CN104837808B - 用于电子器件的材料 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及具有茚并咔唑基团、咔唑基团和键合至所述茚并咔唑基团的缺电子基团的式(I)化合物。所述化合物适用于电子器件中，特别是有机电致发光器件中。

Description

用于电子器件的材料
技术领域
本申请涉及在一个分子中含有茚并咔唑基团、咔唑基团和缺电子杂芳基基团的式(I)化合物。所述化合物可用于电子器件中。
背景技术
在本申请意义上的电子器件被认为特别是指包含有机半导体材料作为功能材料的所谓的有机电子器件。此外特别地，它们被认为是指有机电致发光器件(OLED)和下文在本发明的具体实施方式中指出的其它电子器件。
通常，术语OLED被认为是指包含至少一种有机材料并且在施加电压时发光的电子器件。尤其在US 4539507、US 5151629、EP 0676461和WO 98/27136中描述了OLED的确切结构。
对于改进电子器件、特别是OLED的性能数据、特别是寿命和效率和工作电压存在非常大的兴趣。此处起重要作用的是有机发光体层，特别是其中存在的基质材料，和具有电子传输功能的有机层。
为了实现这个技术目的，正在持续寻求适于在发光层、特别是磷光发光层中用作基质材料的新型材料。此外，寻求用于相应的功能层中的具有电子传输和/或空穴阻挡性质的材料。
在本申请意义上的磷光发光层是包含至少一种磷光发光体化合物的有机层。
发光层的发光体化合物通常是在电子器件工作时发光的化合物。
根据本申请的术语磷光发光体涵盖如下的化合物：其中，通过自旋禁阻的跃迁而发光，所述自旋禁阻的跃迁例如是从激发三重态或自旋量子数比较高的态例如五重态的跃迁。
在包含两种或更多种材料的体系中的基质材料被认为是指混合物中比例较大的组分。相应地，在包含两种或更多种材料的体系中的掺杂剂被认为是指混合物中比例较小的组分。在许多情况下也使用术语主体材料代替术语基质材料。
如果发光体化合物在发光层中与一种或多种另外的化合物组合使用，则其在混合物中的比例通常相对较小。在这种情况下，其也可被称为掺杂剂化合物。所述一种或多种另外的化合物通常以相对较大的比例存在于混合物中并且因此可根据上述定义被称为基质材料。
从现有技术，例如从WO 2005/039246、US 2005/0069729、JP 2004/288381、EP1205527或WO 2008/086851，已知含有一个或多个咔唑基团的化合物在电子器件中的用途。
此外，从现有技术，例如从WO 2010/136109和WO 2011/000455，已知含有一个或多个茚并咔唑基团的化合物在电子器件中的用途。
此外，从现有技术，例如从WO 2010/015306、WO 2007/063754和WO 2008/056746，已知含有一个或多个缺电子杂芳族六元环的化合物在电子器件中的用途。
然而，仍然需要用于电子器件中、特别是用作有机电致发光器件的磷光发光层的基质材料的可选化合物。
此外，现有技术还公开了含有一个或多个缺电子杂芳族六元环、一个或多个咔唑基团和一个或多个茚并咔唑基团的化合物在电子器件中的用途。此类化合物和其在电子器件中的用途例如公开于WO 2010/136109、WO 2011/000455、WO 2012/069121和WO 2012/014500中。
然而，仍然需要相对于这些化合物的改进，特别是在包含所述化合物的器件的工作电压、功率效率和寿命方面的改进。
发明内容
令人惊讶地，此时已发现，利用如下的特定的同分异构茚并咔唑化合物可实现优异的性能数据，所述茚并咔唑化合物经由其N原子连接至缺电子六元杂芳族环并且带有经由其碳原子之一键合的咔唑取代基。特别是，在用于有机电致发光器件中时实现优异的寿命和功率效率。
因此，本申请涉及式(I)化合物
其中：
Y等于N或CR1，其中所述六元环中的至少两个基团Y必须等于N；
Z等于CR1或N；
V等于CR2或N；
Ar1是具有6至40个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系可被一个或多个基团R1取代；
Ar2是具有6至40个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系可被一个或多个基团R1取代；
R1在每次出现时相同或不同地是H，D，F，Br，Cl，I，C(＝O)R3，CN，Si(R3)3，N(R3)2，P(＝O)(R3)2，S(＝O)R3，S(＝O)2R3，具有1至20个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，或具有2至20个C原子的烯基或炔基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R3取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-R3C＝CR3-、-C≡C-、Si(R3)2、C＝O、C＝NR3、-C(＝O)O-、-C(＝O)NR3-、NR3、P(＝O)(R3)、-O-、-S-、SO或SO2代替，或具有5至30个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R3取代，或具有5至30个芳族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，所述基团可被一个或多个基团R3取代，其中两个或更多个基团R1可彼此连接并且可形成环；
R2在每次出现时相同或不同地是H，D，F，Br，Cl，I，C(＝O)R3，CN，Si(R3)3，N(R3)2，P(＝O)(R3)2，S(＝O)R3，S(＝O)2R3，具有1至20个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，或具有2至20个C原子的烯基或炔基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R3取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-R3C＝CR3-、-C≡C-、Si(R3)2、C＝O、C＝NR3、-C(＝O)O-、-C(＝O)NR3-、NR3、P(＝O)(R3)、-O-、-S-、SO或SO2代替，或具有5至30个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R3取代，或具有5至30个芳族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，所述基团可被一个或多个基团R3取代；
R3在每次出现时相同或不同地是H，D，F，Br，Cl，I，C(＝O)R4，CN，Si(R4)3，N(R4)2，P(＝O)(R4)2，S(＝O)R4，S(＝O)2R4，具有1至20个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，或具有2至20个C原子的烯基或炔基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R4取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-R4C＝CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C＝O、C＝NR4、-C(＝O)O-、-C(＝O)NR4-、NR4、P(＝O)(R4)、-O-、-S-、SO或SO2代替，或具有5至30个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R4取代，或具有5至30个芳族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，所述基团可被一个或多个基团R4取代，其中两个或更多个基团R3可彼此连接并且可形成环；
R4在每次出现时相同或不同地是H，D，F，或具有1至20个C原子的脂族、芳族或杂芳族有机基团，其中一个或多个H原子还可被D或F代替；此处的两个或更多个取代基R4可彼此连接并且可形成环；
n等于0或1；
m等于0或1；
其中如果在式(I)中，存在以下两种条件，则标记n等于0：
a)存在不多于两个等于N的基团Y，以及
b)这两个等于N的基团Y在所述六元环上位于彼此的间位处。
为了本申请的目的，等于N的基团Y在所述六元环上位于彼此的间位处的表达被认为是指，等于N的基团Y在所述六元环中是不相邻的，而是确切地一个其它基团Y位于它们之间。等于N的基团Y因此以如下的方式排列在所述六元环中，该方式使得下下一个基团Y在每种情况下是等于N的基团并且下个基团Y等于CR1。
为了本申请的目的，适用化学基团的以下定义：
在本发明意义上的芳基基团含有6至60个芳族环原子；在本发明意义上的杂芳基基团含有5至60个芳族环原子，其中至少一个是杂原子。所述杂原子优选选自N、O和S。这代表了基本的定义。如果在本发明说明书中指示了其它优选，例如在存在的芳族环原子或杂原子数方面的优选，则适用这些优选。
