CN107501330A - 包含氮杂苯并咪唑碳烯配体的金属配合物及其在oled中的用途 - Google Patents

包含氮杂苯并咪唑碳烯配体的金属配合物及其在oled中的用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包含氮杂苯并咪唑碳烯配体的金属配合物及其在OLED中的用途。本发明涉及包含选自铱和铂的中心原子和特殊氮杂苯并咪唑并碳烯配体的金属‑碳烯配合物,涉及包含该类配合物的OLED(有机发光二极管,OLED),涉及选自包含该OLED的照明元件、固定视觉显示单元和移动视觉显示单元的器件,涉及该金属‑碳烯配合物在OLED中的用途,例如作为发射体、基体材料、电荷传输材料和/或电荷或激子阻挡剂。

Description

包含氮杂苯并咪唑碳烯配体的金属配合物及其在OLED中的 用途
本申请为申请日2012年6月12日(优先权日2011年6月14日), 申请号201280039588.0,名称为“包含氮杂苯并咪唑碳烯配体的金属配合 物及其在OLED中的用途”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及包含选自铱和铂的中心原子和特殊氮杂苯并咪唑碳烯配体 的金属-碳烯配合物,涉及包含该类配合物的OLED(有机发光二极管),涉 及选自包含该OLED的照明元件、固定视觉显示单元和移动视觉显示单元 的器件,涉及该金属-碳烯配合物在OLED中的用途,例如作为发射体、基 体材料、电荷传输材料和/或电荷或激子阻挡剂。
背景技术
有机发光二极管(OLED)利用材料在受电流激发时发光的倾向性。 OLED作为用于生产平板视觉显示单元的阴极射线管和液晶显示器的替代 物特别令人感兴趣。由于非常紧凑的设计和固有低功率消耗,包含OLED 的器件尤其适合移动应用,例如用于蜂窝电话、智能手机、数码相机、mp3 播放器、便携式电脑等中的应用。此外,白色OLED相比于迄今已知的照 明技术给出很大的优点,尤其是特别高的效率。
现有技术提出了许多在受电流激发时发光材料。
WO 2005/019373公开了包含至少一种碳烯配体的过渡金属配合物在 OLED中的应用。根据WO 2005/019373,已经发现一类新的化合物,它们 适合在电磁光谱的蓝色、红色和绿色区域中的电致发光,这使得可以生产 全色显示器。
WO 2006/056418 A2公开了具有至少一个不对称取代碳烯配体的过渡 金属-碳烯配合物在有机发光二极管中的应用。这些过渡金属-碳烯配合物 适合在电磁光谱的蓝色、红色和绿色区域中的电致发光。在所公开的具有 许多不同碳烯配体的碳烯配合物中,提到了具有特殊氮杂苯并咪唑碳烯配 体的均配型(homoleptic)碳烯配合物,但没有描述它比所公开的其他碳烯配 合物有利。然而,该碳烯配合物不同于本申请的碳烯配合物。
WO 2005/113704 A2涉及具有碳烯配体的发光化合物。WO 2005/113704 A2公开了许多不同类型的碳烯配体。在所公开的具有许多不 同碳烯配体的碳烯配合物中,提到了具有特殊氮杂苯并咪唑碳烯配体的均 配型碳烯配合物,但并未描述这比所公开的其他碳烯配合物有利。然而, 该碳烯配合物与本申请的碳烯配合物不同。
WO 2009/046266 A1公开了具有三齿配体的配合物。所述三齿配体包 括三齿碳烯配体,并且这些三齿碳烯配体可以带有例如两个氮杂苯并咪唑 取代基。本申请的碳烯配合物与WO 2009/046266 A1中所公开的碳烯配合 物的不同尤其在于它们不包含任何三齿碳烯配体。
尽管存在适合用于OLED中,尤其作为发光物质的基于氮杂苯并咪唑 碳烯配体的已知碳烯配合物,但希望提供可以在工业上使用的更稳定的和/ 或更有效的化合物。此外,需要在电磁光谱的蓝色区域(400-500nm),尤其 是电磁光谱的深蓝色区域(400-470nm)发光的发光物质。在本发明上下文 中,电致发光应理解为指电致发荧光(electrofluorescence)和电致发磷光 (electrophosphorescence)二者。
发明内容
因此,本发明的目的是要提供适合用于有机电子组件中的铱和铂配合 物。更具体而言,该铱和铂配合物应适合用于OLED中作为发射体、基体 材料、电荷传输材料或电荷阻挡剂。该配合物应特别适合在电磁光谱的蓝 色区域,更特别是在深蓝色区域中的电致发光,这使得例如能够生产全色 显示器和白色OLED。本发明的另一目的是要提供相应的配合物,其可以 作为与主体化合物(基体材料)的混合物或者作为单纯层用作OLED中的发 光层。更具体而言,希望提供与已知过渡金属配合物相比呈现改进的性能 光谱,例如改进的效率、改进的CIE色度坐标和/或改进的寿命/稳定性的 过渡金属配合物。
这些目的按照本发明通过生产通式(I)的金属-碳烯配合物而实现:
其中M、n、Y、R2、R3、R4、A1、A2、A3、A4、p、K、L、m和o各自如 下所定义:
M为Ir或Pt,
n为选自1、2和3的整数,其中配体各自为二齿配体; Y为NR1、O、S或C(R10)2
R1为任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有1-20 个碳原子的线性或支化烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至 少一个官能基团且具有3-20个碳原子的取代或未取代环烷基,任选被至 少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有6-30个碳原子的 取代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官 能基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,
R2、R3、R4各自独立地为氢,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少 一个官能基团且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,任选被至少一个 杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有3-20个碳原子的取代或 未取代环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基 团且具有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间 隔、任选带有至少一个官能基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子 的取代或未取代杂芳基,具有给体或受体作用的基团,
或者
R2和R3或R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成任选取代的饱和或不饱 和或芳族环,该环任选被至少一个其他杂原子间隔且总共具有5-18个碳 原子和/或杂原子并且可以任选与至少一个任选被至少一个其他杂原子 间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的其他饱和或不 饱和或芳族环稠合,
A1为CR6或N;
A2为CR7或N;
A3为CR8或N;
A4为CR9或N;
