CN107056726B - 一种基于10,10-二芳基蒽酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于10,10‑二芳基蒽酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用，该化合物以10,10‑二芳基蒽酮为母核，具有分子间不易结晶、不易聚集、具有良好成膜性的特点。本发明化合物作为OLED发光器件的发光层材料使用时，制作出的OLED器件具有良好的光电性能。

Description

一种基于10,10-二芳基蒽酮的化合物及其在有机电致发光器 件上的应用
技术领域
本发明涉及有机电致发光领域，尤其是涉及一种以10,10-二芳基蒽酮为母核的化合物，以及其作为发光层材料在有机发光二极管上的应用。
背景技术
有机电致发光(OLED:Organic Light Emission Diodes)器件技术既可以用来制造新型显示产品，也可以用于制作新型照明产品，有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明，应用前景十分广泛。
OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。
有机发光二极管(OLEDs)在大面积平板显示和照明方面的应用引起了工业界和学术界的广泛关注。然而，传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)。外量子效率普遍低于 5％，与磷光器件的效率还有很大差距。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋- 轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100％。但磷光材料存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚落严重等问题限制了其在OLEDs的应用。热激活延迟荧光 (TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(△EST)，三线态激子可以通过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100％。同时，材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。
虽然理论上TADF材料可以实现100％的激子利用率，但实际上存在如下问题:(1)设计分子的T1和S1态具有强的CT特征,非常小的S1-T1态能隙，虽然可以通过TADF过程实现高T1→S1态激子转化率，但同时导致低的S1态辐射跃迁速率，因此，难于兼具(或同时实现)高激子利用率和高荧光辐射效率；(2) 即使已经采用掺杂器件减轻T激子浓度猝灭效应，大多数TADF材料的器件在高电流密度下效率滚降严重。
就当前OLED显示照明产业的实际需求而言，目前OLED材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，作为材料企业开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种基于10,10-二芳基蒽酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本发明基于TADF机理的二芳基取代蒽酮类化合物作为发光层材料应用于有机发光二极管上，应用本发明化合物制作出的OLED器件具有良好的光电性能，能够满足面板制造企业的要求。
本发明的技术方案如下：
一种基于10,10-二芳基蒽酮的化合物，该化合物结构如通式(1)所示：
Figure BDA0000973394390000021
通式(1)中，Ar1、Ar2分别独立的表示氢、-Ar-R或-R；且Ar1、Ar2不同时为氢；
其中，Ar表示苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基或菲基；
R采用通式(2)、通式(3)、通式(4)或通式(5)表示：
Figure BDA0000973394390000022
其中，X1为氧原子、硫原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的胺基中的一种；
R1、R2分别独立的选取氢或通式(6)、通式(7)所示结构：
Figure BDA0000973394390000031
a为
Figure BDA0000973394390000032
X2、X3分别表示为氧原子、硫原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的胺基中的一种；
通式(6)、通式(7)与uCL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL4-CL5键、 CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键、CL‘3-CL’4键或CL‘4-CL’5键连接；
R3表示苯基、联苯基、萘基、蒽基或菲基。
所述化合物当a表示
Figure BDA0000973394390000033
且与CL4-CL5键或CL‘4-CL’5键连接时，X1和X2的位置重叠，只取X1或者X2；X3表示为氧原子、硫原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的胺基中的一种。
所述化合物中R为：
Figure BDA0000973394390000034
Figure BDA0000973394390000041
Figure BDA0000973394390000051
Figure BDA0000973394390000061
Figure BDA0000973394390000062
中的任一种。