芳基基团或杂芳基基团在此处被认为是指简单的芳族环，即苯，或者简单的杂芳族环，例如吡啶、嘧啶或噻吩，或者稠合(缩合)的芳族或杂芳族的多环，例如萘、菲、喹啉或咔唑。在本申请意义上的稠合(缩合)的芳族或杂芳族多环由两个或更多个彼此稠合的简单的芳族或杂芳族环组成。
在每种情况下可以被上述基团取代并且可以经由任何希望的位置与所述芳族或杂芳族环系连接的芳基或杂芳基基团，特别被认为是指衍生于如下物质的基团：苯、萘、蒽、菲、芘、二氢芘、苝、荧蒽、苯并蒽、苯并菲、并四苯、并五苯、苯并芘、呋喃、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩、吡咯、吲哚、异吲哚、咔唑、吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶、菲啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、吩噻嗪、吩嗪、吡唑、吲唑、咪唑、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、唑、苯并唑、萘并唑、蒽并唑、菲并唑、异唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、苯并噻唑、哒嗪、苯并哒嗪、嘧啶、苯并嘧啶、喹喔啉、吡嗪、吩嗪、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲咯啉、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、苯并三唑、1,2,3-二唑、1,2,4-二唑、1,2,5-二唑、1,3,4-二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、四唑、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪、嘌呤、蝶啶、吲嗪和苯并噻二唑。
根据本发明定义的芳氧基基团被认为是指经由氧原子键合的如上文所定义的芳基基团。类似的定义适用于杂芳氧基基团。
在本发明意义上的芳族环系在环系中含有6至60个C原子。在本发明意义上的杂芳族环系含有5至60个芳族环原子，其中的至少一个是杂原子。所述杂原子优选选自N、O和/或S。在本发明意义上的芳族或杂芳族环系旨在被认为是指不必仅包含芳基或杂芳基基团的体系，而是其中多个芳基或杂芳基基团还可通过非芳族单元(优选小于非H原子的10％)连接，该非芳族单元例如为sp3-杂化的C、Si、N或O原子，sp2-杂化的C或N原子，或者sp-杂化的C原子。因此，例如，和其中两个或更多个芳基基团例如通过直链或环状的烷基、烯基或炔基基团或通过甲硅烷基基团连接的体系一样，诸如9,9'-螺二芴、9,9'-二芳基芴、三芳基胺、二芳基醚、茋等的体系同样旨在被认为是在本发明意义上的芳族环系。此外，其中两个或更多个芳基或杂芳基基团通过单键彼此连接的体系，例如，诸如联苯、三联苯或二苯基三嗪这样的体系，也被认为是在本发明意义上的芳族或杂芳族环系。
在每种情况下还可以被如上文所定义的基团取代并且可以经由任何希望的位置与所述芳族或杂芳族基团连接的具有5-60个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，特别被认为是指衍生于如下物质的基团：苯、萘、蒽、苯并蒽、菲、苯并菲、芘、苝、荧蒽、并四苯、并五苯、苯并芘、联苯、偶苯、三联苯、三聚苯、四联苯、芴、螺二芴、二氢菲、二氢芘、四氢芘、顺式或反式茚并芴、三聚茚、异三聚茚、螺三聚茚、螺异三聚茚、呋喃、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩、吡咯、吲哚、异吲哚、咔唑、吲哚并咔唑、茚并咔唑、吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶、菲啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、吩噻嗪、吩嗪、吡唑、吲唑、咪唑、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、唑、苯并唑、萘并唑、蒽并唑、菲并唑、异唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、苯并噻唑、哒嗪、苯并哒嗪、嘧啶、苯并嘧啶、喹喔啉、1,5-二氮杂蒽、2,7-二氮杂芘、2,3-二氮杂芘、1,6-二氮杂芘、1,8-二氮杂芘、4,5-二氮杂芘、4,5,9,10-四氮杂苝、吡嗪、吩嗪、吩嗪、吩噻嗪、荧红环、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲咯啉、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、苯并三唑、1,2,3-二唑、1,2,4-二唑、1,2,5-二唑、1,3,4-二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、四唑、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪、嘌呤、蝶啶、吲嗪和苯并噻二唑，或这些基团的组合。
为了本发明的目的，其中单独的H原子或CH2基团还可被上文在所述基团定义下所提及基团取代的具有1至40个C原子的直链的烷基基团或者具有3至40个C原子的支链或环状的烷基基团或者具有2至40个C原子的烯基或炔基基团，优选被认为是指如下的基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、新戊基、正己基、环己基、新己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、2-乙基己基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2-三氟乙基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基或辛炔基。具有1至40个C原子的烷氧基或硫代烷基基团优选被认为是指甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、仲戊氧基、2-甲基丁氧基、正己氧基、环己氧基、正庚氧基、环庚氧基、正辛氧基、环辛氧基、2-乙基己氧基、五氟乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、正丁硫基、异丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、正戊硫基、仲戊硫基、正己硫基、环己硫基、正庚硫基、环庚硫基、正辛硫基、环辛硫基、2-乙基己硫基、三氟甲硫基、五氟乙硫基、2,2,2-三氟乙硫基、乙烯硫基、丙烯硫基、丁烯硫基、戊烯硫基、环戊烯硫基、己烯硫基、环己烯硫基、庚烯硫基、环庚烯硫基、辛烯硫基、环辛烯硫基、乙炔硫基、丙炔硫基、丁炔硫基、戊炔硫基、己炔硫基、庚炔硫基或辛炔硫基。
为了本申请的目的，两个或更多个基团可彼此形成环的表述旨在被认为尤其是指，所述两个基团通过化学键彼此连接。这由下图示例：
然而，此外，上述表述也旨在被认为是指，在其中两个基团之一表示氢的情况下，第二基团键合在氢原子所键合的位置处，从而成环。这由下图示例：
根据一个优选的实施方式，标记m等于0。
根据另一个优选的实施方式，如果所述六元环中不多于两个基团Y等于N，则标记n等于0。根据一个特别优选的实施方式，如果六元环中确切三个基团Y等于N，则标记n等于0或1，并且在所有其它情况下标记n等于0。
根据另一个优选的实施方式，芳族环中最多三个基团Z等于N，特别优选地芳族环中最多两个基团Z等于N，非常特别优选地芳族环中最多一个基团Z等于N。
此外优选地，六元环中不多于两个相邻基团Z等于N。
特别优选地，Z等于CR1。
根据另一个优选的实施方式，芳族环中最多三个基团V等于N，特别优选地芳族环中最多两个基团V等于N，非常特别优选地芳族环中最多一个基团V等于N。
此外优选地，六元环中不多于两个相邻基团V等于N。
特别优选地，V等于CR2。
对于基团Y，优选地，所述环中确切两个或确切三个基团Y等于N，并且其余基团Y等于CR1。特别优选地，所述环中确切三个基团Y等于N，并且其余基团Y等于CR1。对于基团Y，此外优选地，不多于两个相邻基团Y等于N，特别优选地无相邻基团Y等于N。
根据另一个优选的实施方式，代表CR1的基团Y中的基团R1彼此形成环。这些优选是代表CR1的相邻基团Y中的基团R1。在这种情况下，代表CR1的相邻基团Y中的基团R1特别优选形成稠合上的苯环。在这种情况下，非常特别优选地，确切两个基团Y等于N。
