CN104178103A - 一种有机电致发光材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于光电材料领域，具体涉及一种有机电致发光材料，其结构式如下所示：式中，R为C₁～C₂₀的烷基。该有机电致发光材料具有较高的LUMO能级和较低的HOMO能级，有利于材料发光波长的蓝移；该材料还具有较高的磷光量子效率以及较好的溶解性能和加工性能。本发明还提供了该有机电致发光材料的制备方法及其在有机电致发光器件中的应用。

Description

一种有机电致发光材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及光电材料领域，具体涉及一种有机电致发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

有机电致发光是指有机材料在电场作用下，将电能直接转化为光能的一种发光现象。由于受自旋统计理论的限制，荧光材料的理论内量子效率极限仅为25%，如何充分利用其余75%的磷光来实现更高的发光效率成了此后该领域中的热点研究方向。铱、钌、铂等的配合物能从自身的三线态获得很高的发射能量，而其中金属铱(III)化合物，由于稳定性好，在合成过程中反应条件温和，且具有很高的电致发光性能，在随后的研究过程中一直占着主导地位。

Holmes R J,Forrest S R等人公开的双[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C2'](2-吡啶甲酰)合铱(FIrpic，其结构式如下所示)(App.Phys.Lett.,2003,82(15):2422-2424）是目前报道最多，也是综合性能最好的蓝光有机电致磷光材料，但FIrpic所发的蓝光为天蓝色，蓝光色纯度欠佳，用FIrpic制作的OLED器件的CIE在(0.13～0.17,0.29～0.39)间变化，这与标准蓝光的CIE(0.137,0.084)存在很大差距。

2009年，韩国的Youngjin Kang等人报道了含铱配合物三(2',6'-二氟-2,3'-联吡啶)合铱(Ir(dfpypy)₃，其结构式如下所示)蓝色磷光材料(Inorg.Chem.2009,48,1030-1037)，与Firpic相比，Ir(dfpypy)₃环金属配体主体结构为联吡啶基团，该基团上的N原子替换了Firpic苯环上的CH，由于N的电负性强于C，导致Ir(dfpypy)₃材料的HOMO能级进一步下降，发光波长蓝移，其CH₂Cl₂溶液在室温下的最大发光波长达到438nm，磷光量子效率Φ_PL达到0.71，色坐标值CIE为(0.14,0.12)，x,y值均<0.15。这说明在主配体中采用N替换苯环上的CH是获得新型高色纯度蓝光磷光材料的有效方法。

为了使器件得到全彩显示，一般必须同时得到性能优异的红光、绿光和蓝光材料。总的来说，蓝色磷光材料的发展总是落后于红光和绿光。所以，研发出高色纯度的蓝光有机电致发光材料仍为OLED研究领域的一大热点。

发明内容

本发明提供了一种有机电致发光材料，该材料具有良好的蓝光发光效率以及较好的加工性能。本发明还提供了该有机电致发光材料的制备方法以及其在有机电致发光器件中的应用。

第一方面，本发明提供了一种有机电致发光材料，具有如下结构式：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

该有机电致发光材料是一类含铱配合物材料，包括环金属配体主体结构2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶和辅助配体2-吡啶甲酰。嘧啶基有利于提高材料的LUMO能级，吡啶基以及环上的两个吸电子基三氟甲基有利于降低材料的HOMO能级，使材料发光波长有效蓝移。通过将烷基引入嘧啶环的不同取代位，一方面增加了材料在普通有机溶剂中的溶解性，另一方面烷基取代基团在嘧啶环上产生的空间位阻效应能有效减少金属原子间的相互作用，减少三重态激子在固态中的自淬灭现象，从而获得较高的发光效率。同时，苯环上4,6-位的两个强吸电子基团三氟甲基和高场强辅助配体2-吡啶甲酰的引入除了使发光波长蓝移外，也能提高材料分子内能量转移从而改善材料的发光性能，还能降低材料的蒸镀温度，增加成膜性能，提高器件的稳定性。

