一种含三氟甲基芴蓝色荧光材料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310601792.3

申请日:

20131122

公开号:

CN103666453B

公开日:

20141119

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

C07C22/08,C07C17/263,C09K11/06

主分类号:

C07C22/08,C07C17/263,C09K11/06

申请人:

宁波大学

发明人:

楼秀敏,李星,赵亚云,赵秀华,康晶燕,刘素娟

地址:

315211 浙江省宁波市江北区风华路818号

优先权:

CN201310601792A

专利代理机构:

北京风雅颂专利代理有限公司

代理人:

李翔;李弘

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内容摘要

本发明公开了一种含三氟甲基芴蓝色荧光材料及其制备方法,特点是该荧光材料是一种有机小分子蓝色荧光材料,其分子式为C33H22F12,该荧光材料是将2,7-二溴-9,9-二乙基芴、3,5-二(三氟甲基)苯硼酸和碳酸钾按一定比例混合反应而成,合成步骤简单,产率能达到66%~90%。

权利要求书

1.一种含三氟甲基芴荧光材料,其特征在于,该荧光材料是一种蓝色荧光材料,其分子式为CHF,结构式为 2.一种制备权利要求1所述的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:将2,7-二溴-9,9-二乙基芴、3,5-二(三氟甲基)苯硼酸、碳酸钾和钯催化剂按照摩尔比为1:2~5:5~20:0.05~0.10的比例混合,放入装有反应混合溶剂的微波反应装置中;将该反应在空气氛围中于65~95℃回流反应20~40分钟;反应完毕,待反应液冷却后分液,水相用二氯甲烷萃取,合并有机相,再将该有机相用饱和食盐水洗涤,之后用硫酸镁干燥,过滤取滤液;真空旋干溶剂得粗产品固体粉末;然后以石油醚作为淋洗剂,采用柱层析分离纯化所述粗产品固体粉末,得到的固体粉末即为纯净的2,7-二(3,5-二(三氟甲基))苯基-9,9-二乙基芴。 3.根据权利要求2所述的含氟芴类荧光材料的制备方法,其特征在于,所述参加反应的物质为化学纯。 4.根据权利要求2所述的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的制备方法,其特征在于,所述的钯催化剂选自PdCl和Pd(Ac)中的至少一种。 5.根据权利要求2所述的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的制备方法,其特征在于,所述的反应混合溶剂为选自甲苯、乙醇、异丙醇和DMF中的至少一种与水的混合溶剂。

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光材料,尤其是涉及一种含三氟甲基芴蓝色荧光材料及其 制备方法。

背景技术

随着科学技术的进步,人们对荧光的研究越来越多,荧光物质的应用范围越 来越广。荧光材料分无机荧光材料和有机荧光材料。有机荧光物质是一类具有特 殊光学性能的化合物,它们能吸收特定频率的光,并发射出低频率(较长波长)的 荧光释放所吸收的能量。某些有机化合物在紫外和短波长的可见光的激发能发出 荧光,产生可见光谱中鲜艳的颜色,有机小分子发光材料种类繁多,它们多带有 共轭杂环及各种生色团,结构易于调整,通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各 种生色团来改变其共轭长度,从而使化合物光电性质发生变化。荧光物质除用作 染料外,还在有机颜料、光学增白剂、光氧化剂、涂料、化学及生化分析、太阳 能捕集器、防伪标记、药物示踪及激光等领域得到了更广泛的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种发光效率高 的含三氟甲基芴蓝色荧光材料及其反应条件温和产率较高的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:提供一种含三氟甲基芴化合 物,2,7-二(3,5-二(三氟甲基))苯基-9,9-二乙基芴,该荧光材料是一种蓝色荧光材 料,其分子式为C33H22F12,结构式为

上述含三氟甲基芴蓝色荧光材料的制备方法包括以下步骤:

将2,7-二溴-9,9-二乙基芴、3,5-二(三氟甲基)苯硼酸、碳酸钾和钯催化剂按照 摩尔比为1:2~5:5~20:0.05~0.10的比例混合,放入装有反应混合溶剂的微 波反应装置中;

将该反应在空气氛围中于65~95℃回流反应20~40分钟;

反应完毕,待反应液冷却后分液,水相用二氯甲烷萃取,合并有机相, 再将该有机相用饱和食盐水洗涤,之后用硫酸镁干燥,过滤取滤液;真空 旋干溶剂得粗产品固体粉末;

然后以石油醚作为淋洗剂,采用柱层析分离纯化所述粗产品固体粉末, 得到的固体粉末即为纯净的2,7-二(3,5-二(三氟甲基))苯基-9,9-二乙基芴。

优选地,所述参加反应的物质为化学纯。

可选地,所述的钯催化剂选自PdCl2和Pd(Ac)2中的至少一种。

可选地,所述的反应溶剂为选自甲苯、乙醇、异丙醇和DMF中的至少一种 与水的混合溶剂。

助色基团为三氟甲基,利用三氟甲基的吸电子效应使化合物共轭体系电子发 生偏移,使吸收向短波位移动(蓝移),可使最低未占分子轨道的轨道能级发生 改变。因此,在有机材料中三氟甲基的引入会导致有机材料的性能有很大程度的 改变。与现有技术相比,本发明的优点在于:合成步骤简单,反应条件温和,产 率高,可以达到66%~90%。

附图说明

图1为本发明的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的空间结构图。

图2为本发明的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的荧光光谱。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1:

在100mL的烧瓶中依次加入2,7-二溴-9,9-二乙基芴(0.647g,2mmol),3,5- 二(三氟甲基)苯硼酸(1.29g,5mmol),K2CO3(1.40g,10mmol),PdCl2(0.036g, 0.20mmol),甲苯60ml,乙醇50mL和蒸馏水10mL,在空气氛围中75℃微波 回流反应20分钟。待反应冷却后分液,用CH2Cl2萃取水相三次,合并有机相, 用50mL的饱和食盐水洗涤三次,MgSO4干燥,抽滤取滤液,真空旋干溶剂得粗 产品,用硅胶柱(石油醚为淋洗剂)纯化,得白色粉末0.91g,产率为70%。

实施例2:

在100mL的烧瓶中依次加入2,7-二溴-9,9-二乙基芴(0.647g,2mmol),3,5- 二(三氟甲基)苯硼酸(2.06g,8mmol),K2CO3(2.80g,20mmol),PdCl2(0.036g, 0.20mmol),50mL的乙醇和10mL的蒸馏水,在空气氛围中85℃微波回流反 应30分钟。待反应冷却后,分液,用CH2Cl2萃取水相三次,合并有机相,用 50mL的饱和食盐水洗涤三次,MgSO4干燥,抽滤取滤液,真空旋干溶剂得粗 产品,用硅胶柱(石油醚为淋洗剂)纯化,得白色粉末1.08g,产率为83%。

实施例3:

在100mL的烧瓶中依次加入2,7-二溴-9,9-二乙基芴(0.647g,2mmol),3,5- 二(三氟甲基)苯硼酸(1.03g,4mmol),K2CO3(4.20g,30mmol),Pd(Ac)2(0.022 g,0.10mmol),50mL的异丁醇和10mL的蒸馏水,在空气氛围中95℃微波回 流反应40分钟。待反应冷却后分液,用CH2Cl2萃取水相三次,合并有机相, 用50mL的饱和食盐水洗涤三次,MgSO4干燥,抽滤取滤液,真空旋干溶剂得粗 产品,用硅胶柱(石油醚为淋洗剂)纯化,得白色粉末1.17g,产率为90%。

实施例4:

在100mL的烧瓶中依次加入2,7-二溴-9,9-二乙基芴(0.647g,2mmol),3,5- 二(三氟甲基)苯硼酸(2.58g,10mmol),K2CO3(5.60g,40mmol),PdCl2(0.018 g,0.10mmol),50mL的DMF和10mL的蒸馏水,在空气氛围中65℃微波回 流反应40分钟。待反应冷却后分液,用CH2Cl2萃取水相三次,合并有机相, 用50mL的饱和食盐水洗涤三次,MgSO4干燥,抽滤取滤液,真空旋干溶剂得粗 产品,用硅胶柱(石油醚为淋洗剂)纯化,得白色粉末0.86g,产率为66%。

上述实施例中制得的含氟芴类有机化合物为粉末状固体,经测定其分子式为 C33H22F12,其结构如图1所示。

将所制得的含氟芴类有机化合物C33H22F12进行固体荧光性能测试,该化合 物具有良好的荧光性能,其荧光光谱如图2所示。

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1、(10)授权公告号 CN 103666453 B (45)授权公告日 2014.11.19 CN 103666453 B (21)申请号 201310601792.3 (22)申请日 2013.11.22 C07C 22/08(2006.01) C07C 17/263(2006.01) C09K 11/06(2006.01) (73)专利权人 宁波大学 地址 315211 浙江省宁波市江北区风华路 818 号 (72)发明人 楼秀敏 李星 赵亚云 赵秀华 康晶燕 刘素娟 (74)专利代理机构 北京风雅颂专利代理有限公 司 11403 代理人 李翔 李弘 CN 103113185 A,2013.。

2、05.22, CN 1777629 A,2006.05.24, WO 03090502 A2,2003.10.30, CN 103289675 A,2013.09.11, CN 101558507 A,2009.10.14, Zhanfeng Li et al.Fluorinated 9,9 -spirobifluorene derivatives as host materials for highly effi cient blue organic light-emitting devices. Journal of Materials Chemistry C .2013, 刘志鹏等.2,。

3、7-二(3-(氰基)苯基)-9,9-二 乙基芴的合成、 晶体结构及光学性质 .发光学 报 .2013, (54) 发明名称 一种含三氟甲基芴蓝色荧光材料及其制备方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种含三氟甲基芴蓝色荧光材 料及其制备方法, 特点是该荧光材料是一种有机 小分子蓝色荧光材料, 其分子式为 C33H22F12, 该荧 光材料是将 2,7- 二溴 -9,9- 二乙基芴、 3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯硼酸和碳酸钾按一定比例混合反 应而成, 合成步骤简单, 产率能达到 66% 90%。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 曹雪娇 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附。

4、图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)授权公告号 CN 103666453 B CN 103666453 B 1/1 页 2 1. 一种含三氟甲基芴荧光材料, 其特征在于, 该荧光材料是一种蓝色荧光材料, 其分子 式为 C33H22F12, 结构式为 2. 一种制备权利要求 1 所述的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的方法, 其特征在于, 包括 以下步骤 : 将 2,7- 二溴 -9,9- 二乙基芴、 3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯硼酸、 碳酸钾和钯催化剂按照摩 尔比为 1:2 5:5 20 : 0.05 0.10 的比例。

5、混合, 放入装有反应混合溶剂的微波反应装置 中 ; 将该反应在空气氛围中于 65 95回流反应 20 40 分钟 ; 反应完毕, 待反应液冷却后分液, 水相用二氯甲烷萃取, 合并有机相, 再将该有机相用 饱和食盐水洗涤, 之后用硫酸镁干燥, 过滤取滤液 ; 真空旋干溶剂得粗产品固体粉末 ; 然后以石油醚作为淋洗剂, 采用柱层析分离纯化所述粗产品固体粉末, 得到的固体粉 末即为纯净的 2,7- 二 (3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯基 -9,9- 二乙基芴。 3. 根据权利要求 2 所述的含氟芴类荧光材料的制备方法, 其特征在于, 所述参加反应 的物质为化学纯。 4. 根据权利要求 2 所述的。