对于基团Ar1，优选地，其代表下式(Ar1-I)的基团
其中虚线表示键合至所述茚并咔唑基团和含有基团Y的所述六元环的键，
Ar3在每次出现时相同或不同地是具有6至18个芳族环原子的芳基或杂芳基基团，所述基团可被一个或多个基团R1取代，其中R1如上文所限定的；和
k是1、2、3或4，其中选择标记k以使得整个基团Ar1中的芳族环原子数不超过数目40。
Ar3优选在每次出现时相同或不同地是具有6至14个芳族环原子的芳基或杂芳基基团，特别优选是具有6至10个芳族环原子的芳基或杂芳基基团，非常特别优选是具有6个芳族环原子的芳基或杂芳基基团，其中所述基团可被一个或多个基团R1取代。
根据一个优选的实施方式，此处基团R1在它们所键合的芳基或杂芳基基团Ar3之间形成环。特别优选地，代表苯基的两个基团Ar3经过连接以形成芴基基团。
标记k优选是1、2或3，特别优选是1或2。
基团Ar1的优选实施方式符合下文指出的式(Ar1-I-1)至(Ar1-I-26)：
其中虚线表示键合至所述茚并咔唑基团和含有基团Y的所述六元环的键，
并且其中所述基团可在所有自由位置处被基团R1取代。
对于基团Ar2，优选地，其选自具有6至30个芳族环原子、特别优选6至24个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系可被一个或多个基团R1取代。
作为式(I)的组成部分的式(Y)基团的优选实施方式
符合下式(Y-1)至(Y-6)：
其中虚线表示键合至所述化合物的其余部分的键，并且其中R1和R3如上文所限定的。
其中，式(Y-1)是特别优选的。
基团R1优选在每次出现时相同或不同地是H，D，F，CN，Si(R3)3，N(R3)2，具有1至10个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R3取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-C≡C-、-R3C＝CR3-、Si(R3)2、C＝O、C＝NR3、-NR3-、-O-、-S-、-C(＝O)O-或-C(＝O)NR3-代替，或具有5至20个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R3取代，其中两个或更多个基团R1可彼此连接并且可形成环。
基团R2优选在每次出现时相同或不同地是H，D，F，CN，Si(R3)3，N(R3)2，具有1至10个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R3取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-C≡C-、-R3C＝CR3-、Si(R3)2、C＝O、C＝NR3、-NR3-、-O-、-S-、-C(＝O)O-或-C(＝O)NR3-代替，或具有5至20个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R3取代。
基团R3优选在每次出现时相同或不同地是H，D，F，CN，Si(R4)3，N(R4)2，具有1至10个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至10个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R4取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-C≡C-、-R4C＝CR4-、Si(R4)2、C＝O、C＝NR4、-NR4-、-O-、-S-、-C(＝O)O-或-C(＝O)NR4-代替，或具有5至20个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R4取代，其中两个或更多个基团R3可彼此连接并且可形成环。
关于基团Ar2与所述茚并咔唑的键合，其优选在下式(I-A)中由“a”和“b”表示的位置处，特别优选在由“a”表示的位置处。如果标记m等于0，则相应的情形适用于代替Ar2键合的咔唑基团。
在式(I-A)中，
虚线表示键合至式(I)的其余部分的键，并且由箭头指示上述位置“a”和“b”。
关于基团Ar2与所述咔唑的键合，其优选在下式(I-B)中由“c”和“d”表示的位置处，特别优选在由“c”表示的位置处。如果标记m等于0，则相应的情形适用于代替Ar2键合的茚并咔唑基团。
在式(I-B)中，
虚线表示键合至式(I)的其余部分的键，并且由箭头指示上述位置“c”和“d”
式(I)化合物的优选实施方式符合下式(I-1)和(I-2)之一：
其中存在的符号如上文所定义的，并且对于式(I-1)，必须不发生其中存在不多于两个等于N的基团Y的情形，并且这两个等于N的基团Y在所述六元环上位于彼此的间位处。
对于式(I-1)，优选地，所述六元环中多于两个、特别优选确切三个基团Y等于N。
对于式(I-1)和(I-2)，此外优选的是基团Ar1、Z、V、R1和R2的上述优选实施方式。
此外，关于茚并咔唑与咔唑之间的键合位置，同样优选的是上述优选实施方式。
此外优选地，在式(I-1)和(I-2)中含有基团Y的六元环优选符合上述式(Y-1)至(Y-6)之一，特别优选符合式(Y-1)。
式(I)化合物的特别优选的实施方式符合下式(I-1-1)至(I-1-3)和(I-2-1)至(I-2-3)：
其中存在的基团如上文所限定的，
并且其中六元环上键合的基团R1或R2是指，所述六元环的所有自由位置可各自被基团R1或R2取代，
并且其中，对于式(I-1-1)至(I-1-3)，所述六元环中的多于两个、优选确切三个基团Y等于N。
对于式(I-1-1)至(I-1-3)和(I-2-1)至(I-2-3)，此外优选的是基团Ar1、R1和R2的上述优选实施方式。
此外优选地，上述式中的咔唑键合在如上文关于式(I-B)所指出的位置“c”和“d”之一处，特别优选在位置“c”处。
此外，上述式中含有基团Y的六元环优选符合上述式(Y-1)至(Y-6)之一，特别优选符合式(Y-1)。
在式(I-1-1)至(I-1-3)和(I-2-1)至(I-2-3)中，特别优选的是两个式(I-1-2)和(I-2-2)，特别是与基团R1和R2和Ar1的上述优选实施方式组合。
下表显示式(I)化合物的实例：
可通过已知的有机化学合成步骤来制备根据本发明的化合物。这些例如包括过渡金属催化的偶联反应例如Suzuki和Buchwald偶联、溴化和卤化。
下文呈现用于制备根据本发明的化合物的示例性方法。所示方法特别适于制备根据本发明的化合物。然而，可以想到可选方法并且其在特定情况下可能是优选的。因此，本领域的普通技术人员将能够在其一般专业知识范围内修改下文所示的方法。
优选如方案1中所示来合成根据本发明的化合物。方案1中的化合物可在自由位置处被任何希望的有机基团R取代。
此处，在第一步骤中，使茚并咔唑化合物与含有缺电子杂芳基基团的卤化芳基化合物反应。其中可制备这种类型的茚并咔唑化合物的方式根据现有技术是已知的并且在本申请中由实施例示例。优选在Buchwald偶联条件下进行所述第一步骤。随后在茚并咔唑骨架上进行卤化。这优选是溴化，特别优选使用试剂NBS进行溴化。
这个步骤之后可接着Suzuki偶联至带有硼酸取代基的咔唑衍生物。可选地，来自第二步骤的卤化产物自身可被转化成硼酸，并且然后在Suzuki偶联中与卤化咔唑衍生物反应。
所得产物可能已经代表目标化合物并符合式(I)。然而，例如为了引入其它的官能团或基团，可接着进行其它步骤。
方案1
因此，本发明还涉及一种制备式(I)化合物的方法，其特征在于使茚并咔唑化合物与含有缺电子杂芳基基团的芳族或杂芳族环系反应，其中所述芳族或杂芳族环系与所述茚并咔唑的氮原子偶联。所述反应优选是茚并咔唑与卤化芳族或杂芳族环系之间的Buchwald偶联。
此外，随后优选向反应产物提供反应性官能团，例如通过卤化或通过转化成硼酸来实施。此外，随后优选进行与咔唑衍生物的Suzuki偶联。
上述本发明化合物，特别是被反应性离去基团例如溴、碘、氯、硼酸或硼酸酯取代的化合物，可以用作单体以制备相应的低聚物、树枝状大分子或聚合物。合适的反应性离去基团例如是溴，碘，氯，硼酸，硼酸酯，胺，分别含有末端碳碳双键或三键的烯基或炔基基团，环氧乙烷，氧杂环丁烷，经历环加成、例如1,3-偶极环加成的基团，例如二烯或叠氮化物，羧酸衍生物，醇和硅烷。
因此，本发明还涉及包含一种或多种式(I)化合物的低聚物、聚合物或树枝状大分子，其中一个或多个形成所述聚合物、低聚物或树枝状大分子的键可位于所述式(I)中被R1或R2取代的任何希望的位置处。取决于式(I)化合物的连接，所述化合物是低聚物或聚合物的侧链的一部分或者主链的一部分。在本发明意义上的低聚物被认为是指由至少三个单体单元构建的化合物。在本发明意义上的聚合物被认为是指由至少十个单体单元构建的化合物。根据本发明的聚合物、低聚物或树枝状大分子可以是共轭、部分共轭或非共轭的。根据本发明的低聚物或聚合物可以是直链、支链或树枝状的。在以直链方式连接的结构中，式(I)的单元可直接地彼此连接，或者它们可经由二价基团彼此连接，例如经由被取代或未被取代的亚烷基基团、经由杂原子或者经由二价芳族或杂芳族基团连接。在支链和树枝状结构中，三个或更多个式(I)的单元可以例如经由三价或多价基团连接，例如经由三价或多价的芳族或杂芳族基团连接，以得到支链或树枝状的低聚物或聚合物。