R6、R7、R8、R9各自独立地为氢,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有 至少一个官能基团且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,任选被至少 一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有3-20个碳原子的取 代或未取代环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官 能基团且具有3-20个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂环烷基,任 选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有6-30个碳 原子的取代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少 一个官能基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂 芳基,具有给体或受体作用的基团,
或者
R6和R7,R7和R8或R8和R9与它们所键合的碳原子一起形成任选取代的 饱和、不饱和或芳族环,该环任选被至少一个杂原子间隔,总共具有5-18 个碳原子和/或杂原子并且可以任选与至少一个任选被至少一个其他杂 原子间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的其他饱和 或不饱和或芳族环稠合,
p为0或1;
R10独立地为任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具 有1-20个碳原子的线性或支化烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选 带有至少一个官能基团且具有3-20个碳原子的取代或未取代环烷基,任 选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有6-30个碳 原子的取代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少 一个官能基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂 芳基,
或者
两个R10基团与它们所键合的碳原子一起形成任选被至少一个杂原子间隔 且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的饱和或不饱和环;
K为未带电的单齿或二齿配体,
L为单-或双阴离子配体,优选单阴离子配体,其可以是单齿或二齿的,
m为0、1或2,其中当m为2时,K配体可以相同或不同,
o为0、1或2,其中当o为2时,L配体可以相同或不同,
如下通式(A)的配体L除外:
其中Y’、A2’、A3’、A4’、A5’、R1’、R2’、R3’、R4’、R5’、R6’、R7’、R8’、R9’ 和R10’各自如下所定义:
Y’为NR1’、O、S或C(R10’)2
A2’、A3’、A4’、A5’各自独立地为N或C,其中2个A’=氮原子且至少一个 碳原子存在于该环中的两个氮原子之间,
R1’为任选带有至少一个官能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具有1-20 个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具有6-30 个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的 取代或未取代杂芳基,
R2’、R3’、R4’、R5’在A2’、A3’、A4’和/或A5’为N时各自为自由电子对或者 在A2’、A3’、A4’和/或A5’为C时各自独立地为氢,任选带有至少一个官 能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具有1-20个碳原子的线性或支化 烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具有6-30个碳原子的取代或未取 代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基, 具有给体或受体作用的基团,
或者
R3’和R4’与A3’和A4’一起形成任选被至少一个其他杂原子间隔且总共具有 5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的不饱和环,
R6’、R7’、R8’、R9’各自独立地为氢,任选带有至少一个官能基团、任选被 至少一个杂原子间隔且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20 个碳原子的环烷基,具有3-20个碳原子的环杂烷基,具有6-30个碳原 子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或 未取代杂芳基,具有给体或受体作用的基团,
或者
R6’和R7’,R7’和R8’或R8’和R9’与它们所键合的碳原子一起形成任选被至少 一个杂原子间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的不 饱和或芳族环,
和/或
若A5’为C,则R5’和R6’一起形成任选包含杂原子、芳族单元、杂芳族单元 和/或官能基团且总共具有1-30个碳原子和/或杂原子的饱和或不饱和、 线性或支化桥,其上任选稠合包含碳原子和/或杂原子的取代或未取代 5-8员环,
R10’独立地为任选带有至少一个官能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具 有1-20个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具 有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂 原子的取代或未取代杂芳基。
优选在通式(I)的金属-碳烯配合物中,p为1,这意味着优选式(I)的金 属-碳烯配合物具有下式:
其中所述基团和指数各自如上面和下面对式(I)所定义。
在特别优选的实施方案中,式(I)中的m和o各自为0且在通式(I)的金 属-碳烯配合物中n个下式的碳烯配体相同:
这意味着这些配合物为通式(I)的均配型金属-碳烯配合物。这意味着在M 为Ir的情况下n为,而在M为Pt的情况下n为2。
原则上讲,在优选实施方案中,在通式(I)的金属-碳烯配合物中n个碳 烯配体也可以不相同。此时该配合物在m和n各自0时为式(I)的异配型 (heteroleptic)纯碳烯配合物。
在进一步优选的实施方案中,o为1或2且L为碳烯配体,其中合适 的碳烯配体已经如上所述。此时该配合物同样为式(I)的异配型纯碳烯配合 物。
除非另有描述,在本发明上下文中,术语芳基、单元或基团,杂芳基、 单元或基团,烷基、单元或基团,环烷基、单元或基团,环杂烷基、单元 或基团以及具有给体或受体作用的基团各自如下所定义:
芳基或具有6-30个碳原子的取代或未取代芳基(C6-C30芳基)在本发明 中是指衍生于不包含任何环杂原子的单环、双环或三环芳族化合物的基团。 当体系不为单环体系时,用于第二环的术语“芳基”还包括饱和形式(全氢 形式)或部分不饱和形式(例如二氢形式或四氢形式),条件是这些特定形式 是已知且稳定的。这意味着术语“芳基”在本发明中还包括例如其中两个 或所有三个基团为芳族的双环或三环基团以及其中仅一个环为芳族的双环 或三环基团,还有其中两个环为芳族的三环基团。芳基的实例是苯基、萘 基、2,3-二氢化茚基、1,2-二氢萘基、1,4-二氢萘基、茚基、蒽基、菲基或 1,2,3,4-四氢萘基。特别优选C6-C10芳基,例如苯基或萘基,非常特别优选 C6芳基,例如苯基。
芳基或C6-C30芳基可以未被取代或被一个或多个其他基团取代。合适 的其他基团选自C1-C20烷基、C6-C30芳基和具有给体或受体作用的取代基, 其中合适的具有给体或受体作用的取代基如上所述。C6-C30芳基优选未被 取代或被一个或多个C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、CN、CF3、F或氨基 (NR32R33,其中合适的R32和R33基团如下所述)取代。