本发明提供的有机电致发光材料可用于蓝光或白光电致发光器件的发光材料。

第二方面，本发明提供了一种有机电致发光材料的制备方法，包括如下步骤：

S10、提供如下结构式表示的化合物A和化合物B：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基；

S20、惰性气体保护下，将所述化合物A和化合物B按1:1～1:2的摩尔比溶于含有钯催化剂和碱的第一有机溶剂中，得到反应液，所述反应液在85～100°C下进行Suzuki偶联反应8～12小时后，分离纯化反应液，得到化合物C，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基；

S30、惰性气体保护下，将所述化合物C和三水合三氯化铱按2:1～3:1的摩尔比溶于体积比为3:1的2-乙氧基乙醇与水的混合溶剂中，随后加热至100°C回流反应24小时后，冷却至室温，分离纯化，得到化合物D，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基；

S40、提供如下结构式表示的化合物E：

惰性气体保护下，将所述化合物D和化合物E按1:2～1:4的摩尔比溶于第二有机溶剂中，得到混合溶液，所述混合溶液在62～135°C下进行Suzuki偶联反应8～20小时后，分离纯化，得到有机电致发光材料，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

步骤S20的反应式为：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

优选地，步骤S20中钯催化剂为二氯二(三苯基膦)化钯（Pd(PPh₃)₂Cl₂）或四(三苯基膦)合钯（Pd(PPh₃)₄）。

优选地，碱为碳酸钾水溶液或碳酸钠水溶液。

优选地，第一有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）或甲苯。

优选地，化合物A在反应液中的浓度为0.1～0.2mol/L，钯催化剂的摩尔用量为化合物A的0.03～0.06倍，碱的摩尔用量为化合物A的2～4倍。

优选地，步骤S20中的分离纯化步骤包括：待反应液冷却至室温后，采用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤至中性，再经无水硫酸镁干燥后，过滤得到滤液，所得滤液经减压蒸除去溶剂后得到粗产物，粗产物再用体积比为1:5～1:8的石油醚与二氯甲烷混合液为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，得到化合物C。也优选地，洗脱剂为体积比为1:6的石油醚与二氯己烷混合液。

步骤S30的反应式为：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

优选地，化合物C在反应混合溶剂中的浓度为0.1～0.125mol/L。

优选地，步骤S30中的分离纯化步骤包括：待反应停止冷至室温后，旋转蒸除部分溶剂，加入适量蒸馏水，过滤得到固体，固体依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥后得化合物D。

步骤S40的反应式为：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

优选地，化合物D在混合溶液中的浓度为0.01～0.025mol/L。

优选地，第二有机溶剂为2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、三氯甲烷或1,2-二氯乙烷。

优选地，步骤S40中的分离纯化步骤包括：待反应停止冷至室温后，浓缩除去部分溶剂，加入适量甲醇，有固体析出；过滤收集粗产物，粗产物依次用正己烷、乙醚在超声条件下洗涤后，再用二氯甲烷为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，蒸除溶剂，干燥后得到有机电致发光材料

本发明提供的一种有机电致发光材料的制备方法简单易行，方便操作。

第三方面，本发明还提供了一种有机电致发光器件，包括发光层，所述发光层中掺杂有如本发明第一方面提供的有机电致发光材料，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

本发明提供的有机电致发光器件具有良好的蓝光发光性能及稳定性。

本发明提供的一种有机电致发光材料及其制备方法和应用，其具有的有益效果为：

（1）本发明提供的有机电致发光材料包括环金属配体主体结构2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶和辅助配体2-吡啶甲酰。嘧啶基有利于提高材料的LUMO能级，吡啶基以及环上的两个吸电子基三氟甲基有利于降低材料的HOMO能级，使材料发光波长有效蓝移。通过将烷基引入嘧啶环的不同取代位，产生一定的空间位阻效应，有效减少金属原子间的相互作用，减少三重态激子在固态中的自淬灭现象，从而获得较高的发光效率；