如上文对于式(I)化合物所述的相同优选适用于在低聚物、树枝状大分子和聚合物中的式(I)的重复单元。
为制备所述低聚物或聚合物，使根据本发明的单体进行均聚或与另外的单体进行共聚。合适并且优选的共聚单体选自芴(例如根据EP 842208或WO 00/22026)、螺二芴(例如根据EP 707020、EP 894107或WO 06/061181)、对亚苯基(例如根据WO 1992/18552)、咔唑(例如根据WO 04/070772或WO 2004/113468)、噻吩(例如根据EP 1028136)、二氢菲(例如根据WO 2005/014689或WO 2007/006383)、顺式和反式茚并芴(例如根据WO 2004/041901或WO2004/113412)、酮(例如根据WO 2005/040302)、菲(例如根据WO 2005/104264或WO 2007/017066)或者多种这些单元。所述聚合物、低聚物和树枝状大分子通常还可含有其它单元，例如发光(荧光或磷光)单元，例如乙烯基三芳基胺(例如根据WO 2007/068325)或磷光金属络合物(例如根据WO 2006/003000)，和/或电荷传输单元，特别是基于三芳基胺的那些单元。
根据本发明的聚合物、低聚物和树枝状大分子具有有利的性质，特别是长寿命、高效率和良好的颜色坐标。
根据本发明的聚合物和低聚物通常通过聚合一种或多种类型的单体来制备，其中的至少一种单体在所述聚合物中产生式(I)的重复单元。合适的聚合反应是本领域普通技术人员所已知的并且描述于文献中。特别合适并且优选的导致C-C或C-N连接的聚合反应是下列反应：
(A)SUZUKI聚合；
(B)YAMAMOTO聚合；
(C)STILLE聚合；和
(D)HARTWIG-BUCHWALD聚合。
其中可通过这些方法进行聚合的方式和其中可随后从反应介质中分离出聚合物并提纯的方式是本领域普通技术人员所已知的，并且详细描述于文献中，例如WO 2003/048225、WO 2004/037887和WO 2004/037887中。
因此，本发明还涉及制备本发明聚合物、低聚物和树枝状大分子的方法，其特征在于它们通过SUZUKI聚合、YAMAMOTO聚合、STILLE聚合或HARTWIG-BUCHWALD聚合来制备。根据本发明的树枝状大分子可通过本领域普通技术人员已知的方法或与此类似的方法来制备。适当的方法描述于文献中，例如Frechet,Jean M.J.；Hawker,Craig J.,“Hyperbranchedpolyphenylene and hyperbranched polyesters:new soluble,three-dimensional,reactive polymers”(超支化聚亚苯基和超支化聚酯：新型可溶性的三维反应性聚合物),Reactive&Functional Polymers(反应性和功能性聚合物)(1995),26(1-3),127-36；Janssen,H.M.；Meijer,E.W.,“The synthesis and characterization of dendriticmolecules”(树枝状分子的合成和表征),Materials Science and Technology(材料科学和技术)(1999),20(Synthesis of Polymers(聚合物的合成)),403-458；Tomalia,DonaldA.,“Dendrimer molecules”(树枝状大分子),Scientific American(科学美国人)(1995),272(5),62-6；WO 2002/067343 A1和WO 2005/026144 A1中。
为了从液相处理根据本发明的化合物，例如通过旋涂或通过印刷工艺进行处理，需要根据本发明的化合物的制剂。这些制剂可以例如是溶液、分散体或乳液。出于这个目的，可优选使用两种或更多种溶剂的混合物。合适并且优选的溶剂例如是甲苯，苯甲醚，邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯，苯甲酸甲酯，均三甲苯，萘满，邻二甲氧基苯，THF，甲基-THF，THP，氯苯，二烷，苯氧基甲苯，特别是3-苯氧基甲苯，(-)-葑酮，1,2,3,5-四甲基苯，1,2,4,5-四甲基苯，1-甲基萘，2-甲基苯并噻唑，2-苯氧基乙醇，2-吡咯烷酮，3-甲基苯甲醚，4-甲基苯甲醚，3,4-二甲基苯甲醚，3,5-二甲基苯甲醚，苯乙酮，α-萜品醇，苯并噻唑，苯甲酸丁酯，异丙苯，环己醇，环己酮，环己基苯，十氢化萘，十二烷基苯，苯甲酸乙酯，茚满，苯甲酸甲酯，NMP，对甲基异丙基苯，苯乙醚，1,4-二异丙基苯，二苄醚，二乙二醇丁基甲基醚，三乙二醇丁基甲基醚，二乙二醇二丁基醚，三乙二醇二甲基醚，二乙二醇单丁基醚，三丙二醇二甲基醚，四乙二醇二甲基醚，2-异丙基萘，戊苯，己苯，庚苯，辛苯，1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷，或这些溶剂的混合物。
因此，本发明还涉及一种制剂，特别是溶液、分散体或乳液，其包含至少一种式(I)化合物或至少一种含有至少一种式(I)单元的聚合物、低聚物或树枝状大分子，和至少一种溶剂、优选是有机溶剂。其中可制备这种类型的溶液的方法是本领域普通技术人员所已知的并且描述于例如WO 2002/072714、WO 2003/019694和其中所引用的文献中。
所述式(I)化合物适用于电子器件中，特别是有机电致发光器件(OLED)中。取决于取代，所述式(I)化合物可用于不同的功能和层中。优选用作发光层中的基质材料，特别优选地与磷光发光体组合，和/或用作电子传输材料，和/或用作空穴阻挡材料。
因此，本发明还涉及式(I)化合物在电子器件中的用途。此处的电子器件优选选自有机集成电路(OIC)、有机场效应晶体管(OFET)、有机薄膜晶体管(OTFT)、有机发光晶体管(OLET)、有机太阳能电池(OSC)、有机光学检测器、有机光感受器、有机场猝熄器件(OFQD)、有机发光电化学电池(OLEC)、有机激光二极管(O-laser)，特别优选是有机电致发光器件(OLED)。
本发明还涉及包含至少一种式(I)化合物的电子器件。此处的电子器件优选选自上述器件。
特别优选包含阳极、阴极和至少一个发光层的有机电致发光器件，其特征在于所述器件包含至少一个有机层，所述有机层包含至少一种式(I)化合物。优选包含阳极、阴极和至少一个发光层的有机电致发光器件，其特征在于所述器件中的至少一个选自发光层、电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层的层包含至少一种式(I)化合物。
电子传输层被认为是指布置在阴极与发光层之间的任何期望的有机层，其具有电子传输性质。
电子注入层被认为是指布置在阴极与发光层之间的任何期望的有机层，其具有电子注入性质并且与阴极直接相邻。
空穴阻挡层被认为是指位于发光层与阴极之间并具有空穴阻挡性质的任何期望的有机层。根据本申请的空穴阻挡层优选位于发光层与电子传输层之间，特别优选在阴极侧与发光层直接相邻。所述空穴阻挡层的材料通常特征在于低HOMO。
除了阴极、阳极和发光层之外，所述电子器件还可以包括其它的层。这些层例如在每种情况下选自一个或多个空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、电子阻挡层、激子阻挡层、中间层、电荷产生层(IDMC 2003,台湾；Session 21OLED(5),T.Matsumoto,T.Nakada,J.Endo,K.Mori,N.Kawamura,A.Yokoi,J.Kido,MultiphotonOrganic EL Device Having Charge Generation Layer(具有电荷产生层的多光子有机EL器件))和/或有机或无机p/n结。然而，应当指出，这些层中的每个并非必须都存在，并且层的选择通常取决于使用的化合物以及特别是还取决于所述电致发光器件是发荧光的还是发磷光的。
所述电子器件的层的顺序优选如下：
-阳极-
-空穴注入层-
-空穴传输层-
-任选地另外的空穴传输层-
-发光层-
-电子传输层-
-电子注入层-
-阴极-。
此处还应当指出，并非所有的所述层必须都存在，和/或可另外存在其它的层。