杂芳基或总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基 应理解为指单环、双环或三环杂芳族基团,它们中的一些可以衍生于上述 芳基,其中该芳基基础结构中的至少一个碳原子已经被杂原子替代。优选 的杂原子是N、O和S。杂芳基更优选具有5-13个环原子。杂芳基的基础 结构尤其优选选自诸如吡啶的体系和5员杂芳族体系如噻吩、吡咯、咪唑、 噻唑、唑或呋喃。这些基础结构任选可以与一个或两个6员芳族基团稠 合。合适的稠合杂芳族基团为咔唑基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯酚噻 唑、苯并唑、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。
该基础结构可以在一个、不止一个或所有可取代位置被取代,其中合 适的取代基与已经在C6-C30芳基的定义下所述那些相同。然而,杂芳基优 选未被取代。合适的杂芳基例如是吡啶-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、噻吩 -2-基、噻吩-3-基、吡咯-2-基、吡咯-3-基、呋喃-2-基、呋喃-3-基、噻唑-2- 基、唑-2-基和咪唑-2-基、以及相应的苯并稠合基团,尤其是咔唑基、苯 并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻唑、苯并唑、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。
烷基在本申请上下文中是任选带有至少一个官能基团、任选被至少一 个杂原子间隔且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基。优选C1-C10烷基, 特别优选C1-C6烷基。此外,烷基可以被一个或多个官能基团,优选选自 如下的官能基团取代:C1-C20烷基,C1-C20烷氧基,卤素,优选F,C1-C20卤代烷基,例如CF3,以及又可以被取代或未被取代的C6-C30芳基。合适 的芳基取代基以及合适的烷氧基和卤素取代基如下所述。合适烷基的实例 是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基和辛基,以及还有所述烷 基的C1-C20烷基-、C1-C20卤代烷基-、C6-C30芳基-、C1-C20烷氧基-和/或卤 素取代的,尤其是F-取代的衍生物,例如CF3。这包括所述基团的正异构 体和支化异构体二者,如异丙基、异丁基、异戊基、仲丁基、叔丁基、新戊基、3,3-二甲基丁基、3-乙基己基等。优选的烷基是甲基、乙基、异丙基、 叔丁基和CF3
环烷基或具有3-20个碳原子的取代或未取代环烷基在本申请上下文中 应理解为指取代或未取代的C3-C20环烷基。优选在基础结构(环)中具有5-20 个,更优选5-10个,最优选5-8个碳原子的环烷基。合适的取代基是对烷 基提到的取代基。可以未被取代或被上面对烷基所述基团取代的合适环烷 基的实例是环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基和环癸基。它们还 可以是多环体系如十氢化萘基、降冰片基、莰烷基或金刚烷基。
杂环烷基或具有3-20个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂环烷基 应理解为指具有3-20个,优选5-10个,更优选5-8个环原子的杂环烷基, 其中在该杂环烷基基础结构中的至少一个碳原子已经被杂原子替代。优选 的杂原子是N、O和S。合适的取代基是对烷基提到的取代基。未被取代 或被上面对烷基提到的基团取代的合适杂环烷基的实例是衍生于下列杂环 的基团:吡咯烷、四氢噻吩(thiolane)、四氢呋喃、1,2-氧硫杂环戊烷(oxathiolane)、唑烷、哌啶、硫杂环己烷(thiane)、氧杂环己烷(oxane)、 二烷、1,3-二噻烷、吗啉、哌嗪。它们也可以是多环体系。
合适的烷氧基和烷硫基相应地衍生于上述烷基。实例在这里包括 OCH3、OC2H5、OC3H7、OC4H9和OC8H17,还有SCH3、SC2H5、SC3H7、 SC4H9和SC8H17。就此而言,C3H7、C4H9和C8H17包括正异构体和支化异 构体二者,如异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基和2-乙基己基。特别优选的烷氧基或烷硫基是甲氧基、乙氧基、正辛氧基、2-乙基己氧基和SCH3
在本申请上下文中合适的卤素基团或卤素取代基是氟、氯、溴和碘, 优选氟、氯和溴,更优选氟和氯,最优选氟。
在本申请上下文中,具有给体或受体作用的基团应理解为指下列基团: C1-C20烷氧基,C6-C30芳氧基,C1-C20芳硫基,C6-C30芳硫基,SiR32R33R34, 卤素基团,卤代C1-C20烷基,羰基(-CO(R32)),羰硫基(-C=O(SR32)),羰氧 基(-C=O(OR32)),氧羰基(-OC=O(R32)),硫羰基(-SC=O(R32)),氨基 (-NR32R33),OH,拟卤素基团,酰胺基(-C=O(NR32R33)),-NR32C=O(R33),膦酸酯(-P(O)(OR32)2,磷酸酯(-OP(O)(OR32)2),膦(-PR32R33),氧化膦 (-P(O)R32 2),硫酸酯(-OS(O)2OR32),亚砜(-S(O)R32),磺酸酯(-S(O)2OR32), 磺酰基(-S(O)2R32),氨磺酰(-S(O)2NR32R33),NO2,硼酸酯(-OB(OR32)2),亚 氨基(-C=NR32R33)),甲硼烷基团,锡酸酯基团,肼基团,腙基团,肟基团, 亚硝基,重氮基,乙烯基,亚砜亚胺(sulfoximine),铝烷,锗烷(germane), 环硼氧烷和环硼氮烷。
优选的具有给体或受体作用的取代基选自:C1-C20烷氧基,优选C1-C6烷氧基,更优选乙氧基或甲氧基;C6-C30芳氧基,优选C6-C10芳氧基,更 优选苯氧基;SiR32R33R34,其中R32、R33和R34优选各自独立地为取代或 未取代烷基或取代或未取代苯基,其中合适的取代基如上所述;卤素基团, 优选F、Cl、Br,更优选F或Cl,最优选F,卤代C1-C20烷基,优选卤代 C1-C6烷基,最优选氟代C1-C6烷基,例如CF3、CH2F、CHF2或C2F5;氨 基,优选二甲氨基、二乙氨基或二苯基氨基;OH,拟卤素基团,优选CN、 SCN或OCN,更优选CN,-C(O)OC1-C4烷基,优选-C(O)OMe,P(O)R2, 优选P(O)Ph2,以及SO2R2,优选SO2Ph。
非常特别优选的具有给体或受体作用的取代基选自甲氧基,苯氧基, 卤代C1-C4烷基,优选CF3、CH2F、CHF2、C2F5,卤素,优选F,CN,SiR32R33R34, 其中合适的R32、R33和R34基团如上所述,二苯基氨基,-C(O)OC1-C4烷基, 优选-C(O)OMe,P(O)Ph2和SO2Ph。
上述具有给体或受体作用的基团并不意欲排除在上面所述那些中其他 基团也可能具有给体或受体作用的可能性。例如,上述杂芳基同样为具有 给体或受体作用的基团,以及C1-C20烷基为具有给体作用的基团。
在上述具有给体或受体作用的基团中提到的R32、R33和R34基团具有 已经在上面提到的定义,这意味着R32、R33和R34各自独立地为: 氢,取代或未取代C1-C20烷基或取代或未取代C6-C30芳基或具有5-30个环 原子的取代或未取代杂芳基,其中合适且优选的烷基和芳基如上所述。更 优选R32、R33和R34基团为C1-C6烷基,例如甲基、乙基、异丙基或叔丁基, 或苯基或吡啶基。
通式(I)中的K为未带电单齿或二齿配体且通式(I)中的L为可以为单齿 或二齿的单-或双阴离子配体,优选单阴离子配体。
