含非苯芳基双螺环材料及其合成方法和应用

摘要

本发明属有机光电信息材料技术领域，具体为一类具有高稳定性双螺环有机电子材料与制备方法。该类化合物材料含有双螺环结构模块I，其该结构模块I含有增加溶解度、阻隔发色团聚集或增加稳定性的结构链；含有不共轭、半共轭或全共轭的具有4化学键的核结构；螺中心的元素包括C、Si或Ge元素。其优点：(1)合成路线灵活；(2)取代基有效地调制材料的光电性质，如氟和二硫砜取代基；(3)高形态稳定性和环境稳定性，如受阻胺结构。该类材料在有机平板显示、光伏电池、场效应管、激光和非线性光学等领域有广泛应用。

主权项

1.一种含双螺环结构模块I的化合物材料II，其特征在于具有如下结构：式中的符号和标号具有下述含义：R₁～R₄、R₅～R₈、R₉～R₁₂、R₁₃～R₁₆分别表示R₁、R₂、R₃、R₄；R₅、R₆、R₇、R₈；R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂；R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆；分别表示R₁～R₄、R₅～R₈、R₉～R₁₂、R₁₃～R₁₆在各自环的任意元素可能位置作为取代基；表示模块I与取代基O₁、O₂、P₁、P₂、T₁、T₂、R₁、R₂、S₁、S₂结构单元之间连接在各自环的任意位置区域，并且模块与取代基连接个数在0，1，2，3，4之间；R₁～R₁₆出现时相同或者不同，并为不表达、氢或具有1至22个碳原子的直链、支链或者环状烷基链或者具有受阻胺结构链，其中一个或者多个不相邻的碳原子可被N-R₁₉、O、S、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR₁₉-、-NR₁₉-CO-NR₁₉-、-O-CO-S-、-NR₁₉-CO-O-、-CS-O-、-CS-NR₁₉-、-O-CS-O-、-NR₁₉-CS-NR₂₀-、-O-CS-S-、-NR₁₉-CS-O-、-CS-S-、-SiR₁₉R₂₀-置换，或者其中一个或者多个氢原子被氟或氰基取代；或具有2至40个碳原子的烯基、炔基、芳基，其中一个或多个碳原子可以被杂原子Si、Se、O、S、N、S(O)₂所取代，一个或多个碳原子上的氢可被氟或氰基取代；R₁₉、R₂₀出现时相同或者不同，并为不表达、氢或具有1至22个碳原子的直链、支链或者环状烷基链或者具有受阻胺结构链；A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆、A₇、A₈、A₉、A₁₀、A₁₁、A₁₂出现时相同或者不同，并为不表达、或GeR₁₉R₂₀、CR₁₉R₂₀、NR₁₉、-O-、-S-、-Se-、-S(O)₂-、-SiR₁₉R₂₀；M₁、M₂出现时相同或者不同，并为C、Si、Ge、B；d出现时相同或者不同，为独立为1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10；所谓“不表达”表示不出现；Core表示可形成四个化学键的，并且四个中有两对相邻的基团结构单元；Ar₂、Ar₃、Ar₄、Ar₅、Ar₆、Ar₇表示可形成两个化学键的，并且相邻的基团结构单元，每次出现时相同或者不同，并为如下结构中的一种：式中的符号和标号具有下述含义：-^*为结构单元之间连接的位置区域；D₁、D₂、D₃出现时相同或者不同，并为CR₁₉R₂₀、NR₁₉、-O-、-S-、-Se-、-S(O)₂-、或-SiR₁₉R₂₀-；E₁、E₂、E₃、E₄、E₅、E₆出现时相同或者不同，并为CR₁₉、N、SiR₁₉；Core、Ar₂、Ar₃、Ar₄、Ar₅、Ar₆、Ar₇出现时相同或者不同，其中至少为一个非苯基或异环芳基结构；Ar₁表示可形成双化学键的共轭或半共轭结构单体重复单元，其结构如下中的一种：其中，式中的符号和标号具有下述含义：-^*为结构单元之间Ar₁与模块I连接的位置区域；大于两个的-^*代表可以任意选择其中的两个-^*作为其之间的连接；D₁、D₂、D₃出现时相同或者不同，并为CR₁₉R₂₀、NR₁₉、-O-、-S-、-Se-、-S(O)₂-、或-SiR₁₉R₂₀-；E₁、E₂、E₃、E₄出现时相同或者不同，并为CR₁₉、N、或SiR₁₉；AC₁、AC₂、AC₃、AC₄出现时相同或者不同，并为苯基、茚基、萘基、薁基、芴基、菲基、蒽基、芘基、萘嵌苯基、噻吩基、吡咯基、呋喃基、咪唑基、噻唑、吡啶基、吡嗪基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、邻二氮杂菲基；或为其结构的烷基、氟取代、或氧化衍生物。O₁、O₂、P₁、P₂、T₁、T₂、R₁、R₂、S₁、S₂出现时相同或者不同，表示可形成单化学键的芳基结构单元，其结构包括氢、不表达或如下中的一种：其中，式中的符号和标号具有下述含义：-^*为结构单元之间O₁、O₂、P₁、P₂、T₁、T₂、R₁、R₂、S₁、S₂与模块I连接的位置区域；大于一个的-^*代表可以任意选择其中的一个-^*作为其之间的连接；D₁、D₂、D₃出现时相同或者不同，并为CR₁₉R₂₀、NR₁₉、-O-、-S-、-Se-、-S(O)₂-、或-SiR₁₉R₂₀-；E₁、E₂、E₃、E₄、E₅、E₆出现时相同或者不同，并为CR₁₉、N、SiR₁₉；e、f、g出现时相同或者不同，并独立为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10；AC₁、AC₂、AC₃、AC₄出现时相同或者不同，并为苯基、茚基、萘基、薁基、芴基、菲基、蒽基、芘基、萘嵌苯基、噻吩基、吡咯基、呋喃基、咪唑基、噻唑、吡啶基、吡嗪基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、邻二氮杂菲基；或为其结构的烷基、氟取代、氧化衍生物。