所述基于10,10-二芳基蒽酮的化合物的具体结构式为：
Figure BDA0000973394390000063
Figure BDA0000973394390000071
Figure BDA0000973394390000081
Figure BDA0000973394390000091
Figure BDA0000973394390000101
Figure BDA0000973394390000111
Figure BDA0000973394390000121
一种包含所述化合物的发光器件，所述化合物作为发光层材料，用于制作有机电致发光器件。
一种制备所述化合物的方法，反应方程式是：
Figure BDA0000973394390000122
称取蒽酮为核心的二溴代化合物、Ar1-H或Ar2-H，用甲苯溶解；再加入 Pd2(dba)3、三叔丁基磷、叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度95～100℃，反应10～24小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；所述蒽酮为核心的二溴化物与Ar1-H或Ar2-H的摩尔比为1:2.0～4.0；Pd2(dba)3与蒽酮为核心的二溴化物的摩尔比为0.006～0.02:1，三叔丁基磷与蒽酮为核心的二溴化物的摩尔比为0.006～0.02:1，叔丁醇钠与蒽酮为核心的二溴化物的摩尔比为1.0～3.0:1；Ar1、Ar2不表示为氢。
一种制备所述化合物的方法，反应方程式是：
Figure BDA0000973394390000123
称取称取蒽酮为核心的一溴代化合物、Ar1-H或Ar2-H，用甲苯溶解；再加入Pd2(dba)3、三叔丁基磷、叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度95～100℃，反应10～24小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；所述蒽酮为核心的一溴化物与Ar1-H或Ar2-H的摩尔比为1:1.0～2.0；Pd2(dba)3与蒽酮为核心的一溴化物的摩尔比为0.003～0.01:1，三叔丁基磷与蒽酮为核心的一溴化物的摩尔比为0.003～0.01:1，叔丁醇钠与蒽酮为核心的一溴化物的摩尔比为0.5～1.5:1；Ar1或Ar2表示为氢。
一种制备所述化合物的方法，反应方程式是：
Figure BDA0000973394390000131
称取蒽酮为核心的二硼酸酯、Ar1-Br或Ar2-Br，用甲苯溶解；再加入 Pd2(dba)3、三叔丁基磷、叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度95～100℃，反应10～24小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；所述蒽酮为核心的二硼酸酯与Ar1-Br或Ar2-Br的摩尔比为1:2.0～4.0；Pd2(dba)3与蒽酮为核心的二硼酸酯的摩尔比为0.006～0.02:1，三叔丁基磷与蒽酮为核心的二硼酸酯的摩尔比为0.006～0.02:1，叔丁醇钠与蒽酮为核心的二硼酸酯的摩尔比为1.0～3.0:1；Ar1、Ar2不表示为氢。
一种制备所述化合物的方法，反应方程式是：
Figure BDA0000973394390000132
称取蒽酮为核心的硼酸酯、Ar1-Br或Ar2-Br，用甲苯溶解；再加入Pd2(dba)3、三叔丁基磷、叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度 95～100℃，反应10～24小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；所述蒽酮为核心的硼酸酯与Ar1-Br或Ar2-Br的摩尔比为1:1.0～2.0； Pd2(dba)3与蒽酮为核心的硼酸酯的摩尔比为0.003～0.01:1，三叔丁基磷与蒽酮为核心的硼酸酯的摩尔比为0.003～0.01:1，叔丁醇钠与蒽酮为核心的二硼酸酯的摩尔比为0.5～1.5:1；Ar1或Ar2表示为氢。
本发明有益的技术效果在于：
本发明化合物以10,10-二芳基蒽酮为母核，具有分子间不易结晶、不易聚集、具有良好成膜性的特点；分子中多为刚性基团，具有良好的热稳定性；具有合适的HOMO和LUMO能级，电子云有效分离可实现较小的S1-T1态能隙，可有效提高高激子利用率和高荧光辐射效率，降低高电流密度下的效率滚降，降低器件电压，具有良好的光电特性。
本发明所述化合物可应用于OLED发光器件制作，并且可以获得良好的器件表现，所述化合物作为OLED发光器件的发光层材料使用时，制作的器件具有良好的光电性能。本发明所述化合物在OLED发光器件中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景。
附图说明
图1为使用本发明化合物的OLED结构示意图。
图中：1、为透明基板层；2、为ITO阳极层；3、为空穴注入层；4、为空穴传输/电子阻挡层；5、为发光层；6、为空穴阻挡/电子传输层；7、为电子注入层；8、为阴极反射电极层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1化合物1的制备
Figure BDA0000973394390000141
在配有恒压滴液漏斗的1L三口瓶中,加入金属镁(5.1g，0.21mol),将对溴碘苯(56.6g，0.20mol)溶解在300g四氢呋喃中，并置于恒压滴液漏斗中,使用氮气保护，加热三口瓶至瓶内温度达到65℃，通过恒压滴液漏斗加入对溴碘苯的四氢呋喃溶液，首先加入50mL，待反应引发后，慢慢滴入剩余部分，1h滴加完毕，回流温度下反应2h，降至室温后转移至恒压漏斗中待用；
