3a);(3)3a分别与4a、4b、4c、4d、4e进行Wittig反应合成了5个目标化合物:3-苯乙烯基-1-对甲苯基吲哚(4a)、3-(2-(1-萘基)乙烯基)-1-对甲苯基吲哚(4b)、3-(4-甲基苯乙烯基)-1-对甲苯基吲哚(4c)、1,4-二(2-(3-(1-对甲苯基)吲哚基)乙烯基)苯(4d)、1,6-二(3-(1-对甲苯基)吲哚基)-1,3,5-己三烯(4e);(4)对3a的合成路线进行了优化选择,其较佳合成路线为:以吲哚为原料,经Vilsmeyer甲酰化后,再与对碘甲苯进行Ullmann反应,效果良好;并对其反应条件进行了优化选择,较佳的合成条件为:n(3-甲酰基吲哚)n(对碘甲苯):n(K2C03):n(Cu粉)=1:1.2:1.2:1.2,反应回流加热20h。对4c的反应条件进行了优化选择,最佳制备条件为:n(3a):n(1c):n(t-BuOK)=1:1.5:3,反应在无水乙醇中,在t-BuOK催化作用下加热回流1Oh。所合成化合物结构均通过IR、1H NMR、13C NMR的确证。
二、化合物光谱性能研究
对3a、4a-4e的紫外、荧光光谱的特性进行了研究,结果表明:(1)与3a(二氯甲烷中紫外的λmax=305nm,荧光的λmax=345nm)的紫外、荧光相比较,4a-4e(二氯甲烷中紫外的λmax=336-369nm,荧光的λmax=403-471nm)的λmax发生了明显红移,其原因是共轭体系增大;(2)4a-4c的紫外、荧光的λmax相比较:λmax(4b)>λmax(4c)>λmax(4a);4d、4e的紫外、荧光λmax相比较:λmax(4d)>λmax(4e);(3)对3a、4a-4e在环己烷和二氯甲烷作为溶剂中的紫外和荧光的行为进行了研究,其结果显示,在极性较大的二氯甲烷中的λmax发生微量红移。