根据本发明的电子器件可包含多个发光层。在这种情况中，特别优选这些发光层总共具有多个在380nm和750nm之间的发光峰值，导致总体上白色发光，即，将能够发荧光或发磷光并且发蓝色或黄色或橙色或红色光的多种发光化合物用于所述发光层中。特别优选三层体系，即具有三个发光层的体系，其中这些层中的至少一个优选包含至少一种式(I)化合物，并且其中所述三个层显示蓝色、绿色和橙色或红色发光(对于基本结构，例如参见WO2005/011013)。可选地和/或另外地，根据本发明的化合物也可以存在于电子传输层中或另外的层中。应当注意到，为产生白色光，代替有色发光的多种发光体化合物，而是单独使用在宽波长范围内发光的发光体化合物也可以是合适的。
所述式(I)化合物优选存在于电子器件中作为发光层中的基质材料，特别优选与一种或多种磷光发光体化合物组合。所述发光体化合物优选呈掺杂剂形式。
此处的术语掺杂剂、基质材料和磷光发光体化合物是如上文所述地进行定义。
优选用作基质材料与所述式(I)化合物组合的发光体化合物是下文指出的磷光发光体化合物。
所述电子器件的发光层也可以包含含有多种基质材料(混合基质体系)和/或多种掺杂剂的体系。此外在这种情况下，所述掺杂剂通常是在体系中比例较小的材料并且所述基质材料是在体系中比例较大的材料。然而，在个别的情况下，体系中单独的基质材料的比例可小于单独的掺杂剂的比例。
在本发明的另一个优选实施方式中，所述式(I)化合物用作混合基质体系的组分。所述混合基质体系优选包含两种或三种不同的基质材料，特别优选两种不同的基质材料。此处两种材料之一优选是具有空穴传输性质的材料并且另一种材料是具有电子传输性质的材料。然而，混合基质组分的所希望的电子传输和空穴传输性质还可主要或完全组合于单一混合基质组分中，其中其它的一种或多种混合基质组分实现其它功能。此处两种不同的基质材料可以以1:50至1:1、优选1:20至1:1、特别优选1:10至1:1、非常特别优选1:4至1:1的比率存在。混合基质体系优选用于磷光有机电致发光器件中。关于混合基质体系的更确切的信息尤其提供于申请WO 2010/108579中。
所述混合基质体系可包含一种或多种掺杂剂，优选一种或多种磷光掺杂剂。总的来说，混合基质体系优选用于磷光有机电致发光器件中。
可与根据本发明的化合物组合用作混合基质体系的基质组分的特别合适的基质材料选自下文指出的磷光掺杂剂的优选基质材料或荧光掺杂剂的优选基质材料，其取决于在混合基质体系中使用什么类型的掺杂剂。
用于混合基质体系中的优选磷光掺杂剂是上表中所示的磷光掺杂剂。
所述基质材料在根据本发明的电子器件中的发光层中的比例，对于荧光发光层优选为50.0至99.9体积％，特别优选为80.0至99.5体积％，非常特别优选为92.0至99.5体积％，而对于磷光发光层为85.0至97.0体积％。相应地，所述掺杂剂的比例，对于荧光发光层优选为0.1至50.0体积％，特别优选为0.5至20.0体积％，非常特别优选为0.5至8.0体积％，而对于磷光发光层为3.0至15.0体积％。
在本发明的另一优选实施方式中，所述式(I)化合物用作电子传输层或电子注入层或空穴阻挡层中的电子传输材料。
下文指出优选存在于本发明电子器件的上述功能层中的材料。
合适的磷光发光体特别是如下的化合物，其在适当激发时发光、优选在可见区发光，并且另外含有至少一种原子序数大于20、优选大于38且小于84、特别优选大于56且小于80的原子。使用的磷光发光体优选是含有铜、钼、钨、铼、钌、锇、铑、铱、钯、铂、银、金或铕的化合物，特别是含有铱、铂或铜的化合物。
所有发光的铱、铂或铜络合物都被视为在本发明意义上的磷光化合物。
申请WO 2000/70655、WO 2001/41512、WO 2002/02714、WO 2002/15645、EP1191613、EP 1191612、EP 1191614、WO 2005/033244、WO 2005/019373和US 2005/0258742揭示了磷光发光体的实例。总的来说，根据现有技术用于磷光OLED的和在有机电致发光器件领域的普通技术人员所知的所有磷光络合物都适用于根据本发明的器件中。
下表中所示的化合物是特别合适的磷光掺杂剂：
优选的荧光发光体选自芳基胺类。在本发明意义上的芳基胺或芳族胺被认为是指含有三个直接键合至氮的被取代或未被取代的芳族或杂芳族环系的化合物。这些芳族或杂芳族环系中的至少一个优选是稠合环系，特别优选具有至少14个芳族环原子。其优选的实例是芳族蒽胺、芳族蒽二胺、芳族芘胺、芳族芘二胺、芳族胺或芳族二胺。芳族蒽胺被认为是指其中一个二芳基氨基基团直接与蒽基团优选在9位键合的化合物。芳族蒽二胺被认为是指其中两个二芳基氨基基团直接与蒽基团优选在9,10位键合的化合物。以与此类似的方式定义芳族的芘胺、芘二胺、胺和二胺，其中所述二芳基氨基基团优选与芘在1位或在1,6位键合。其它优选的发光体化合物是茚并芴胺或茚并芴二胺，例如根据WO 2006/108497或WO 2006/122630的，苯并茚并芴胺或苯并茚并芴二胺，例如根据WO 2008/006449的，和二苯并茚并芴胺或二苯并茚并芴二胺，例如根据WO 2007/140847的，和含有稠合芳基基团的茚并芴衍生物，其公开于WO 2010/012328中。同样优选在WO 2012/048780和尚未公布的EP 12004426.8中公开的芘芳基胺。同样优选在尚未公布的EP 12006239.3中公开的苯并茚并芴胺。
除了根据本发明的化合物之外，优选用于荧光发光体的合适的基质材料是来自多种物质类别的材料。优选的基质材料选自如下的类别：低聚亚芳基(例如根据EP 676461的2,2',7,7'-四苯基螺二芴，或二萘基蒽)，特别是含有稠合芳族基团的低聚亚芳基，低聚亚芳基亚乙烯基(例如根据EP 676461的DPVBi或螺-DPVBi)，多足金属络合物(例如根据WO2004/081017)，空穴传导化合物(例如根据WO 2004/058911)，电子传导化合物，特别是酮、氧化膦、亚砜等(例如根据WO 2005/084081和WO 2005/084082)，阻转异构体(例如根据WO2006/048268)，硼酸衍生物(例如根据WO 2006/117052)或苯并蒽(例如根据WO 2008/145239)。特别优选的基质材料选自如下的类别：包含萘、蒽、苯并蒽和/或芘或这些化合物的阻转异构体的低聚亚芳基，低聚亚芳基亚乙烯基，酮，氧化膦和亚砜。非常特别优选的基质材料选自如下的类别：包含蒽、苯并蒽、苯并菲和/或芘或这些化合物的阻转异构体的低聚亚芳基。在本发明意义上的低聚亚芳基旨在被认为是指其中至少三个芳基或亚芳基基团彼此键合的化合物。此外优选WO 2006/097208、WO 2006/131192、WO 2007/065550、WO2007/110129、WO 2007/065678、WO 2008/145239、WO 2009/100925、WO 2011/054442和EP1553154中公开的蒽衍生物，和EP 1749809、EP 1905754和US 2012/0187826中公开的芘化合物。
除了根据本发明的化合物之外，用于磷光发光体的优选的基质材料是芳族胺，特别是三芳基胺，例如根据US 2005/0069729的，咔唑衍生物(例如CBP、N,N-双咔唑基联苯)或根据WO 2005/039246、US 2005/0069729、JP 2004/288381、EP 1205527或WO 2008/086851的化合物，桥接咔唑衍生物，例如根据WO 2011/088877和WO 2011/128017的，茚并咔唑衍生物，例如根据WO 2010/136109和WO 2011/000455的，氮杂咔唑衍生物，例如根据EP1617710、EP 1617711、EP 1731584、JP 2005/347160的，吲哚并咔唑衍生物，例如根据WO2007/063754或WO 2008/056746的，酮，例如根据WO 2004/093207或WO 2010/006680的，氧化膦、亚砜和砜，例如根据WO 2005/003253的，低聚亚苯基，双极性基质材料，例如根据WO2007/137725的，硅烷，例如根据WO 2005/111172的，氮杂硼杂环戊二烯或硼酸酯，例如根据WO 2006/117052的，三嗪衍生物，例如根据WO 2010/015306、WO 2007/063754或WO 2008/056746的，锌络合物，例如根据EP 652273或WO 2009/062578的，铝络合物，例如BAlq，二氮杂硅杂环戊二烯和四氮杂硅杂环戊二烯衍生物，例如根据WO 2010/054729的，和二氮杂磷杂环戊二烯衍生物，例如根据WO 2010/054730的。
可用于本发明有机电致发光器件的空穴注入或空穴传输层中或电子传输层中的合适的电荷传输材料例如是Y.Shirota等,Chem.Rev.(化学综述)2007,107(4),953-1010中公开的化合物，或者根据现有技术用于这些层中的其它材料。
除了根据本发明的化合物之外，可用于电子传输层的材料是根据现有技术用作电子传输层中的电子传输材料的所有材料。特别合适的是铝络合物例如Alq3，锆络合物例如Zrq4，苯并咪唑衍生物，三嗪衍生物，嘧啶衍生物，吡啶衍生物，吡嗪衍生物，喹喔啉衍生物，喹啉衍生物，二唑衍生物，芳族酮，内酰胺，硼烷，二氮杂磷杂环戊二烯衍生物和氧化膦衍生物。此外合适的材料是上述化合物的衍生物，如JP 2000/053957、WO 2003/060956、WO2004/028217、WO 2004/080975和WO 2010/072300中所公开的。