将蒽醌(41.6g，0.20mol)溶解在200g四氢呋喃之中加到2L三口瓶中，而后缓慢滴加上述待用溶液，回流温度下反应3h，反应结束后，降温至25℃，将以上反应液慢慢倾入200g质量浓度为10％的稀盐酸中，搅拌15min，分液，收集有机相，减压脱去溶剂，得到粘稠液体，不进行精制，直接用于下一步反应中；
向上述所得粘稠液体中加入250g苯，搅拌下加入1.42g(0.01mol)三氟化硼乙醚溶液，60～65℃反应4h，淬灭反应，减压脱除溶剂，柱层析得到化合物1， HPLC纯度99.5％,收率45％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C26H17BrO，理论值424.0463，测试值424.0466。
元素分析(C26H17BrO)：理论值C：73.42，H：4.03，O：3.76，测试值：C： 73.44，H：4.01，O：3.79。
实施例2化合物2的制备
Figure BDA0000973394390000151
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入8.51g(0.02mol)化合物1，7.62 g(0.03mol)双联硼酸频哪醇酯，3.92g(0.04mol)乙酸钾，0.30g pd2(dba)3， 0.20g三叔丁基磷，100ml甲苯，加热回流20小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到化合物2，HPLC纯度99.7％，收率87.57％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C32H29BO3，理论值472.2210，测试值472.2215。
元素分析(C32H29BO3)：理论值C：81.36，H：6.19，O：10.16，测试值： C：81.40，H：6.15，O：10.18。
实施例3化合物3的制备
Figure BDA0000973394390000152
在配有恒压滴液漏斗的1L三口瓶中,加入金属镁(5.1g，0.21mol),将均三溴苯(63.0g，0.2mol)溶解在300g四氢呋喃中，并置于恒压滴液漏斗中,使用氮气保护，加热三口瓶至瓶内温度达到65℃，通过恒压滴液漏斗加入均三溴苯的四氢呋喃溶液，首先加入50mL，待反应引发后，慢慢滴入剩余部分，1h滴加完毕，回流温度下反应2h，降至室温后转移至恒压漏斗中待用。将蒽醌(41.6g， 0.2mol)溶解在200g四氢呋喃之中加到2L三口瓶中，而后缓慢滴加上述待用溶液，回流温度下反应3h，反应结束后，降温至25℃，将以上反应液慢慢倾入200g 质量浓度为10％的稀盐酸中，搅拌15min，分液，收集有机相，减压脱去溶剂，得到粘稠液体，不进行精制，直接用于下一步反应中。
向上述所得粘稠液体中加入250g苯，搅拌下加入1.42g(0.01mol)三氟化硼乙醚溶液，60～65℃反应4h，淬灭反应，减压脱除溶剂，柱层析得到目标产品化合物3，HPLC纯度99.7％,收率42％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C26H16Br2O，理论值501.9568，测试值501.9562。
元素分析(C26H16Br2O)：理论值C：61.93，H：3.20，O：3.17，测试值： C：61.96，H：3.24，O：3.15。
实施例4化合物C01的制备
Figure BDA0000973394390000161
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M01，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流20小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.6％，收率76.00％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C38H25NO2，理论值527.1885，测试值527.1894。
元素分析(C38H25NO2)：理论值C：86.50，H：4.78，N：2.65，O：6.06，测试值：C：86.45，H：4.79，N：2.68，O：6.08。
实施例5化合物C04的制备
Figure BDA0000973394390000162
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M02，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷， 100ml甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.5％，收率62.35％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C50H32N2O2，理论值676.2515，测试值676.2519。
元素分析(C50H32N2O2)，理论值C：88.73，H：4.77，N：4.14，O：2.36，测试值：C：88.76，H：4.81，N：4.10，O：2.33。
实施例6化合物C09的制备
Figure BDA0000973394390000171
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M03，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.8％，收率70.06％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C47H33NO，理论值627.2562，测试值676.2519。
元素分析(C47H33NO)，理论值C：89.92，H：5.30，N：2.23，O：2.55，测试值：C：89.90，H：5.31，N：2.20，O：2.59。
实施例7化合物C14的制备
Figure BDA0000973394390000172