6、含三氟甲基芴蓝色荧光材料的制备方法, 其特征在于, 所述 的钯催化剂选自 PdCl2和 Pd(Ac)2中的至少一种。 5. 根据权利要求 2 所述的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的制备方法, 其特征在于, 所述 的反应混合溶剂为选自甲苯、 乙醇、 异丙醇和 DMF 中的至少一种与水的混合溶剂。 权 利 要 求 书 CN 103666453 B 2 1/3 页 3 一种含三氟甲基芴蓝色荧光材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种荧光材料, 尤其是涉及一种含三氟甲基芴蓝色荧光材料及其制备 方法。 背景技术 0002 随着科学技术的进步, 人们对荧光的研究越来越多, 荧光物质的应用范围越来越 。

7、广。荧光材料分无机荧光材料和有机荧光材料。有机荧光物质是一类具有特殊光学性能的 化合物, 它们能吸收特定频率的光, 并发射出低频率 ( 较长波长 ) 的荧光释放所吸收的能 量。某些有机化合物在紫外和短波长的可见光的激发能发出荧光, 产生可见光谱中鲜艳的 颜色, 有机小分子发光材料种类繁多, 它们多带有共轭杂环及各种生色团, 结构易于调整, 通过引入烯键、 苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度, 从而使化合物光电性 质发生变化。荧光物质除用作染料外, 还在有机颜料、 光学增白剂、 光氧化剂、 涂料、 化学及 生化分析、 太阳能捕集器、 防伪标记、 药物示踪及激光等领域得到了更广泛的应用。。

8、 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是, 针对现有技术的不足, 提供一种发光效率高的含 三氟甲基芴蓝色荧光材料及其反应条件温和产率较高的制备方法。 0004 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 : 提供一种含三氟甲基芴化合物, 2,7- 二 (3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯基 -9,9- 二乙基芴, 该荧光材料是一种蓝色荧光材料, 其 分子式为 C33H22F12, 结构式为 0005 0006 上述含三氟甲基芴蓝色荧光材料的制备方法包括以下步骤 : 0007 将 2,7- 二溴 -9,9- 二乙基芴、 3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯硼酸、 碳酸钾和钯催化剂按 照摩尔比。

9、为 1:2 5:5 20 : 0.05 0.10 的比例混合, 放入装有反应混合溶剂的微波反应 装置中 ; 0008 将该反应在空气氛围中于 65 95回流反应 20 40 分钟 ; 0009 反应完毕, 待反应液冷却后分液, 水相用二氯甲烷萃取, 合并有机相, 再将该有机 相用饱和食盐水洗涤, 之后用硫酸镁干燥, 过滤取滤液 ; 真空旋干溶剂得粗产品固体粉末 ; 0010 然后以石油醚作为淋洗剂, 采用柱层析分离纯化所述粗产品固体粉末, 得到的固 体粉末即为纯净的 2,7- 二 (3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯基 -9,9- 二乙基芴。 说 明 书 CN 103666453 B 3 2/。

10、3 页 4 0011 优选地, 所述参加反应的物质为化学纯。 0012 可选地, 所述的钯催化剂选自 PdCl2和 Pd(Ac)2中的至少一种。 0013 可选地, 所述的反应溶剂为选自甲苯、 乙醇、 异丙醇和 DMF 中的至少一种与水的混 合溶剂。 0014 助色基团为三氟甲基, 利用三氟甲基的吸电子效应使化合物共轭体系电子发生偏 移, 使吸收向短波位移动 (蓝移) , 可使最低未占分子轨道的轨道能级发生改变。因此, 在有 机材料中三氟甲基的引入会导致有机材料的性能有很大程度的改变。与现有技术相比, 本 发明的优点在于 : 合成步骤简单, 反应条件温和, 产率高, 可以达到 66% 90%。。