可用于本发明电致发光器件中的空穴传输、空穴注入或电子阻挡层中的优选空穴传输材料是茚并芴胺衍生物(例如根据WO 06/122630或WO 06/100896)、EP 1661888中公开的胺衍生物、六氮杂苯并菲衍生物(例如根据WO 01/049806)、含有稠合芳族环的胺衍生物(例如根据US 5,061,569)、WO 95/09147中公开的胺衍生物、单苯并茚并芴胺(例如根据WO08/006449)、二苯并茚并芴胺(例如根据WO 07/140847)、螺二芴胺(例如根据WO 2012/034627或WO 2013/120577)、芴胺(例如根据尚未公布的申请EP 12005369.9、EP12005370.7和EP 12005371.5)、螺二苯并吡喃胺(例如根据WO 2013/083216)和二氢吖啶衍生物(例如根据WO 2012/150001)。
所述有机电致发光器件的阴极优选包含具有低逸出功的金属、金属合金或多层结构，其包含不同金属例如碱土金属、碱金属、主族金属或镧系元素(例如Ca、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Sm等)。同样合适的是包含碱金属或碱土金属和银的合金，例如包含镁和银的合金。在多层结构情况下，除所述金属之外，也可使用具有相对高逸出功的其它金属例如Ag或Al，在这种情况下，通常使用金属的组合，例如Ca/Ag、Mg/Ag或Ag/Ag。也可以优选在金属阴极和有机半导体之间引入具有高介电常数的材料的薄中间层。适合于这个目的的例如是碱金属氟化物或碱土金属氟化物，但也可以是相应的氧化物或碳酸盐(例如LiF、Li2O、BaF2、MgO、NaF、CsF、Cs2CO3等)。此外，羟基喹啉锂(LiQ)可用于这个目的。这个层的层厚度优选为0.5至5nm。
所述阳极优选包含具有高逸出功的材料。所述阳极优选具有相对于真空大于4.5eV的逸出功。一方面，适于这个目的的是具有高氧化还原电势的金属，例如Ag、Pt或Au。另一方面，也可以优选金属/金属氧化物电极(例如Al/Ni/NiOx、Al/PtOx)。对于一些应用，至少一个电极必须是透明的或部分透明的，以利于有机材料辐射(有机太阳能电池)或光的耦合输出(OLED、O-laser)。此处优选的阳极材料是导电性混合金属氧化物。特别优选氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。此外优选导电性掺杂有机材料，特别是导电性掺杂聚合物。此外，所述阳极也可由多个层组成，例如由如下层组成：ITO的内层，和金属氧化物、优选氧化钨、氧化钼或氧化钒的外层。
所述器件被适当地(取决于应用)结构化、设置以接触并且最后被密封，因为根据本发明的器件的寿命在水和/或空气存在下缩短。
在一个优选的实施方式中，根据本发明的电子器件的特征在于，借助于升华方法涂布一个或多个层，其中在真空升华单元中，在小于10-5毫巴、优选小于10-6毫巴的初始压力下通过气相沉积施加所述材料。然而，所述初始压力在此处也可甚至更低，例如小于10-7毫巴。
同样优选的是一种如下的电子器件，其特征在于通过OVPD(有机气相沉积)方法或借助于载气升华来涂布一个或多个层，其中在10-5毫巴至1巴的压力下施加所述材料。这种方法的特别例子是OVJP(有机蒸气喷印)方法，其中所述材料通过喷嘴直接施加并且因此是结构化的(例如M.S.Arnold等,Appl.Phys.Lett.(应用物理快报)2008,92,053301)。
此外优选的是一种如下的电子器件，其特征在于从溶液中例如通过旋涂，或借助于任何希望的印刷方法例如丝网印刷、柔性版印刷、喷嘴印刷或平版印刷，但是特别优选LITI(光引发热成像，热转印)或喷墨印刷，来产生一个或多个层。对于这种目的，需要可溶性的式(I)化合物。可通过所述化合物的合适取代实现高的溶解性。
为制造根据本发明的电子器件，此外优选从溶液施加一个或多个层并通过升华方法施加一个或多个层。
根据本发明，包含一种或多种式(I)化合物的电子器件可以用于显示器中，用作照明应用中的光源和用作医疗和/或美容应用(例如光线疗法)中的光源。
具体实施方式
实施例
以下实施例用于解释本发明。它们并不旨在被理解为限制性的。
A)根据本发明的化合物的合成
除非另外说明，否则在保护性气体气氛下在干燥溶剂中进行以下合成。可利用本领域普通技术人员已知的合成方法来制备根据本发明的化合物。
I)前体的合成：
实施例1：2-氯-4,6-二苯基嘧啶
将75g(0.41mmol)的1,3,5-三氯嘧啶、100g(0.82mol)的苯基硼酸和625ml的4MNaHCO3溶液悬浮在2.5l乙二醇二甲醚中。向此悬浮液中加入2.3g(10.23mmol)的Pd(OAc)2和10.35g(34mmol)的P(o-Tol)3，并且将反应混合物回流加热16小时。随后使混合物分配在乙酸乙酯与水之间，将有机相用水洗涤三次并经Na2SO4干燥，并且在旋转蒸发器中蒸发。使剩余残余物从庚烷/甲苯中重结晶。产率为43g(0.15mol，38％)。
实施例2：4-(2-溴苯基)-2,6-二苯基嘧啶
将23g(409mmol)氢氧化钾溶解在500ml乙醇中，在室温下加入溶解在500ml乙醇中的40g(255mmol)苯甲酰胺盐酸盐和129g(452mmol)的3-(溴苯基)-1-苯基-2-丙烯-1-酮，并且将混合物在回流下搅拌3小时。在冷却至室温后，抽吸过滤出沉淀的固体，用少量乙醇洗涤并干燥，留下呈无色晶体形式的55g(129mmol，50％)产物。
实施例3：2,4-双联苯-3-基-6-氯-1,3,5-三嗪
首先在500ml四颈烧瓶中引入5.2g镁(0.215mol)，并且缓慢地逐滴加入50g溴联苯(214mmol)于200ml THF中的溶液。将反应混合物在沸腾下加热1.5小时并且随后冷却至室温。首先在第二烧瓶中引入含氯化氰(17.2g，93mmol)的150ml THF并冷却至0℃。然后在此温度下逐滴加入冷却的Grignard试剂，并且将混合物在室温下搅拌12小时。此后，向反应混合物中加入150ml HCl，并且用二氯甲烷萃取水相三次。将合并的有机相用水洗涤，经Na2SO4干燥并蒸发。使残余物从EtOH中重结晶。产率为32.8g(78mmol，84％)。
实施例4：2-氯-4,6-双-[1,1'；3',1”]三联苯-5'-基-1,3,5-三嗪
首先在500ml四颈烧瓶中引入3.93g镁(162mmol)，并且缓慢地逐滴加入50g 5'-溴-[1,1'；3',1”]三联苯(162mmol)于150ml THF中的溶液。将反应混合物在沸腾下加热1.5小时并且随后冷却至室温。首先在第二烧瓶中引入含氯化氰(13g，70mmol)的150ml THF并冷却至0℃。然后在此温度下逐滴加入冷却的Grignard试剂，并且将混合物在室温下搅拌12小时。此后，向反应混合物中加入150ml HCl，并且用二氯甲烷萃取水相三次。将合并的有机相用水洗涤，经Na2SO4干燥并蒸发。使残余物从EtOH中重结晶。产率为27.8g(49mol，70％)。
实施例5：2-氯-4,6-双-(3-([3,1′；5,1”]三联苯-1-基)苯-1-基)-1,3,5-三嗪
首先在500ml四颈烧瓶中引入2.0g镁(81mmol)，并且缓慢地逐滴加入31.2g 5'-(3-溴苯基)-[1,1'；3',1”]三联苯(81mmol)于100ml THF中的溶液。将反应混合物在沸腾下加热1.5小时并且随后冷却至室温。首先在第二烧瓶中引入含氯化氰(6.4g，35mmol)的50mlTHF并冷却至0℃。然后在此温度下逐滴加入冷却的Grignard试剂，并且将混合物在室温下搅拌12小时。此后，向反应混合物中加入150ml HCl，并且用二氯甲烷萃取水相三次。将合并的有机相用水洗涤，经Na2SO4干燥并蒸发。使残余物从甲苯中重结晶。产率为6.8g(9.4mmol，28％)。
实施例6：3-溴-9-[1,1'；3',1”]三联苯-5'-基-9H-咔唑
将10g(41mmol)的3-溴-9H-咔唑(CAS 86-74-8)和16g(45mmol，1.1当量)的5'-碘-[1,1'；3',1”]三联苯与9.2g(160mmol，4当量)氢氧化钾、300mg(1.6mmol，0.04当量)的1,10-菲咯啉和160mg(1.6mmol，0.04当量)碘化铜(I)一起溶解在250ml对二甲苯中并回流加热。当反应完全时，用水萃取混合物三次，并且将有机相经硫酸钠干燥，在真空中去除溶剂，并且通过柱色谱法(乙酸乙酯/庚烷)纯化所得固体，得到17g(36mmol，88％)所希望的产物。
可以类似地获得以下化合物：
实施例 产率
6a 94％
6b 91％
6c 96％
实施例7：9-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9H-咔唑-3-硼酸