（2）本发明提供的有机电致发光材料，由于苯环上4,6-位的两个强吸电子基团三氟甲基和高场强辅助配体2-吡啶甲酰的引入，使发光波长蓝移，也提高材料分子内能量转移从而改善材料的发光性能，还降低材料的蒸镀温度，增加成膜性能，提高器件的稳定性；

（3）本发明提供的有机电致发光材料合成反应条件温和，工艺简单，易于制备；

（4）本发明提供的有机电致发光器件具有较好的蓝光发光效率和较高的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的有机电致发光材料的制备流程示意图；

图2是本发明实施例1提供的有机电致发光材料的发射光谱图；

图3是本发明实施例5提供的有机电致发光器件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物，其化学结构式如P1所示：

上述P1的制备步骤如下：

S10、提供如下结构式表示的化合物A1（2-溴嘧啶）和化合物B（2,6-二(三氟甲基)吡啶-3-硼酸）：

S20、化合物C1（2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶）的合成

氮气保护下，将化合物A1(0.80g,5mmol)，化合物B(1.55g,6mmol)和Pd(PPh₃)₄(0.35mg,0.3mmol)溶于15mL的甲苯中，再加入10mL含碳酸钾(1.66g,12mmol)的水溶液，在100°C下搅拌反应8小时；待反应液冷至室温后，用二氯甲烷萃取、分液，然后水洗至中性，再用无水硫酸镁干燥后过滤，滤液经减压蒸除去溶剂得粗产物，粗产物再用体积比为1:6的石油醚和二氯己烷的混合液为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，干燥后得到0.66g化合物C1，收率为45.0%，反应式如下：

化合物C1的结构鉴定结果如下：

质谱(MS m/z)：293.0(M⁺)

元素分析：C₁₁H₅F₆N₃

理论值：C,45.07;H,1.72;F,38.88;N,14.33

实测值：C,45.12;H,1.66;F,38.93;N,14.29

以上数据证实上述反应所得到的产物C1即为2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶；

S30、化合物D1（配体为2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶的含铱二氯二聚体）的合成

氮气保护下，将化合物C1(0.73g,2.5mmol)和三水合三氯化铱(0.36g,1mmol)溶于25mL体积比为3:1的2-乙氧基乙醇与水的混合溶剂中，在100°C下回流搅拌反应24小时；冷至室温后，旋转蒸除部分溶剂，再加入适量蒸馏水，过滤得到固体，固体依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥后得0.45g的化合物D1，收率为55.4%，反应式如下：

S40、P1（双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物）的合成

提供如下结构式表示的化合物E（2-吡啶甲酸）：

氮气保护下，将化合物D1(0.81g,0.5mmol)和化合物E(0.12g,1mmol)溶于20mL的2-乙氧基乙醇中，搅拌加热至135°C回流状态反应8小时；自然冷至室温后，浓缩除去部分溶剂，加入适量甲醇，有固体析出；过滤收集粗产物，粗产物依次用正己烷、乙醚在超声条件下洗涤后，再用二氯甲烷为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，蒸除溶剂，干燥后得到0.31g纯化的P1，收率为34.5%，反应式如下：

化合物P1的结构鉴定结果如下：

质谱(MS m/z)：899.1(M⁺)

元素分析：C₂₈H₁₂F₁₂IrN₇O₂

理论值：C,37.42;H,1.35;F,25.37;Ir,21.39;N,10.91;O,3.56

实测值：C,37.46;H,1.30;F,25.39;Ir,21.36;N,10.95;O,3.54

以上数据证实上述反应所得到的产物P1即为双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物。

图1是本发明实施例提供的有机电致发光材料的制备流程示意图。

如图2所示，横轴为波长（Wavelength，单位nm），纵轴为标准化的光致发光强度（Normalized PL intensity），298K温度下，P1(～10^-6M)在CH₂Cl₂溶液中发射光谱的最大发射峰在440nm处，同时在471nm处有一肩峰，这显示本实施例提供的P1可作为电致发光材料广泛应用在有机电致发光器件的制备领域。