根据本申请排除具有如下通式(A)的配体L:
其中Y’、A2’、A3’、A4’、A5’、R1’、R2’、R3’、R4’、R5’、R6’、R7’、R8’、R9’
和R10’各自如下所定义:
Y’为NR1’、O、S或C(R10’)2
A2’、A3’、A4’、A5’各自独立地为N或C,其中2个A’=氮原子且至少一个 碳原子存在于该环中的两个氮原子之间,
R1’为任选带有至少一个官能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具有1-20 个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具有6-30 个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的 取代或未取代杂芳基,
R2’、R3’、R4’、R5’在A2’、A3’、A4’和/或A5’为N时各自为自由电子对或者 在A2’、A3’、A4’和/或A5’为C时各自独立地为氢,任选带有至少一个官 能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具有1-20个碳原子的线性或支化 烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具有6-30个碳原子的取代或未取 代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基, 具有给体或受体作用的基团,
或者
R3’和R4’与A3’和A4’一起形成任选被至少一个其他杂原子间隔且总共具有 5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的不饱和环,
R6’、R7’、R8’、R9’各自独立地为氢,任选带有至少一个官能基团、任选被 至少一个杂原子间隔且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20 个碳原子的环烷基,具有3-20个碳原子的环杂烷基,具有6-30个碳原 子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或 未取代杂芳基,具有给体或受体作用的基团,
或者
R6’和R7’,R7’和R8’或R8’和R9’与它们所键合的碳原子一起形成任选被至少 一个杂原子间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的饱 和、不饱和或芳族环,
和/或
若A5’为C,则R5’和R6’一起形成任选包含杂原子、芳族单元、杂芳族单元 和/或官能基团且总共具有1-30个碳原子和/或杂原子的饱和或不饱和、 线性或支化桥,其上任选稠合包含碳原子和/或杂原子的取代或未取代 5-8员环,
R10’独立地为任选带有至少一个官能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具 有1-20个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具 有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂 原子的取代或未取代杂芳基。
二齿配体应理解为指在两个位置与过渡金属原子M配位的配体。单齿 配体应理解为指在该配体上的一个位置与过渡金属原子M配位的配体。
根据本发明,式(I)的金属-碳烯配合物中n个碳烯配体 为二齿配体。
合适的未带电单齿或二齿配体K优选选自膦,包括单-和双膦二者;膦 酸酯,包括单-和双膦酸酯二者,及其衍生物,砷酸酯,包括单-和双砷酸 酯二者,及其衍生物;亚磷酸酯,包括单-和双亚磷酸酯二者;CO;吡啶 类,包括单-和双吡啶类;与M1形成π配合物的腈类、二腈、烯丙基、二 亚胺、非共轭二烯和共轭二烯。特别优选的未带电单齿或二齿配体K选自 膦类,包括单-和双膦二者,优选三烷基-、三芳基-或烷基芳基膦,更优选 PAr3,其中Ar为取代或未取代芳基且PAr3中的3个芳基可以相同或不同, 更优选PPh3、PEt3、PnBu3、PEt2Ph、PMe2Ph、PnBu2Ph;膦酸酯及其衍生 物,砷酸酯及其衍生物,亚磷酸酯,CO;吡啶类,包括单-和双吡啶类, 其中吡啶可以被烷基或芳基取代;与M1形成π配合物的腈类和二烯烃配合物,优选η4-二苯基-1,3-丁二烯,η4-1,3-戊二烯,η4-1-苯基-1,3-戊二烯, η4-1,4-二苄基-1,3-丁二烯,η4-2,4-己二烯,η4-3-甲基-1,3-戊二烯,η4-1,4-二 -甲苯基-1,3-丁二烯,η4-1,4-二(三甲基甲硅烷基)-1,3-丁二烯和η2-或η4-环辛 二烯(各自1,3和各自1,5),更优选1,4-二苯基-1,3-丁二烯,1-苯基-1,3-戊二 烯,2,4-己二烯,丁二烯,η2-环辛烯,η4-1,3-环辛二烯和η4-1,5-环辛二烯。 非常特别优选的未带电单齿配体选自PPh3、P(OPh)3、AsPh3、CO、吡啶、 腈类及其衍生物。合适的未带电单齿或二齿配体优选为1,4-二苯基-1,3-丁 二烯,1-苯基-1,3-戊二烯,2,4-己二烯,η4-环辛二烯和η2-环辛二烯(各自1,3 和各自1,5)。
可以为单齿或二齿的合适单-或双阴离子配体L,优选单阴离子配体L 是常用作单齿或二齿单--或双阴离子配体的配体,上述通式(A)的配体除外。
合适的单阴离子单齿配体例如为卤离子,尤其是Cl-和Br-,拟卤离子, 尤其是CN-,环戊二烯基(Cp-),氢离子,经由σ键与过渡金属M结合的烷 基,例如CH3,经由σ键与过渡金属M结合的烷基芳基,例如苄基。
合适的单阴离子二齿配体例如为式(B)的配体:
其中
R51在每种情况下独立地为具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,优选甲基、 乙基、异丙基、叔丁基、CF3;具有6-20个碳原子的取代或未取代芳基, 优选未取代的苯基或2,6-二烷基苯基;总共具有5-18个碳原子和/或杂原 子的取代或未取代杂芳基,
R52为氢,具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,具有6-20个碳原子的取 代或未取代芳基,优选氢;
其中式(B)的配体例如为乙酰丙酮根合或六氟乙酰丙酮根合; 吡啶甲酸根合,水杨酸根合,衍生于席夫碱的8-羟基喹啉根合配体,衍 生于氨基酸的配体,如下所述的通式(III)的杂环非碳烯配体,例如芳基 吡啶类,例如苯基吡啶,以及WO 02/15645中所述的其他二齿单阴离子 配体,如下所述的通式(II)的碳烯配体,还有如WO 2006056418和EP1658343所述的碳烯配体,以及芳基唑类,例如2-芳基咪唑。
合适的双阴离子二齿配体例如为二烷醇盐,二碳酸盐,二羧酸盐,二 酰胺,二酰亚胺,二硫醇盐、双环戊二烯基化物、二膦酸盐、二磺酸盐和 3-苯基吡唑。
在优选实施方案中,本发明涉及一种本发明金属-碳烯配合物,其中通 式(I)中的L为通式(II)的碳烯配体:
其中
A9为CR12或N;
A10为CR13或N;
R11为任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有1-20 个碳原子的线性或支化烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至 少一个官能基团且具有3-20个碳原子的取代或未取代环烷基,任选被至 少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有3-20个碳原子和 /或杂原子的取代或未取代杂环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选 带有至少一个官能基团且具有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,任选 被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且总共具有5-18个 碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,
