为了克服磷光客体或TADF材料的浓度猝灭问题,芳基吖啶膦螺环化合物被设计成具有大体积空间位阻效应的主体材料.这类化合物通过将5-芳基吖啶膦与芴,蒽酮,二苯并噻哌喃等单元通过sp3杂化碳原子连接,利用芳基取代基的结构和位置调控材料性能.例如,通过加成,关环,氧化和取代等反应步骤,可以高效合成目标化合物.其合成路线如下:
1.将2-溴三芳基膦与正丁基锂在低温条件下反应,随后加入羰基化合物进行加成反应.
2.在酸性催化剂(如浓硫酸或三氟甲烷磺酸)作用下进行关环反应.
3.通过双氧水氧化得到目标产物.
4.进一步通过硫化反应或硒化反应,调整材料的轨道能级和光电性能.
芳基吖啶膦螺环化合物具有以下显著特点:
1.双极性传输特性:这类材料能够同时传输空穴和电子,有效扩大激子复合区域.
2.高热稳定性:材料的热分解温度和玻璃化转变温度较高,适合高温加工.
3.空间位阻效应:螺环结构提供了大体积的空间位阻,抑制了浓度猝灭和三线态湮灭.
4.轨道能级可控:通过调整P＝X(X＝O,S,Se)中的杂原子,可以精确调控材料的HOMO和LUMO能级.