此外，产物P1(～10^-6M)的CH₂Cl₂溶液在298K温度下，以相同条件下的FIrpic的CH₂Cl₂溶液为标准(Φ_PL=0.26)，测得P1的Φ_PL=0.41，可见本实施例的含铱有机电致发光材料具有较高的发光量子效率。

实施例2

本实施例提供了一种双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-甲基嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物，其化学结构式如P2所示：

上述P2的制备步骤如下：

S10、提供如下结构式表示的化合物A2（2-溴-5-甲基嘧啶）和化合物B（2,6-二(三氟甲基)吡啶-3-硼酸）：

S20、化合物C2（2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-甲基嘧啶）的合成

氮气保护下，将化合物A2(0.86g,5mmol)，化合物B(1.29g,5mmol)和Pd(PPh₃)₂Cl₂(0.18mg,0.25mmol)溶于30mL的DMF中，再加入20mL含碳酸钠(1.59g，15mmol)的水溶液，在90°C下搅拌10小时；待反应液冷至室温后，用二氯甲烷萃取、分液，然后水洗至中性，再用无水硫酸镁干燥后过滤，滤液经减压蒸除去溶剂得粗产物，粗产物再用体积比为1:8的石油醚和二氯甲烷的混合液为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，干燥后得到0.63g化合物C2，收率为41.0%，反应式如下：

化合物C2的结构鉴定结果如下：

质谱(MS m/z)：307.1(M⁺)

元素分析：C₁₂H₇F₆N₃

理论值：C,46.92;H,2.30;F,37.11;N,13.68

实测值：C,46.95;H,2.32;F,37.04;N,13.69

以上数据证实上述反应所得到的产物C2是2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-甲基嘧啶。

S30、化合物D2（配体为2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-甲基嘧啶的含铱二氯二聚体）的合成

氮气保护下，将化合物C2(0.92g,3mmol)和三水合三氯化铱(0.36g,1mmol)溶于25mL体积比为3:1的2-乙氧基乙醇与水的混合溶剂中，在100°C下回流搅拌反应24小时；冷至室温后，旋转蒸除部分溶剂，再加入适量蒸馏水，过滤得到固体，固体依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥后得0.42g的化合物D2，收率为50.0%，反应式如下：

S40、P2（双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-甲基嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物）的合成

提供如实施例1所示的化合物E；

氮气保护下，将化合物D2(0.84g,0.5mmol)和化合物E(0.18g,1.5mmol)溶于25mL的2-甲氧基乙醇中，搅拌加热，在125°C下回流反应10小时；自然冷至室温后，浓缩除去部分溶剂，加入适量甲醇，有固体析出；过滤收集粗产物，粗产物依次用正己烷、乙醚在超声条件下洗涤后，再用二氯甲烷为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，蒸除溶剂，干燥后得到0.22g纯化的P2，收率为23.7%，反应式如下：

化合物P2的结构鉴定结果如下：

质谱(MS m/z)：927.1(M⁺)

元素分析：C₃₀H₁₆F₁₂IrN₇O₂

理论值：C,38.88;H,1.74;F,24.60;Ir,20.74;N,10.58;O,3.45

实测值：C,38.84;H,1.78;F,24.66;Ir,20.70;N,10.54;O,3.48

以上数据证实上述反应所得到的产物P2即为双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-甲基嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物。

在298K温度下，P2(～10^-6M)的CH₂Cl₂溶液中发射光谱的最大发射峰在442nm处，同时在472nm处有一肩峰；此外，10^-6M产物P2的CH₂Cl₂溶液在298K温度下，以相同条件下的FIrpic的CH₂Cl₂溶液为标准(Φ_PL＝0.26)，测得P2的Φ_PL=0.12。

实施例3

本实施例提供了一种双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-叔丁基嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物，其化学结构式如P3所示：

