1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯的性质与应用

2025/9/2 9:41:33 作者:电离式

性质

在众多聚集诱导发光(AIE)体系中,三苯基乙烯(TPE)衍生物具有结构可调、发光性能优异的特点,1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯可以作为合成TPE基蓝色AIE发光材料的关键中间体,分子式C₂₇H₂₀O,它可以通过Suzuki偶联反应高效合成。它可溶于THF、氯仿、二氯甲烷等常用有机溶剂。醛基的反应活性高于分子中的其他基团(芳香环)。

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1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯

核磁氢谱

1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯的¹HNMR(400MHz,CDCl₃)谱图中,醛基(-CHO)的特征质子峰出现在9.83ppm(单峰,1H);三苯基乙烯骨架的芳香质子峰分布在6.90-7.53ppm区间,其中7.53ppm(双峰,2H,J=7.6Hz)与7.11ppm(双峰,2H,J=8.4Hz)对应苯甲醛单元的芳香质子,7.08-6.90ppm的多重峰则归属为三苯基乙烯的15个芳香质子,峰形与积分比完全匹配C₂₇H₂₀O的分子结构。

碳谱

1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯的¹³CNMR(400MHz,CDCl₃)谱图中,醛基碳的特征峰位于191.93ppm,三苯基乙烯骨架的碳信号分布在126.87-150.57ppm区间,进一步确认了分子骨架的完整性。

质谱

1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯的质谱(ESI-HRMS)测试显示,[M+H]⁺的实测值为361.1517,与理论计算值361.1514(C₂₇H₂₀O)的偏差小于1×10⁻⁶。

合成

1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯的合成反应具体合成过程如下:以2-溴-1,1,2-三苯基乙烯(2.5g,7.45mmol)为TPE骨架来源,4-甲酰基苯硼酸(1.45g,9.67mmol)为醛基供体,在钯催化剂双三苯基膦二氯化钯(Pd(PPh₃)₂Cl₂,0.2g,0.29mmol)与碱性促进剂氢氧化钾(KOH,2.09g,37.25mmol)的协同作用下,于四氢呋喃(THF,15mL)与脱气水(2mL)的混合溶剂中反应。反应体系在氮气保护下升温至80℃,持续搅拌24小时后,通过薄层色谱(TLC)确认原料完全消耗。经过纯化后得到黄色粉末状,分离产率高达86%。

应用

1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯分子包含两大核心单元:一是三苯基乙烯(TPE)骨架,乙烯键连接三个苯环,在稀溶液中分子内旋转自由,非辐射跃迁占主导,发光微弱;而在聚集态(固态薄膜)中,旋转受到抑制,辐射跃迁增强,产生AIE效应。醛基(-CHO)官能团,作为强亲电反应位点,可通过Wittig-Horner、Knoevenagel等反应引入不同结构的共轭单元(乙烯基、芳基),对分子共轭长度、空间构型及光电性能精准调控。在与二乙基苄基膦酸酯的反应中,仅发生醛基与膦酸酯的 Wittig-Horner 偶联,生成目标烯烃结构,无副反应发生,保证了下游发光材料的结构纯度。

1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯作为中间体通过Wittig-Horner偶联反应,分别与二乙基苄基膦酸酯、二乙基4-甲基苄基膦酸酯反应,合成了两种蓝色AIE发光材料,分别为1-(2-苯基乙烯基)-4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯(TPE1)与1-(2-(4-甲基苯基)乙烯基)-4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯(TPE2)。在氮气保护下,叔丁醇钾(t-BuOK)作为碱,在干燥THF中与膦酸酯反应生成磷叶立德中间体,随后加入1,1,2-三苯基-2-(4-甲醛基苯)乙烯,室温下搅拌1-2小时,醛基与磷叶立德发生偶联,形成C=C键,最终得到白色结晶状的目标产物。随后,基于TPE1、TPE2制备的非掺杂蓝色OLED器件,采用ITO/TAPC:MoO₃(30nm)/TAPC(20nm)/发光层(30nm)/TmPyPB(50nm)/LiF(1.2nm)/Al(120nm)的结构。TPE2为发光层时,器件性能达到最优,外量子效率(EQE)最高为3.4%,对应的亮度效率为8.8cd/A、功率效率为7.3lm/W;器件的开启电压仅为2.8V(1cd/m²时),最大亮度达15953cd/m²,EL发射峰位于494nm,CIE1931坐标为(0.26,0.42),属于纯正的天蓝色发光[1]。

参考文献

[1]Daiva Tavgeniene,Raminta Beresneviciute,Gintare Krucaite et al. Efficient blue non-doped OLEDs with new tetraphenylethene-based aggregation-induced emission molecules [J].Dyes and Pigments,2023,216:111319

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