R12、R13各自独立地为氢,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一 个官能基团且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,任选被至少一个杂 原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有3-20个碳原子的取代或未 取代环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团 且具有3-20个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂环烷基,任选被至 少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有6-30个碳原子的 取代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官 能基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基, 具有给体或受体作用的基团,
A5为CR14或N;
A6为CR15或N;
A7为CR16或N;
A8为CR17或N;
R14、R15、R16、R17各自独立地为氢,任选被至少一个杂原子间隔、任选带 有至少一个官能基团且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,任选被至 少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有3-20个碳原子的 取代或未取代环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个 官能基团且具有3-20个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂环烷基, 任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有6-30个 碳原子的取代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至 少一个官能基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代 杂芳基,具有给体或受体作用的基团,
或者
R14和R15,R15和R16或R16和R17与它们所键合的碳原子一起形成任选被 至少一个杂原子间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代 的不饱和或芳族环,
和/或
R12和R13与它们所键合的A9和A10一起形成任选被正好一个杂原子或两个 相邻杂原子间隔且总共具有5-18个环原子的任选取代的不饱和或芳族 环,
和/或
若A9为CR12,则R12和R17一起形成任选包含杂原子、芳族单元、杂芳族 单元和/或官能基团且总共具有1-30个碳原子和/或杂原子的饱和或不饱 和、线性或支化桥,其任选与包含碳原子和/或杂原子的取代或未取代 5-8员环稠合;
q为0或1;
其中当式(I)中的o为2时式(II)的碳烯配体L可以相同或不同。
当本发明式(I)的金属-碳烯配合物具有两个配体L时,配体L各自可以 为相同的式(II)的配体或不同的式(II)的配体。还可能的是配体L之一为式(II) 的配体且第二配体为任何配体L。在优选实施方案中,当本发明式(I)的金 属-碳烯配合物具有两个配体L时,配体L各自为相同的式(II)的配体。
在优选实施方案中,本发明涉及一种仅具有碳烯配体的通式(I)的金属- 碳烯配合物。
在一个实施方案中,在通式(I)的金属-碳烯配合物中的m和o各自为0。 此时n优选为3(当M为Ir(III)时)或2(当M为Pt(II)时)。n个氮杂苯并咪唑 碳烯配体各自可以在通式(I)的金属-碳烯配合物中相同或不同。它们优选相 同,这意味着在优选实施方案中本申请涉及通式(I)的均配型金属-碳烯配合 物。
在另一实施方案中,m为0,n为1或2且o为1或2,其中o个配体 L为通式(II)的配体。若n或o为2,则特定的n个氮杂苯并咪唑碳烯配体 或o个配体L可以相同或不同。此时该配合物为仅具有碳烯配体的异配型 金属-碳烯配合物。
已经发现仅具有碳烯配体的通式(I)的金属-碳烯配合物通常以在电磁 光谱的深蓝色区域中的发光著称。
因此,本发明通式(I)的金属-碳烯配合物在优选实施方案中以下列CIE 值著称:CIE:y通常<0.40,优选0.08-0.30,最优选0.15-0.25;x通常<0.25, 优选0.10-0.20,更优选0.14-0.20。
因此,仅具有碳烯配体的通式(I)的金属-碳烯配合物特别优选适合作为 OLED中的发射体材料。
更优选仅具有碳烯配体的式(I)的金属-碳烯配合物中的M为Ir。
在进一步优选的实施方案中,本发明涉及一种本发明金属-碳烯配合 物,其中在通式(I)中L选自式(B)的配体:
其中
R51在每种情况下独立地为具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,优选甲基、 乙基、异丙基、叔丁基、CF3;具有6-20个碳原子的取代或未取代芳基, 优选未取代的苯基或2,6-二烷基苯基;总共具有5-18个碳原子和/或杂原 子的取代或未取代杂芳基,
R52为氢,具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,具有6-20个碳原子的取 代或未取代芳基,优选氢;
其中式(B)的配体例如为乙酰丙酮根合或六氟乙酰丙酮根合;
吡啶甲酸根合,水杨酸根合,8-羟基喹啉根合以及通式(III)的杂环非碳烯 配体:
其中在通式(III)的配体中各符号各自如下所定义:
D各自独立地为CR18或N,优选CR18
W为C、N,优选C;
E各自独立地为CR19、N、NR20,优选CR19或N;
G为CR21、N、NR22、S、O,优选NR21
R18、R19、R21各自独立地为氢,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有 至少一个官能基团且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,任选被至 少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有3-20个碳原子 的取代或未取代环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少 一个官能基团且具有3-20个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具 有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间隔、 任选带有至少一个官能基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的 取代或未取代杂芳基,具有给体或受体作用的基团,
或者在每种情况下2个R18、R19和R21基团与它们所键合的碳原子一起 形成任选被至少一个杂原子间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原 子的任选取代的饱和、不饱和或芳族环,