上述P3的制备步骤如下：

S10、提供如下结构式表示的化合物A3（2-溴-5-叔丁基嘧啶）和化合物B（2,6-二(三氟甲基)吡啶-3-硼酸）：

S20、化合物C3（2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-叔丁基嘧啶）的合成

氮气保护下，将化合物A3(1.08g,5mmol)，化合物B(2.07g,8mmol)和四(三苯基磷)合钯(0.11mg,0.15mmol)溶于25mL的DMF中，再加入10mL含碳酸钠(2.12g，20mmol)的水溶液，在85°C下搅拌12小时；待反应液冷至室温后，用二氯甲烷萃取、分液，然后水洗至中性，再用无水硫酸镁干燥后过滤，滤液经减压蒸除去溶剂得粗产物，粗产物再用体积比为1:8的石油醚和二氯甲烷的混合液为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，干燥后得到0.49g化合物C3，收率28.1%，反应式如下：

化合物C3的结构鉴定结果如下：

质谱(MS m/z)：349.1(M⁺)

元素分析：C₁₅H₁₃F₆N₃

理论值：C,51.58;H,3.75;F,32.64;N,12.03

实测值：C,51.63;H,3.66;F,32.69;N,12.02

以上数据证实上述反应所得到的C3即为2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-叔丁基嘧啶；

S30、化合物D3（配体为2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-叔丁基嘧啶的含铱二氯二聚体）的合成

氮气保护下，将化合物C3(0.36g,1mmol)和三水合三氯化铱(0.87g,2.5mmol)溶于20mL体积比为3:1的2-乙氧基乙醇与水的混合溶剂中，在100°C下回流搅拌反应24小时；冷至室温后，旋转蒸除部分溶剂，再加入适量蒸馏水，过滤得到固体，固体依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥后得0.21g的化合物D3，收率为22.7%，反应式如下：

S40、P3（双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-叔丁基嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物）的合成

提供如实施例1所述的化合物E；

氮气保护下，将化合物D3(0.92g,0.5mmol)和化合物E(0.25g,0.9mmol)溶于30mL的三氯甲烷中，搅拌加热至62°C回流反应20小时；自然冷至室温后，浓缩除去部分溶剂，加入适量甲醇，有固体析出；过滤收集粗产物，粗产物依次用正己烷、乙醚在超声条件下洗涤后，再用二氯甲烷为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，蒸除溶剂，干燥后得到0.20g纯化的P3，收率为19.8%，反应式如下：

化合物P3的结构鉴定结果如下：

结构鉴定：

质谱(MS m/z)：1011.2(M⁺)

元素分析：C₃₆H₂₈F₁₂IrN₇O₂

理论值：C,42.77;H,2.79;F,22.55;Ir,19.02;N,9.70;O,3.17

实测值：C,42.73;H,2.84;F,22.52;Ir,19.06;N,9.65;O,3.20

以上数据证实上述反应所得到的产物P3即为双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-5-叔丁基嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物。

在298K温度下，P3(～10^-6M)的CH₂Cl₂溶液中发射光谱的最大发射峰在445nm处，同时在475nm处有一肩峰；此外，10^-6M产物P3的CH₂Cl₂溶液在298K温度下，以相同条件下的FIrpic的CH₂Cl₂溶液为标准(Φ_PL=0.26)，测得P3的Φ_PL=0.21。

实施例4

本实施例提供了一种双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-4-二十烷基嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物，其化学结构式如P4所示：

上述P4的制备步骤如下：

S10、提供如下结构式表示的化合物A4（2-溴-4-二十烷基嘧啶）和化合物B（2,6-二(三氟甲基)吡啶-3-硼酸）：

S20、化合物C4（2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-4-二十烷基嘧啶）的合成

氮气保护下，将化合物A4(2.20g,5mmol)，化合物B(2.59g,10mmol)和二氯双(三苯基磷)合钯(0.21mg,0.3mmol)溶于30mL的甲苯中，再加入20mL含碳酸钾(1.38g，10mmol)的水溶液，在100°C下搅拌10小时；待反应液冷至室温后，用二氯甲烷萃取、分液，然后水洗至中性，再用无水硫酸镁干燥后过滤，滤液经减压蒸除去溶剂得粗产物，粗产物再用体积比为1:5的石油醚和二氯甲烷的混合液为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，干燥后得到0.37g化合物C4，收率12.9%，反应式如下：