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M04，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.4％，收率61.37％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C44H27NO2，理论值601.2042，测试值601.2039。
元素分析(C44H27NO2)，理论值C：87.83，H：4.52，N：2.33，O：5.32，测试值：C：87.88，H：4.52，N：2.30，O：5.30。
实施例8化合物C19的制备
Figure BDA0000973394390000181
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M05，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.7％，收率67.55％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C42H27NO，理论值561.2093，测试值561.2088。
元素分析(C42H27NO)，理论值C：89.81，H：4.85，N：2.49，O：2.85，测试值：C：89.83，H：4.88，N：2.47，O：2.82。
实施例9化合物C20的制备
Figure BDA0000973394390000182
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物2，0.03mol化合物M06，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.4％，收率66.32％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C48H41NO，理论值637.2406，测试值637.2411。
元素分析(C48H41NO)，理论值C：90.40，H：4.90，N：2.20，O：2.51，测试值：C：90.36，H：4.88，N：2.23，O：2.53。
实施例10化合物C26的制备
Figure BDA0000973394390000191
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物2，0.03mol化合物M07，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷， 100ml甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.2％，收率60.21％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C56H36N2O，理论值752.2828，测试值752.2824。
元素分析(C56H36N2O)，理论值C：89.33，H：4.82，N：3.72，O：2.13，测试值：C：89.35，H：4.80，N：3.74，O：2.11。
实施例11化合物C31的制备
Figure BDA0000973394390000192
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物2，0.03mol化合物M08，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.9％，收率64.58％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C53H37NO，理论值703.2875，测试值703.2871。
元素分析(C53H37NO)，理论值C：90.44，H：5.30，N：1.99，O：2.27，测试值：C：90.42，H：5.32，N：1.97，O：2.29。
实施例12化合物C45的制备
Figure BDA0000973394390000201
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物2，0.03mol化合物M09，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.1％，收率61.17％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C50H31NO3，理论值693.2304，测试值693.2309。
元素分析(C50H31NO3)，理论值C：86.56，H：4.50，N：2.02，O：6.92，测试值：C：86.58，H：4.51，N：2.00，O：6.91。
实施例13化合物C48的制备
Figure BDA0000973394390000202
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M10，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.9％，收率67.58％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C50H39NO，理论值669.3032，测试值669.3037。
元素分析(C50H39NO)，理论值C：89.65，H：5.87，N：2.09，O：2.39，测试值：C：89.68，H：5.84，N：2.06，O：2.42。
实施例14化合物C51的制备
Figure BDA0000973394390000211
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M11，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.7％，收率65.74％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C50H39NO，理论值669.3032，测试值669.3036。