将22.3g(51mmol)的3-溴-9-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9H-咔唑溶解在600ml干燥THF中并冷却至-78℃。在此温度下，历经约5分钟的过程加入26.2ml(65.7mmol/2.5M己烷溶液)的n-BuLi，并且随后将混合物在-78℃下再搅拌2.5小时。在此温度下，尽可能快速地加入7.3ml(65.7mmol)硼酸三甲酯，并且使反应物缓慢地达到室温(约18小时)。用水洗涤反应溶液，并且将沉淀的固体和有机相与甲苯一起共沸干燥。通过在约40℃下与甲苯/二氯甲烷一起搅拌来洗涤粗产物并抽吸过滤，得到17.5g(85％)呈白色固体状的产物。
可以类似地获得以下化合物：
实施例8：3-(5-溴联苯-3-基)-9-苯基-9H-咔唑
将15.5g(43.3mmol)的3-溴-5-碘联苯和13.7g(48mmol)的(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸溶解在80ml甲苯中并脱气。加入281ml的经过脱气的2M K2CO3溶液和2.5g(2.2mmol)Pd(OAc)2。随后在保护性气体气氛下在80℃下搅拌反应混合物48小时。将冷却的溶液用甲苯稀释，用水洗涤多次，干燥并蒸发。通过利用甲苯/庚烷(1:2)的硅胶柱色谱法纯化产物。纯度为98％。产率：17.6g(37mmol)，理论值的78％。
可以类似地获得以下化合物：
产率
8a 70％
8b 69％
8c 68％
8d 83％
实施例9：3-(5-二羟硼基联苯-3-基)-9-苯基-9H-咔唑
将110ml(276mmol)正丁基锂(2.5M，于己烷中)逐滴加入128g(270mmol)3-(5-溴联苯-3-基)-9-苯基-9H-咔唑于1500ml二乙醚中的被冷却至-78℃的溶液中。将反应混合物在-78℃下搅拌30分钟。使混合物达到室温，再次冷却至-78℃，然后快速加入40ml(351mmol)硼酸三甲酯于50ml二乙醚中的混合物。升温至-10℃后，使用135ml的2N盐酸将混合物水解。分离出有机相，用水洗涤，经硫酸钠干燥并蒸发至干。将残余物溶于300ml正庚烷中，抽吸过滤出无色固体，用正庚烷洗涤并在真空中干燥。产率：112g(256mmol)，理论值的95％。
可以类似地获得以下化合物：
实施例10e：
在保护性气体下将22g(79.8mmol)2,12-二甲基-10-苯基-10,12-二氢-10-氮杂茚并[2,1-b]芴、34g(87mmol)三嗪和15.9ml(15.9mmol)1mol/l三叔丁基膦、1.79g(7.9mmol)乙酸钯悬浮在120ml对二甲苯中。将反应混合物回流加热16小时。在冷却后，分离出有机相，用200ml水洗涤三次并且随后蒸发至干。将残余物用热甲苯萃取，从甲苯中重结晶并且最后在高真空中升华。纯度为99.9％。产率：38g(64mmol)，理论值的80％。
类似地获得以下化合物：
实施例 产率
10c 81％
10d 76％
10f 72％
10g 70％
10h 85％
10i 80％
实施例11e：
将23g(40.18mmol)原料悬浮在800ml乙腈中，并且在-20℃下以多份加入7.15g(40.18mmol)的N-溴代琥珀酰亚胺，所述添加的速率使得反应温度不高于-20℃。将混合物再搅拌18小时，同时使温度达到室温。随后将反应混合物在旋转蒸发器中蒸发，溶解在二氯甲烷中并用水洗涤。将混合物干燥，蒸发且随后从甲苯中重结晶至纯度为99.3％，得到20.8g(80％)呈白色固体状的产物。
类似地获得以下化合物：
实施例 产率
11c 81％
11d 76％
11f 72％
11g 70％
11h 85％
11i 80％
II)根据本发明的化合物的合成
实施例12f：
将28.9g(43.3mmol)原料和13.7g(48mmol)的9-苯基-9H-咔唑-3-硼酸溶解在80ml甲苯中并脱气。加入281ml的经过脱气的2M K2CO3溶液和2.5g(2.2mmol)的Pd(OAc)2。随后在保护性气体气氛下在80℃下搅拌反应混合物48小时。将冷却的溶液补充以甲苯，用水洗涤多次，干燥并蒸发。通过利用甲苯/庚烷(1:2)的硅胶柱色谱法纯化产物并且最后在高真空(p＝5×10-7毫巴)中升华。纯度为99.9％。产率：28g(31mmol)，理论值的80％。
实施例 产率
12c 81％
12e 76％
12g 79％
12h 82％
12j 80％
12i 76％
12k 72％
12l 70％
12m 85％
12o 80％
12u 79％
12v 83％
12w 78％
B)根据本发明的化合物在OLED中的用途
在下文实施例V1至E9中呈现了多种OLED的数据(参见表1和表2)。实施例V1至V7是比较例，实施例E1至E9是根据本发明的实施例。
如下制造所述OLED：
为改进处理，将已经涂有结构化ITO(氧化铟锡)的厚度为50nm的清洁玻璃板涂覆20nm的PEDOT:PSS(聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)，以CLEVIOSTM P VP AI4083购自德国贺利氏贵金属公司(Heraeus Precious Metals GmbH)，通过旋涂从水溶液施加)。这些涂覆玻璃板形成施加OLED的基底。
所述OLED基本上具有以下层结构：基底/空穴传输层(HTL)/中间层(IL)/电子阻挡层(EBL)/发光层(EML)/任选的空穴阻挡层(HBL)/电子传输层(ETL)和最后的阴极。所述阴极由厚度为100nm的铝层形成。所述OLED的确切结构示于表1中。用于制造OLED所需的材料示于表3中。
在真空室中通过热气相沉积施加所有材料。此处的发光层总是由至少一种基质材料(主体材料)和发光掺杂剂(发光体)组成，通过共蒸发使所述一种或多种基质材料以一定的体积比例与所述发光掺杂剂混合。此处例如SdT1:TEG1(90％:10％)的表达是指，材料SdT1以90％的体积比例存在于该层中，而TEG1以10％的比例存在于该层中。类似地，所述电子传输层也可以由两种材料的混合物组成。
通过标准方法表征所述OLED。为此目的，确定电致发光光谱、电流效率(以cd/A测量)、从呈现朗伯发射特性的电流/电压/发光密度特性线(IUL特性线)计算的作为发光密度函数的功率效率(以lm/W测量)和外量子效率(EQE，以百分比测量)，和寿命。确定在1000cd/m2电流密度下的电致发光光谱，并从其计算CIE 1931 x和y颜色坐标。表2中的术语U10表示10mA/cm2电流密度所需要的电压。CE10和PE10分别表示在10mA/cm2下达到的电流和功率效率。最后，EQE10表示在10mA/cm2工作发光密度下的外量子效率。
寿命LT定义为在恒定电流下工作时发光密度已从初始发光密度降至特定比例L1后的时间。表2中的表达L0；j0＝4000cd/m2和L1＝80％是指，LT栏中所示的寿命对应于初始发光密度已从4000cd/m2降至3200cd/m2后的时间。类似地，L0；j0＝20mA/cm2，L1＝70％是指，在20mA/cm2下工作LT时间后，发光密度降至其初始值的70％。
表2中总结了关于所制造多种OLED测量的数据。
下文更详细地解释一些实施例以示例根据本发明的化合物的优点。所用的所有材料根据现有技术已知是OLED材料，或者其合成和用途描述于本申请中。
根据本发明的化合物作为磷光OLED中的基质材料的用途
在所测量的所有器件中，在使用根据本发明的化合物作为发光层中的基质材料与三重态发光体组合时(实施例E1至E9，化合物12f、12g、12h、12k、12m、12w)，获得非常好的性能数据，特别是寿命和效率。
与根据现有技术的化合物SdT5相比，利用根据本发明的化合物12w达到显著改进的效率和寿命(实施例V7、E7)。化合物12w与化合物SdT5的不同之处在于以下特征：茚并咔唑的CR2基团和NR基团彼此呈顺式而非反式。
在使用在咔唑上含有嘧啶基团的化合物SdT4时，获得良好性能数据。然而，在用三嗪基团代替嘧啶基团时，如在化合物12f中的，获得改进了75％的寿命(实施例V3、E1)。
与嘧啶基团相比,存在经由连接子键合至茚并咔唑单元的三嗪基团，因此令人惊讶地产生性能数据的显著改进。
与带有苯基基团而非三嗪基团的对比化合物SdT3相比，在使用化合物12w时，获得性能数据的改进(E7、V6)。特别是，寿命得到显著改进并且效率得到略微改进。
使用三嗪基团代替苯基基团作为茚并咔唑基团的氮上的取代基，因此显著改进包含所述化合物的OLED的性能数据。
此外，利用根据本发明的化合物，即使在低发光体浓度例如5体积％下，也获得非常好的性能数据，特别是非常好的寿命和非常好的效率(实施例E2、E8和E9)。
对于OLED来说，对发光层中的低发光体浓度非常关注，因为发光体中使用的金属例如铱和铂是非常稀少并且因此是昂贵的。此外，络合物通常具有低的温度稳定性，因此必须缓慢地进行气相沉积。如果有待通过气相沉积施加的发光体的浓度和因此其量较低，则可缩短气相沉积时间。