化合物C4的结构鉴定结果如下：

质谱(MS m/z)：573.3(M⁺)

元素分析：C₃₁H₄₅F₆N₃

理论值：C,64.90;H,7.91;F,19.87;N,7.32

实测值：C,64.94;H,7.82;F,19.90;N,7.34

以上数据证实上述反应所得到的C4即为2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-4-二十烷基嘧啶；

S30、化合物D4（配体为2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-4-二十烷基嘧啶的含铱二氯二聚体）的合成

氮气保护下，将化合物C4(0.57g,1mmol)和三水合三氯化铱(0.18g,0.5mmol)溶于10mL体积比为3:1的2-乙氧基乙醇与水的混合溶剂中，在100°C下回流搅拌反应24小时；冷至室温后，旋转蒸除部分溶剂，再加入适量蒸馏水，过滤得到固体，固体依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥后得0.09g的化合物D4，收率为13.1%，反应式如下：

S40、P4（双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-4-二十烷基嘧啶-N,C^2')(2-吡啶甲酰)合铱配合物）的合成

提供如实施例1所述的化合物E；

氮气保护下，将化合物D4(0.55g,0.2mmol)和化合物E(0.10g,0.8mmol)溶于20mL的1,2-二氯乙烷中，搅拌加热至85°C回流反应15小时；自然冷至室温后，浓缩除去部分溶剂，加入适量甲醇，有固体析出；过滤收集粗产物，粗产物依次用正己烷、乙醚在超声条件下洗涤后，再用二氯甲烷为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，蒸除溶剂，干燥后得到0.06g纯化的P4，收率为10.3%，反应式如下：

化合物P4的结构鉴定结果如下：

结构鉴定：

质谱(MS m/z)：1459.7(M⁺)

元素分析：C₆₈H₉₂F₁₂IrN₇O₂

理论值：C,55.95;H,6.35;F,15.62;Ir,13.17;N,6.72;O,2.19

实测值：C,55.98;H,6.30;F,15.66;Ir,13.13;N,6.78;O,2.15

以上数据证实上述反应所得到的产物P4即为双(2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)-6-二十烷基嘧啶-N,C^4')(2-吡啶甲酰)合铱配合物。

在298K温度下，P4(～10^-6M)的CH₂Cl₂溶液中发射光谱的最大发射峰在450nm处，同时在481nm处有一肩峰；此外，10^-6M产物P4的CH₂Cl₂溶液在298K温度下，以相同条件下的FIrpic的CH₂Cl₂溶液为标准(Φ_PL=0.26)，测得P4的Φ_PL=0.08。

实施例5

本实施例以本发明实施例1提供的配合物P1为发光层的掺杂客体，制备有机电致发光器件，如图3所示，该有机电致发光器件的结构包括依次层叠的透明阳极301、空穴注入层302、空穴传输层303、电子阻挡层304、发光层305、空穴阻挡层306、电子传输层307、电子注入缓冲层308、阴极309。

