含噻吩环噁二唑衍生物电致发光材料的合成及光学性能测试

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有机电致发光(OELD)是近年来国际上的一个研究热点。有机电致发光器件具有低压驱动、高亮度、高效率以及能实现大面积彩色显示等优点。随着电致发光技术的发展,电子传输材料的研究日益受到重视,噁二唑类化合物由于其特殊的结构,优良的电子传输性能引起人们的广泛关注。为了克服小分子材料不稳定,熔点低的缺点,本文把噻吩环引入到噁二唑分子中,试图对其进行化学修饰以改善其电子传输性能和稳定性,设计并合成了2,5-二[2,2’-双(取代苯基)-1,3,4-噁二唑]-3,4-乙撑二氧基噻吩以及2,5-二[3,3’-双(取代苯基)-1,2,4-噁二唑]-3,4-乙撑二氧基噻吩,两个系列共计15个新的化合物,并对它们的性能进行了初步的研究。   本文以硫代二甘酸为起始原料,在浓硫酸的催化作用下与无水乙醇反应得到硫代二甘酸二乙酯(C),C再与草酸二乙酯关环反应生成3,4-二羟基噻吩-2,5-二羧酸二乙酯(B),最后B和1’2-二溴乙烷反应得到重要的中间产物3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸二乙酯(A)。A在水合肼的作用下生成3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二甲酰肼(5),5再和取代苯甲酰氯4(a~g)反应得到双酰肼产物3(a~g),然后3(a~g)在三氯氧磷的作用下失去两分子水得到2,5-二[2,2’-双(取代苯基)-1,3,4-噁二唑]-3,4-乙撑二氧基噻吩1(a~g)。   3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二羧酸二乙酯(A)水解生成3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二甲酸(11)。11在二氯亚砜的作用下生成3,4-乙撑二氧基噻吩-2,5-二甲酰氯(10),10和取代苄胺肟8(a~h)反应得到中间产物产物7(a~h),然后7(a-h)在DMF和甲苯的作用下失去两分子水得到2,5-二[3,3’-双(取代苯基)-1,2,4-噁二唑]-3,4-乙撑二氧基噻吩2(a~h)。   目标化合物1(a~g)以及2(a~h)经过元素分析、红外、核磁共振等谱图分析,证明所合成的化合物的结构与预期结构相符。   我们对最终产物1(a~g)以及2(a~h)的光学性能进行了初测,研究了它们在氯仿溶液的紫外吸收和荧光光谱,发现其在溶液中有较强的吸收和发射光谱的能力。   单晶的X-射线衍射分析是现代化学研究中重要的技术手段之一,能从原子水平上研究化学物质微观结构和相互作用。在本文中通过将溶剂缓慢降温结晶的方法,得到了2-氯苄胺肟(8c)、4-甲硫基苄胺肟(8h)的块状单晶,并进行了晶体结构分析,结果表明:8c属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数:a=4.5550(9)A,b=6.8790(14)A,c=28.715(6)A,α=91.37(3)°,β=90.58(3)°,γ=101.21(3)°:8h属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数:a=10.221(2)A,b=11.882(2)A,c=17.120(3)A,α=74.12(3)°,β=72.91(3)°,γ=64.94(3)°。
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