R20、R22各自独立地为任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个 官能基团且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,任选被至少一个杂 原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有3-20个碳原子的取代或 未取代环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能 基团且具有3-20个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂环烷基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有6-30个 碳原子的取代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有
至少一个官能基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未
取代杂芳基,具有给体或受体作用的基团;优选o,o’-二烷基化芳基, 其中实心曲线为基团D之一和基团G之间的任选桥;其中该桥可以如下所 定义:
亚烷基,亚芳基,亚杂芳基,亚炔基,亚链烯基,NR23,O,S,SiR24R25, CR50=N和(CR26R27)d,其中一个或多个非相邻(CR26R27)基团可以被NR23、 O、S、SiR24R25替代,其中
d为2-10;以及
R24、R25、R26、R27、R50各自为H、烷基、芳基、杂芳基、链烯基、炔 基;
其中当式(I)中的o为2时,配体L可以相同或不同。
对于其中在每种情况下2个R18、R19和R21基团与它们所键合的碳原 子一起形成任选被至少一个杂原子间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂 原子的任选取代的饱和、不饱和或芳族环的本发明实施方案,例如两个R18基团、两个R19基团或一个R19基团和一个R21基团形成相应环。
当本发明式(I)的金属-碳烯配合物具有两个配体L(当M=Ir时)时,配体 L可以各自为式(III)的相同配体或式(III)的不同配体。还可能的是配体L之 一为式(III)的配体且第二配体为任何配体L。在进一步优选的实施方案中, 当本发明式(I)的金属-碳烯配合物具有两个配体L时,配体L各自为式(III) 的相同配体。
在另一实施方案中,m为0,n为1或2且o为1或2,其中o个配体 L为通式(III)的配体。若n或o为2,则特定的n个氮杂苯并咪唑碳烯配体 或o个配体L可以相同或不同。此时该配合物为除了n个氮杂苯并咪唑碳 烯配体外具有o个通式(III)的配体的异配型金属-碳烯配合物。已经发现上 述通式(I)的金属-碳烯配合物尤其适合作为OLED的发光层中的发射体材 料。
更优选式(I)的异配型金属-碳烯配合物中的M为Pt,其中当M=Pt时优 选m为0,n为1且o为1。
因此,L优选选自通式(II)的碳烯配体,式(B)的配体,更优选乙酰丙酮 根合或六氟乙酰丙酮根合;吡啶甲酸根合,水杨酸根合,8-羟基喹啉根合 和通式(III)的杂环非碳烯配体。
按照本发明非常特别优选的配体L如下所示:
进一步优选的配体L为
在上述情况下单阴离子配体L的数目o为0、1、2。当o>1时,L配 体可以相同或不同,优选相同。
未带电配体K的数目m取决于是否已经借助碳烯配体和配体L达到 Ir(III)的配位数6或Pt(II)的配位数4。当在使用Ir(III)的情况下n为3且使 用3个单阴离子双齿碳烯配体时,在上述情况下m为0。当在使用Pt(II) 的情况下n为2且使用2个单阴离子双齿碳烯配体时,在该情况下m同样 为0。
在优选实施方案中,通式(I)中的M、n、Y、R2、R3、R4、A1、A2、 A3、A4、p、K、L、n和o各自如下所定义:
根据本发明,M为Ir或Pt,优选Ir。Ir优选以+3氧化态(Ir(III))存在于 本发明配合物中。Pt以+2氧化态(Pt(II))存在于本发明配合物。
n通常为1、2或3。若M为Ir(III),则n优选为3,其中所有n个碳 烯配体更优选相同(均配型碳烯配合物)。m和o此时 优选各自为0。
若M为Pt(II),则n优选为1。此时式(I)中的o优选同样为1且m=0。 合适的配体L如上所述,其中L此时更优选为式(B)的配体。
根据本发明,Y为NR1、O、S或C(R10)2,优选NR1
在Y为NR1的优选情况下,R1在优选实施方案中为具有1-6个碳原子 的线性或支化烷基,具有5-20个碳原子的取代或未取代环烷基,具有6-30 个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代 或未取代杂芳基。
R1更优选为具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,取代或未取代苯基, 总共具有5或6个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基。
R1最优选选自苯基、甲苯基、基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、甲基、 异丙基和新戊基。
因此,本发明尤其涉及本发明式(I)的金属-碳烯配合物,其中Y为NR1, 其中R1选自苯基、甲苯基、基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、甲基、异丙 基和新戊基。
在优选实施方案中,R2、R3、R4各自独立地为氢,具有1-20个碳原子 的线性或支化烷基,具有5-20个碳原子的取代或未取代环烷基,具有6-30 个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代 或未取代杂芳基或具有给体或受体作用的基团.
在优选实施方案中,R2、R3、R4各自独立地为氢,具有1-6个碳原子 的线性或支化烷基,具有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18 个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基或具有给体或受体作用的基 团,后者选自卤素基团,优选F、Cl,更优选F,CF3,CN和SiMe3
或者
R3和R4与它们所键合的碳原子一起可以形成任选取代的不饱和环,其任选 被至少一个其他杂原子间隔、总共具有5-18个碳原子和/或杂原子且可以任 选与至少一个被至少一个其他杂原子间隔和总共具有5-18个碳原子和或杂 原子的任选取代的其他不饱和环稠合。
根据本发明,不饱和环是单-、二-或多不饱和环,优选单不饱和环。
R2更优选为氢。
R3更优选为氢或具有1-20个碳原子的线性或支化烷基或总共具有5-18 个碳原子和/或杂原子的任选取代的饱和、不饱和或芳族环,更优选支化烷 基或o,o’-二烷基化苯基环。
R4更优选为氢或具有1-20个碳原子的线性或支化烷基或总共具有5-18 个碳原子和/或杂原子的任选取代的饱和、不饱和或芳族环,更优选支化烷 基或o,o’-二烷基化苯基环。
在另一实施方案中,R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成总共具有 5-18个碳原子的任选取代的不饱和环。
p在优选实施方案中为1。
在一个实施方案中,A1基团为CR6或N,优选CR6,A2基团为CR7或N,优选CR7,A3基团为CR8或N,优选CR8,并且A4基团为CR9或N, 优选CR9。在另一实施方案中,A1、A2、A3或A4基团中的0、1或2个为 N,更优选0或1个基团为N,最优选0个基团为N。