关于根据本发明的器件的性能数据相比于对比器件的显著改进，如由以下比较所示的。关于化合物12w，例如，相比于对比化合物SdT1和SdT2，获得显著改进的寿命和略微改进的效率，SdT1和SdT2中不存在咔唑取代基或者存在经由氮而非经由芳族环键合的咔唑取代基(实施例V2、V5、E8)。在这种情况下获得非常好的性能数据，特别是，利用化合物12f时情况如此，其中茚并咔唑单元经由苯环连接至三嗪单元(实施例E2)。
总而言之，茚并咔唑单元与键合至芳族环的咔唑基团的组合因此产生优异的性能数据，与其中不存在咔唑基团或经由氮键合咔唑基团的化合物相比，这代表了显著改进。
在用作磷光OLED中的基质材料时，根据本发明的材料因此在所有参数中、特别是在寿命和功率效率方面产生相比于现有技术的显著改进。
表1
表2：OLED的数据
表3：OLED中使用的材料的结构式

Claims (15)

1.式(I)的化合物，
其中：
Y等于N或CR1，其中含有所述基团Y的六元环中的至少两个基团Y必须等于N；
Z等于CR1或N；
V等于CR2或N；
Ar1是具有6至40个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系可被一个或多个基团R1取代；
Ar2是具有6至40个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系可被一个或多个基团R1取代；
R1在每次出现时相同或不同地是H，D，F，Br，Cl，I，C(＝O)R3，CN，Si(R3)3，N(R3)2，P(＝O)(R3)2，S(＝O)R3，S(＝O)2R3，具有1至20个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，或具有2至20个C原子的烯基或炔基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R3取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-R3C＝CR3-、-C≡C-、Si(R3)2、C＝O、C＝NR3、-C(＝O)O-、-C(＝O)NR3-、NR3、P(＝O)(R3)、-O-、-S-、SO或SO2代替，或具有5至30个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R3取代，或具有5至30个芳族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，所述基团可被一个或多个基团R3取代，其中两个或更多个基团R1可彼此连接并且可形成环；
R2在每次出现时相同或不同地是H，D，F，Br，Cl，I，C(＝O)R3，CN，Si(R3)3，N(R3)2，P(＝O)(R3)2，S(＝O)R3，S(＝O)2R3，具有1至20个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，或具有2至20个C原子的烯基或炔基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R3取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-R3C＝CR3-、-C≡C-、Si(R3)2、C＝O、C＝NR3、-C(＝O)O-、-C(＝O)NR3-、NR3、P(＝O)(R3)、-O-、-S-、SO或SO2代替，或具有5至30个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R3取代，或具有5至30个芳族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，所述基团可被一个或多个基团R3取代；
R3在每次出现时相同或不同地是H，D，F，Br，Cl，I，C(＝O)R4，CN，Si(R4)3，N(R4)2，P(＝O)(R4)2，S(＝O)R4，S(＝O)2R4，具有1至20个C原子的直链烷基或烷氧基基团，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基或烷氧基基团，或具有2至20个C原子的烯基或炔基基团，其中上述基团可各自被一个或多个基团R4取代，并且其中上述基团中的一个或多个CH2基团可被-R4C＝CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C＝O、C＝NR4、-C(＝O)O-、-C(＝O)NR4-、NR4、P(＝O)(R4)、-O-、-S-、SO或SO2代替，或具有5至30个芳族环原子的芳族或杂芳族环系，所述环系在每种情况下可被一个或多个基团R4取代，或具有5至30个芳族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，所述基团可被一个或多个基团R4取代，其中两个或更多个基团R3可彼此连接并且可形成环；
R4在每次出现时相同或不同地是H，D，F，或具有1至20个C原子的脂族、芳族或杂芳族有机基团，其中一个或多个H原子还可被D或F代替；此处的两个或更多个取代基R4可彼此连接并且可形成环；
n等于0或1；
m等于0或1；
其中如果在式(I)中，存在以下两种条件，则所述标记n等于0：
a)存在不多于两个等于N的基团Y，以及
b)这两个等于N的基团Y在所述六元环上位于彼此的间位处。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于所述标记m等于0。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于如果在所述六元环中确切三个基团Y等于N，则所述标记n等于0或1，并且在所有其它情况下所述标记n等于0。
4.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于Z等于CR1。
5.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于V等于CR2。
6.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于所述环中确切三个基团Y等于N，并且其余基团Y等于CR1。
7.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于Ar1代表下式(Ar1-I)的基团
式(Ar1-I)，
其中虚线表示键合至所述茚并咔唑基团和含有所述基团Y的所述六元环的键，
Ar3在每次出现时相同或不同地是具有6至18个芳族环原子的芳基或杂芳基基团，所述基团可被一个或多个基团R1取代，其中R1如权利要求1中所限定的；和
k是1、2、3或4，其中选择所述标记k以使得整个基团Ar1中的芳族环原子数不超过数目40。
8.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于作为所述式(I)的组成部分的式(Y)基团
式(Y)
符合下式(Y-1)至(Y-6)之一，其中虚线表示键合至所述化合物的其余部分的键，
并且其中R1和R3如权利要求1中所限定的。
9.一种聚合物，其含有一种或多种根据权利要求1至8中的一项所述的化合物，其中一个或多个形成所述聚合物的键可位于式(I)中被R1或R2取代的任何希望位置处。
10.一种制剂，其包含至少一种根据权利要求1至8中的一项所述的化合物或者至少一种根据权利要求9所述的聚合物和至少一种溶剂。
11.一种电子器件，所述电子器件选自有机集成电路(OIC)、有机场效应晶体管(OFET)、有机薄膜晶体管(OTFT)、有机发光晶体管(OLET)、有机太阳能电池(OSC)、有机光学检测器、有机光感受器、有机场猝熄器件(OFQD)、有机发光电化学电池(OLEC)、有机激光二极管(O-laser)和有机电致发光器件(OLED)，其特征在于所述电子器件包含至少一种根据权利要求1至8中的一项所述的化合物。
12.根据权利要求11所述的电子器件，所述电子器件选自有机电致发光器件，其特征在于所述电子器件包含阳极、阴极和至少一个发光层，其中所述器件的至少一个选自发光层、电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层的层包含至少一种根据权利要求1至8中的一项所述的化合物。
13.根据权利要求12所述的电子器件，其特征在于根据权利要求1至8中的一项所述的化合物存在于发光层中与一种或多种磷光发光体化合物组合。
14.一种制备根据权利要求1至8中的一项所述的化合物的方法，其特征在于使茚并咔唑化合物与含有缺电子杂芳基基团的芳族或杂芳族环系反应，其中所述芳族或杂芳族环系与所述茚并咔唑的氮原子偶联。
15.根据权利要求1至8中的一项所述的化合物在电子器件中的用途。
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