11、 附图说明 0015 图 1 为本发明的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的空间结构图。 0016 图 2 为本发明的含三氟甲基芴蓝色荧光材料的荧光光谱。 具体实施方式 0017 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 0018 实施例 1 : 0019 在 100mL 的烧瓶中依次加入 2,7- 二溴 -9,9- 二乙基芴 (0.647g, 2mmol) , 3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯硼酸 (1.29g, 5mmol) , K2CO3(1.40g, 10mmol) , PdCl2(0.036g, 0.20mmol) , 甲 苯60ml, 乙醇50mL和蒸馏水10mL, 在空气氛围中75微。

12、波回流反应20分钟。 待反应冷却后 分液, 用 CH2Cl2萃取水相三次, 合并有机相, 用 50mL 的饱和食盐水洗涤三次, MgSO4干燥, 抽 滤取滤液, 真空旋干溶剂得粗产品, 用硅胶柱 ( 石油醚为淋洗剂 ) 纯化, 得白色粉末 0.91g, 产率为 70%。 0020 实施例 2 : 0021 在 100mL 的烧瓶中依次加入 2,7- 二溴 -9,9- 二乙基芴 (0.647g, 2mmol) , 3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯硼酸 (2.06g, 8mmol) , K2CO3(2.80g, 20mmol) , PdCl2(0.036g, 0.20mmol) , 50mL 的。

13、乙醇和 10mL 的蒸馏水, 在空气氛围中 85微波回流反应 30 分钟。待反应冷却后, 分液, 用 CH2Cl2萃取水相三次, 合并有机相, 用 50mL 的饱和食盐水洗涤三次, MgSO4干燥, 抽 滤取滤液, 真空旋干溶剂得粗产品, 用硅胶柱 ( 石油醚为淋洗剂 ) 纯化, 得白色粉末 1.08g, 产率为 83%。 0022 实施例 3 : 0023 在 100mL 的烧瓶中依次加入 2,7- 二溴 -9,9- 二乙基芴 (0.647g, 2mmol) , 3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯硼酸 (1.03g, 4mmol) , K2CO3(4.20g, 30mmol) , Pd(Ac。

14、)2(0.022g, 0.10mmol) , 50mL 的异丁醇和 10mL 的蒸馏水, 在空气氛围中 95微波回流反应 40 分钟。待反应冷却后 分液, 用 CH2Cl2萃取水相三次, 合并有机相, 用 50mL 的饱和食盐水洗涤三次, MgSO4干燥, 抽 滤取滤液, 真空旋干溶剂得粗产品, 用硅胶柱 ( 石油醚为淋洗剂 ) 纯化, 得白色粉末 1.17g, 产率为 90%。 0024 实施例 4 : 0025 在 100mL 的烧瓶中依次加入 2,7- 二溴 -9,9- 二乙基芴 (0.647g, 2mmol) , 3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯硼酸 (2.58g, 10mmol) 。

15、, K2CO3(5.60g, 40mmol) , PdCl2(0.018g, 0.10mmol) , 说 明 书 CN 103666453 B 4 3/3 页 5 50mL 的 DMF 和 10mL 的蒸馏水, 在空气氛围中 65微波回流反应 40 分钟。待反应冷却后分 液, 用 CH2Cl2萃取水相三次, 合并有机相, 用 50mL 的饱和食盐水洗涤三次, MgSO4干燥, 抽滤 取滤液, 真空旋干溶剂得粗产品, 用硅胶柱 ( 石油醚为淋洗剂 ) 纯化, 得白色粉末 0.86g, 产 率为 66%。 0026 上述实施例中制得的含氟芴类有机化合物为粉末状固体, 经测定其分子式为 C33H22F12, 其结构如图 1 所示。 0027 将所制得的含氟芴类有机化合物 C33H22F12进行固体荧光性能测试, 该化合物具有 良好的荧光性能, 其荧光光谱如图 2 所示。 说 明 书 CN 103666453 B 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103666453 B 6 。

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