元素分析(C50H39NO)，理论值C：89.65，H：5.87，N：2.09，O：2.39，测试值：C：89.67，H：5.85，N：2.08，O：2.40。
实施例15化合物C53的制备
Figure BDA0000973394390000212
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M12，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.9％，收率66.68％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C47H33NO2，理论值643.2511，测试值643.2516。
元素分析(C47H33NO2)，理论值C：87.69，H：5.17，N：2.18，O：4.97，测试值：C：87.66，H：5.21，N：2.17，O：4.97。
实施例16化合物C56的制备
Figure BDA0000973394390000213
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M13，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.8％，收率65.88％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C47H33NO2，理论值643.2511，测试值643.2515。
元素分析(C47H33NO2)，理论值C：87.69，H：5.17，N：2.18，O：4.97，测试值：C：87.68，H：5.18，N：2.20，O：4.95。
实施例17化合物C57的制备
Figure BDA0000973394390000221
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M14，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.9％，收率64.81％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C47H33NO2，理论值643.2511，测试值643.2518。
元素分析(C47H33NO2)，理论值C：87.69，H：5.17，N：2.18，O：4.97，测试值：C：87.66，H：5.18，N：2.19，O：4.97。
实施例18化合物C64的制备
Figure BDA0000973394390000222
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M15，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.5％，收率59.68％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C47H33NO2，理论值643.2511，测试值643.2514。
元素分析(C47H33NO2)，理论值C：87.65，H：5.17，N：2.18，O：4.97，测试值：C：87.68，H：5.15，N：2.15，O：5.02。
实施例19化合物C71的制备
Figure BDA0000973394390000231
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M16，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.9％，收率68.86％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C44H30N2O，理论值602.2358，测试值602.2355。
元素分析(C44H30N2O)，理论值C：87.68，H：5.02，N：4.65，O：2.65，测试值：C：87.69，H：5.05，N：4.63，O：2.63。
实施例20化合物C76的制备
Figure BDA0000973394390000232
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M17，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.7％，收率67.55％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C50H32N2O2，理论值692.2464，测试值692.2462。
元素分析(C50H32N2O2)，理论值C：86.68，H：4.66，N：4.04，O：4.62，测试值：C：86.67，H：4.67，N：4.05，O：4.61。
实施例21化合物C83的制备
Figure BDA0000973394390000241
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M18，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.3％，收率63.28％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C53H38N2O，理论值718.2984，测试值718.2981。
元素分析(C53H38N2O)，理论值C：88.55，H：5.33，N：3.90，O：2.23，测试值：C：88.58，H：5.31，N：3.88，O：2.23。
实施例22化合物C87的制备
Figure BDA0000973394390000242