该有机电致发光器件的制备工艺包括：

在一个玻璃基板片上沉积一层厚度为100nm、方块电阻为10～20Ω/口的氧化铟锡(ITO)作为透明阳极301，通过真空蒸镀依次在阳极301上制备一层厚度为40nm的4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)作为空穴注入层302，一层厚度为20nm的N,N'-双（1-萘基）-N,N'-二苯基对二氨基联苯(NPB)作为空穴传输层303，一层厚度为10nm的1,3-双(9-咔唑基)苯(mCP)作为电子阻挡层304，和一层厚度为30nm的掺杂有7wt%P1的mCP混合材料作为发光层305，再在此发光层305上依次真空蒸镀一层厚度为10nm的2,9-二甲基-4,7-二苯基-邻二氮杂菲(BCP)作为空穴阻挡层306、厚度为35nm的三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)作为电子传输层307、厚度为1nm的氟化锂(LiF)作为电子注入缓冲层308，最后在缓冲层上采用真空镀膜沉积技术沉积厚度为120nm的金属铝(Al)，作为器件的阴极309。因此，该有机电致发光器件的具体结构可以表示为ITO(100nm)/m-MTDATA(40nm)/NPB(20nm)/mCP(10nm)/mCP:7wt%P1(30nm)/BCP(10nm)/Alq₃(35nm)/LiF(1nm)/Al(120nm)；其中，P1为本发明实施例1制得的配合物，斜杠“/”表示层状结构。

由Keithley源测量系统（Keithley2400Sourcemeter）测试上述有机电致发光器件的电流-亮度-电压特性，用法国JY公司SPEX CCD3000光谱仪测量其电致发光光谱，所有测量均在室温大气中完成，测得有机电致发光器件的最大外量子效率为9.2%，最大流明效率为12.0lm/W。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有机电致发光材料，其特征在于，具有如下结构式：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

2.一种有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、提供如下结构式表示的化合物A和化合物B：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基；

S20、惰性气体保护下，将所述化合物A和化合物B按1:1～1:2的摩尔比溶于含有钯催化剂和碱的第一有机溶剂中，得到反应液，所述反应液在85～100°C下进行Suzuki偶联反应8～12小时后，分离纯化反应液，得到化合物C，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基；

S30、惰性气体保护下，将所述化合物C和三水合三氯化铱按2:1～3:1的摩尔比溶于体积比为3:1的2-乙氧基乙醇与水的混合溶剂中，随后加热至100°C回流反应24小时后，冷却至室温，分离纯化，得到化合物D，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基；

S40、提供如下结构式表示的化合物E：

惰性气体保护下，将所述化合物D和化合物E按1:2～1:4的摩尔比溶于第二有机溶剂中，得到混合溶液，所述混合溶液在62～135°C下进行Suzuki偶联反应8～20小时后，分离纯化，得到有机电致发光材料，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

3.如权利要求2所述的有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S20中，所述化合物A在反应液中的浓度为0.1～0.2mol/L；所述第一有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或甲苯。

4.如权利要求2所述的有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S20中，所述钯催化剂为二氯二(三苯基膦)化钯或四(三苯基膦)合钯，所述钯催化剂的摩尔用量为化合物A的0.03～0.06倍；所述碱为碳酸钾水溶液或碳酸钠水溶液，所述碱的摩尔用量为化合物A的2～4倍。

5.如权利要求2所述的有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S20中，所述分离纯化步骤包括：待反应液冷却至室温后，采用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤至中性，再经无水硫酸镁干燥后，过滤得到滤液，所得滤液经减压蒸除去溶剂后得到粗产物，粗产物再用体积比为1:5～1:8的石油醚与二氯甲烷混合液为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，得到所述化合物C。

6.如权利要求2所述的有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S30中，所述分离纯化步骤包括：待反应停止冷至室温后，旋转蒸除部分溶剂，加入适量蒸馏水，过滤得到固体，固体依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥后得所述化合物D。

7.如权利要求2所述的有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S30中，所述化合物C在混合溶剂中的浓度为0.1～0.125mmol/L。

8.如权利要求2所述的有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S40中，所述化合物D在混合溶液中的浓度为0.01～0.025mol/L，所述第二有机溶剂为2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、三氯甲烷或1,2-二氯乙烷。

9.如权利要求2所述的有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S40中，所述分离纯化步骤包括：待反应停止冷至室温后，浓缩除去部分溶剂，加入适量甲醇，有固体析出；过滤收集粗产物，粗产物依次用正己烷、乙醚在超声条件下洗涤后，再用二氯甲烷为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，蒸除溶剂，干燥后得到所述有机电致发光材料。

10.一种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层中掺杂有如权利要求1所述的有机电致发光材料，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。