在进一步优选的实施方案中,R6、R7、R8、R9各自独立地为氢或具有 1-20个碳原子的线性或支化烷基,C6-C芳基,优选苯基或o,o’-二烷基化苯 基或具有给体或受体作用的基团,优选具有给体或受体作用的基团选自卤 素基团,优选F、Cl,更优选F,CF3,CN和SiMe3;更优选氢。
在进一步优选的实施方案中,R6和R7或R7和R8或R8和R9与苯基环 一起形成,即R6和R7或R7和R8或R8和R9与这些基团所连接的碳原子形 成任选取代的不饱和或芳族环,其任选被至少一个杂原子间隔,总共具有 5、6或7个碳原子和/或杂原子且可以任选与至少一个被至少一个其他杂原 子间隔和总共具有5-18个碳原子和或杂原子的任选取代的其他不饱和环稠 合。这两个特定基团更优选与苯基环一起形成下列杂环:二苯并呋喃、二 苯并噻吩、芴、9,10-二氢化吖啶、呫吨、噻吨、吩嗪或吩嗪。
R10若存在的话则优选按照本发明独立地为具有1-20个碳原子的线性 或支化烷基,具有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个 碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,更优选线性烷基或取代或未取 代苯基;
或者
两个R10基团与它们所键合的碳原子一起形成任选被至少一个杂原子间隔 且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的饱和或不饱和环。
在特别优选的实施方案中,本发明涉及一种本发明的金属-碳烯配合 物,其中M、n、Y、R2、R3、R4、A1、A2、A3、A4、p、L、m和o各自 如下所定义:
M为Ir,
n为1、2或3,优选3,配体在每种情况下为二齿配 体;并且所有n个配体更优选相同;
Y为NR1
R1为具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,具有5-20个碳原子的取代或未 取代环烷基,具有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18 个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,
R2、R3、R4独立地为氢,具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,具有6-30 个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的 取代或未取代杂芳基,具有给体或受体作用的基团,后者选自卤素基团, 优选F、Cl,更优选F;CF3,CN和SiMe3
或者
R2和R3或R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成任选取代的不饱和、饱 和或芳族环,其任选被至少一个其他杂原子间隔,总共具有5-18个碳原 子和/或杂原子并且可以任选与至少一个任选被至少一个其他杂原子间 隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的其他饱和或不饱 和或芳族环稠合,
p为1;
A1为CR6
A2为CR7
A3为CR8
A4为CR9
R6、R7、R8、R9各自独立地为氢,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有 至少一个官能基团且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,任选被至少 一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能基团且具有6-30个碳原子的取 代或未取代芳基,任选被至少一个杂原子间隔、任选带有至少一个官能 基团且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,具 有给体或受体作用的基团,后者选自卤素基团,优选F、Cl,更优选F; CF3,CN和SiMe3
或者
R6和R7,R7和R8或R8和R9与它们所键合的碳原子一起形成任选取代的 饱和、不饱和或芳族环,其任选被至少一个杂原子间隔,总共具有5-18 个碳原子和/或杂原子并且可以任选与至少一个任选被至少一个其他杂 原子间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的其他饱和 或不饱和或芳族环稠合,
L为单阴离子二齿配体,优选选自根据权利要求2的通式(II)的碳烯配体, 式(B)的配体:
其中
R51在每种情况下独立地为具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,优选甲 基、乙基、异丙基、叔丁基、CF3;具有6-20个碳原子的取代或未取 代芳基,优选未取代的苯基或2,6-二烷基苯基;总共具有5-18个碳原 子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,
R52为氢,具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,具有6-20个碳原子的 取代或未取代芳基,优选氢;
其中式(B)的配体例如为乙酰丙酮根合或六氟乙酰丙酮根合;
吡啶甲酸根合,水杨酸根合,8-羟基喹啉根合和通式(III)的杂环非碳烯配 体;
m为0,
o为0、1或2,优选0;
如下通式(A)的配体L除外:
其中Y’、A2’、A3’、A4’、A5’、R1’、R2’、R3’、R4’、R5’、R6’、R7’、R8’、R9’ 和R10’各自如下所定义:
Y’为NR1’、O、S或C(R10’)2
A2’、A3’、A4’、A5’各自独立地为N或C,其中2个A’=氮原子且至少一个 碳原子存在于该环中的两个氮原子之间,
R1’为任选带有至少一个官能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具有1-20 个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具有6-30 个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的 取代或未取代杂芳基,
R2’、R3’、R4’、R5’在A2’、A3’、A4’和/或A5’为N时各自为自由电子对或者 在A2’、A3’、A4’和/或A5’为C时各自独立地为氢,任选带有至少一个官 能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具有1-20个碳原子的线性或支化 烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具有6-30个碳原子的取代或未取 代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基, 具有给体或受体作用的基团,
或者
R3’和R4’与A3’和A4’一起形成任选被至少一个其他杂原子间隔且总共具有 5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的不饱和环,
R6’、R7’、R8’、R9’各自独立地为氢,任选带有至少一个官能基团、任选被 至少一个杂原子间隔且具有1-20个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20 个碳原子的环烷基,具有3-20个碳原子的环杂烷基,具有6-30个碳原 子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或 未取代杂芳基,具有给体或受体作用的基团,
或者
R6’和R7’,R7’和R8’或R8’和R9’与它们所键合的碳原子一起形成任选被至少 一个杂原子间隔且总共具有5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的饱 和、不饱和或芳族环,