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M19，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.4％，收率61.64％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C47H34N2O，理论值642.2671，测试值642.2673。元素分析(C47H34N2O)，理论值C：87.82，H：5.33，N： 4.36，O：2.49，测试值：C：87.80，H：5.35，N：4.37，O：2.48。
实施例23化合物C88的制备
Figure BDA0000973394390000251
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M20，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.7％，收率63.72％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C44H28N2O2，理论值616.2151，测试值616.2155。元素分析(C44H28N2O2)，理论值C：85.69，H：4.58，N： 4.54，O：5.19，测试值：C：85.67，H：4.59，N：4.55，O：5.19。
实施例24化合物C89的制备
Figure BDA0000973394390000252
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物1，0.03mol化合物M21，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.8％，收率66.82％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C51H35NO，理论值677.2719，测试值677.2722。
元素分析(C51H35NO)，理论值C：90.37，H：5.20，N：2.07，O：2.36，测试值：C：90.33，H：5.21，N：2.09，O：2.37。
实施例25化合物C97的制备
Figure BDA0000973394390000253
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物3，0.03mol化合物M01，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.9％，收率63.58％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C50H32N2O3，理论值708.2413，测试值708.2411。
元素分析(C50H32N2O3)，理论值C：84.73，H：4.55，N：3.95，O：6.77，测试值：C：84.75，H：4.58，N：3.96，O：6.71。
实施例26化合物C98的制备
Figure BDA0000973394390000261
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol化合物3，0.03mol化合物M22，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基磷，100ml 甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，柱层析得到目标产物，HPLC纯度99.7％，收率60.54％。
高分辨质谱，ESI源，正离子模式，分子式C56H44N2O，理论值760.3454，测试值760.3458。
元素分析(C56H44N2O)，理论值C：88.39，H：5.83，N：3.68，O：2.10，测试值：C：88.37，H：5.85，N：3.66，O：2.12。
本发明化合物可以作为发光层材料，对本发明化合物C47、化合物C98、现有材料CBP进行热性能、发光光谱、荧光量子效率以及循环伏安稳定性的测试，检测结果如表1所示。
表1
化合物 Tg(℃) Td(℃) λ<sub>PL</sub>(nm) Φf 循环伏安稳定性
化合物C47 133 385 485 65.2 优
化合物C98 128 378 490 62.8 优
材料CBP 113 353 369 26.1 差
注：玻璃化温度Tg由示差扫描量热法(DSC，德国耐驰公司DSC204F1示差扫描量热仪)测定，升温速率10℃/min；热失重温度Td是在氮气气氛中失重1％的温度，在日本岛津公司的TGA-50H热重分析仪上进行测定，氮气流量为20mL/min；λPL是样品溶液荧光发射波长，利用日本拓普康SR-3分光辐射度计测定；Φf是固体粉末荧光量子效率(利用美国海洋光学的Maya2000Pro光纤光谱仪，美国蓝菲公司的C-701积分球和海洋光学LLS-LED光源组成的测试固体荧光量子效率测试系统，参照文献 Adv.Mater.1997，9，230-232的方法进行测定)。
循环伏安稳定性是通过循环伏安法测试材料的氧化还原特性来进行鉴定；测试条件：测试样品溶于体积比为2:1的二氯甲烷和乙腈混合溶剂，浓度1mg/mL，电解液是0.1M的四氟硼酸四丁基铵或六氟磷酸四丁基铵的有机溶液。参比电极是Ag/Ag+电极，对电极为钛板，工作电极为ITO电极，循环次数为20次。
由上表数据可知，本发明化合物具有合适的发光光谱，较高的Φf，适合作为发光层材料；同时，本发明化合物具有较好的氧化还原稳定性，较高的热稳定性，使得应用本发明化合物的OLED器件效率和寿命得到提升。
以下通过实施例27-39和比较例1详细说明本发明合成的化合物在器件中作为发光层的主体材料的应用效果。本发明所述28-39、比较例1与实施例27相比所述器件的制作工艺完全相同，并且所采用了相同的基板材料和电极材料，电极材料的膜厚也保持一致，所不同的是对器件中的发光层的主体材料做了变换。各个器件的组成结构如表2所示。器件的测试结果见表3所示。
实施例27
ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输/电子阻挡层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物C01和GD19按照100：5的重量比混掺，厚度：30nm)/空穴阻挡/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/LiF/Al
Figure BDA0000973394390000271
Figure BDA0000973394390000281
具体制备过程如下：
对ITO阳极层2(膜厚为150nm)进行洗涤，即依次进行碱洗涤、纯水洗涤、干燥后再进行紫外线-臭氧洗涤以清除透明ITO表面的有机残留物。
在进行了上述洗涤之后的ITO阳极层2上，利用真空蒸镀装置，蒸镀膜厚为 10nm的三氧化钼MoO3作为空穴注入层3使用，紧接着蒸镀80nm厚度的TAPC 作为空穴传输/电子阻挡层4。
上述空穴传输/电子阻挡层材料蒸镀结束后，制作OLED发光器件的发光层5，使用本发明化合物C01作为主体材料，GD19作为掺杂材料，掺杂材料掺杂比例为5％重量比，发光层膜厚为30nm。
在上述发光层5之后，继续真空蒸镀空穴阻挡/电子传输层材料为TPBI，该材料的真空蒸镀膜厚为40nm，此层为空穴阻挡/电子传输层6。
在空穴阻挡/电子传输层6上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为1nm的氟化锂(LiF)层，此层为电子注入层7。
在电子注入层7上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为80nm的铝(Al)层，此层为阴极反射电极层8使用。所得器件的组成结构如表2所示。
如上所述地完成OLED发光器件后，用公知的驱动电路将阳极和阴极连接起来，测量器件的发光效率，发光光谱以及器件的电流-电压特性。所得器件的测试结果见表3所示。
表2
Figure BDA0000973394390000282
Figure BDA0000973394390000291
表3
器件代号 电流效率 色彩 LT95寿命
实施例27 1.8 绿光 3.7
实施例28 2.2 绿光 4.3
实施例29 1.7 绿光 3.1
实施例30 2.1 绿光 4.2
实施例31 1.9 绿光 2.9
实施例32 2.0 绿光 3.8
实施例33 1.9 绿光 3.7
实施例34 1.7 绿光 3.5
实施例35 1.6 绿光 3.2
实施例36 1.5 绿光 3.8
实施例37 2.0 绿光 4.2
实施例38 1.7 绿光 4.2
实施例39 1.9 绿光 3.9
比较例1 1.0 绿光 1.0
注：器件测试性能以比较例1作为参照，比较例1器件各项性能指标设为1.0。比较例1 的电流效率为6.5cd/A(@10mA/cm2)；CIE色坐标为(0.32,0.61)；5000亮度下LT95寿命衰减为3.8Hr。
以下通过实施例40-45说明本发明合成的化合物在器件中作为发光层掺杂材料的应用效果。本发明所述实施例40-45与实施例27相比所述器件的制作工艺完全相同，并且所采用了相同的基板材料和电极材料，电极材料的膜厚也保持一致，所不同的是对器件中的发光层5的主体材料变换为CBP，掺杂材料为本发明的化合物。作为对比，比较例2所述发光器件中主体材料同样采用CBP，掺杂材料使用GD19，掺杂浓度为7％。器件的结构组成如表4所示；所得器件的测试结果如表5所示。
表4
Figure BDA0000973394390000301
表5
器件代号 电流效率 色彩 LT95寿命
实施例40 1.5 绿光 2.7
实施例41 1.9 绿光 3.3
实施例42 1.8 绿光 2.1
实施例43 2.1 绿光 2.2
实施例44 1.9 绿光 2.5
实施例45 2.1 绿光 2.8
比较例2 1.0 绿光 1.0
注：器件测试性能以比较例2作为参照，比较例2器件各项性能指标设为1.0。比较例2的电流效率为9.5cd/A(@10mA/cm2)；CIE色坐标为(0.27,0.65)；5000亮度下LT95寿命衰减为8.2Hr。
表3和表5的结果可以看出本发明所述化合物可应用与OLED发光器件制作，并且与比较例相比，无论是效率还是寿命均比已知OLED材料获得较大改观，尤其是器件高电流密度下的效率滚降获得改善。本发明所述具有TADF特性材料在OLED发光器件中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景。
虽然已通过实施例和优选实施方式公开了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的实施方式。相反，本领域技术人员应明白，其意在涵盖各种变型和类似的安排。因此，所附权利要求的范围应与最宽的解释相一致以涵盖所有这样的变型和类似的安排。

Claims (3)

1.一种基于10,10-二芳基蒽酮的化合物，其特征在于该化合物结构如通式(1)所示：
Figure FDF0000009024170000011
通式(1)中，Ar1、Ar2分别独立的表示氢、ArR或R；且Ar1、Ar2不同时为氢；
其中，Ar表示苯基；
R表示为如下所示结构：
Figure FDF0000009024170000012
Figure FDF0000009024170000013
中的任一种。
2.一种基于10,10-二芳基蒽酮的化合物，其特征在于该化合物具体结构式为：
Figure FDF0000009024170000014
Figure FDF0000009024170000021
3.一种包含权利要求1～2任一项所述化合物的发光器件，其特征在于所述化合物作为发光层材料，用于制作有机电致发光器件。
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