和/或
若A5’为C,则R5’和R6’一起形成任选包含杂原子、芳族单元、杂芳族单元 和/或官能基团且总共具有1-30个碳原子和/或杂原子的饱和或不饱和、 线性或支化桥,其上任选稠合包含碳原子和/或杂原子的取代或未取代 5-8员环,
R10’独立地为任选带有至少一个官能基团、任选被至少一个杂原子间隔且具 有1-20个碳原子的线性或支化烷基,具有3-20个碳原子的环烷基,具 有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18个碳原子和/或杂 原子的取代或未取代杂芳基。
通式(II)的碳烯配体和通式(III)的杂环非碳烯配体已经如上所定义。
本发明更优选涉及本发明的金属-碳烯配合物,其中M、n、Y、R2、 R3、R4、A1、A2、A37、A48、p、L、m和o各自如下所定义:
M为Ir,
n为3,其中配体各自为二齿配体,并且其中所有n 个配体更优选相同;
Y为NR1
R1为具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,具有5-20个碳原子的取代或未 取代环烷基,具有6-30个碳原子的取代或未取代芳基,总共具有5-18 个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,
R2、R3、R4独立地为氢,具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,具有6-30 个碳原子的取代或未取代芳基,尤其是o,o’-二烷基化或未取代苯基,总 共具有5-18个碳原子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,具有给体或 受体作用的基团,后者选自卤素基团,优选F、Cl,更优选F;CF3,CN 和SiMe3
或者
R2和R3或R3和R4与它们所键合的碳原子一起形成任选取代的不饱和、饱 和或芳族环,其任选被至少一个其他杂原子间隔,总共具有5-7个碳原 子和/或杂原子并且可以任选与至少一个任选被至少一个其他杂原子间 隔且总共具有5-7个碳原子和/或杂原子的任选取代的其他饱和或不饱和 或芳族环稠合,
p为1;
A1为CR6
A2为CR7
A3为CR8
A4为CR9
R6、R7、R8、R9各自独立地为氢,具有1-20个碳原子的线性或支化烷基, 具有6-30个碳原子的芳基,具有给体或受体作用的基团,后者选自卤素 基团,优选F、Cl,更优选F;CF3,CN和SiMe3
或者
R6和R7,R7和R8或R8和R9与它们所键合的碳原子一起形成任选取代的 芳族环,其任选被一个氮或氧原子间隔,总共具有5-18个碳原子和/或 杂原子并且可以任选与至少一个任选被一个氮或氧原子间隔且总共具有 5-18个碳原子和/或杂原子的任选取代的其他芳族环稠合,
L为单阴离子二齿配体,其选自通式(II)的碳烯配体,
式(B)的配体:
其中
R51在每种情况下独立地为具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,优选甲 基、乙基、异丙基、叔丁基、CF3;具有6-20个碳原子的取代或未取 代芳基,优选未取代的苯基或2,6-二烷基苯基;总共具有5-18个碳原 子和/或杂原子的取代或未取代杂芳基,
R52为氢,具有1-6个碳原子的线性或支化烷基,具有6-20个碳原子的 取代或未取代芳基,优选氢;
其中式(B)的配体例如为乙酰丙酮根合或六氟乙酰丙酮根合; 吡啶甲酸根合,水杨酸根合,8-羟基喹啉根合和通式(III)的杂环非碳烯配 体;
m为0,
o为0、1或2。
其他上述优选和特别优选的实施方案相应地适用。
非常特别优选的本发明通式(I)的金属-碳烯配合物如下所示。
本发明均配型金属-碳烯配合物可以以面式或经式异构体形式存在。
尤其在优选的通式(I)的均配型金属-碳烯配合物(n=3,其中所有n个碳 烯配体相同)情况下,面式异构体可以优选在OLED的发光层中用作基体材 料或用作电荷阻挡剂,而经式异构体可以优选在OLED中用作发射体材料。
因此,本申请的特别优选实施方案涉及一种包含至少一种通式(I)的均 配型金属-碳烯配合物作为发射体材料的OLED,其中优选以其经式异构体 形式使用式(I)的均配型金属-碳烯配合物。然而,原则上式(I)的面式和经式 异构体的混合物或式(I)的面式异构体适合作为OLED中的发射体材料。
在异配型金属-碳烯配合物的情况下,可能存在4种不同异构体。该异 配型配合物优选用作发射体材料和/或电荷传输材料。
本发明额外还涉及一种通过使包含M的合适化合物与合适配体或配体 前体接触而制备本发明金属-碳烯配合物的方法。
在本发明方法的优选实施方案中,使包含合适金属M,即铱或铂,优 选铱的合适化合物与合适的碳烯配体—优选呈作为游离碳烯的脱质子形式 或呈被保护碳烯形式,例如作为银-碳烯配合物—接触。合适的前体化合物 包含应存在于通式(I)的配合物中的合适取代基R1-R4、R6-R9和R10
因此,本发明更具体涉及其中所用配体前体为对应的Ag-碳烯配合物 的本发明方法。
在本发明方法的进一步优选实施方案中,所用配体前体为与合适的含 M化合物反应的有机化合物。碳烯可以通过例如在升高的温度下和/或在减 压下和/或使用结合所消去的醇分子的分子筛除去挥发性物质,例如低级醇 如甲醇、乙醇而从碳烯配体的前体释放。
本发明还涉及一种通过使合适的含M化合物与通式(IV)或(V)的化合 物接触而制备通式(I)的金属-碳烯配合物的本发明方法:
其中Y、R2、R3、R4、A1、A2、A3、A4和p各自如已经对通式(I)的化合物 所定义,以及R28或X如下所定义:
R28独立地为SiR29R30R31、芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,
X为F、Cl、Br、I、PF6、BF4
R29、R30、R31各自独立地为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基。
芳基、杂芳基、烷基、环烷基和杂环烷基的定义已经如上所述。
在特别优选的实施方案中,R28为烷基,尤其是C1-C20烷基,优选C1-C10烷基,更优选C1-C8烷基,例如甲基,乙基,丙基如正丙基、异丙基,丁 基如正丁基、异丁基、叔丁基,戊基,己基,庚基或辛基。
在通式(IV)的化合物中的R28最优选为甲基或乙基。
通式(IV)和(V)的化合物通常可以通过本领域熟练技术人员已知的方法 得到。
在按照本发明特别优选的Y为NR1,A1为R6,A2为R7,A3为R8, A4为R9且p为1的情况下,例如可以通过使通式(V’)的化合物与通式(VI) 的化合物反应而得到通式(IV)的相应化合物:
HC(OR28)3 (VI),
其中R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9和R28各自如上面已经对通式(I)或(IV) 的化合物所定义。
通式(IV)的化合物的该制备可以在溶剂存在或不存在下进行。合适的 溶剂如下所述。在优选实施方案中,在本体中制备通式(IV)的化合物,或 者将通式(VI)的化合物过量加入,从而使其起溶剂的作用。
通式(V’)和(VI)的化合物可市购和/或可以通过本领域熟练技术人员已 知的方法得到;例如,通式(V’)的化合物可以通过使合适的氯化物与合适 的胺反应而得到。
通式(IV)的化合物通常在10-150℃,优选40-120℃,更优选60-110℃ 的温度下制备。
反应时间通常为2-48小时,优选6-24小时,更优选8-16小时。
在反应结束之后,所需产物可以通过本领域熟练技术人员已知的常规 方法如过滤、重结晶、柱层析等分离和提纯。
包含合适金属M,优选铱的合适化合物,尤其是配合物对本领域熟练 技术人员而言是已知的。特别合适的包含铂或铱的化合物例如包含配体如 卤化物,优选氯化物,1,5-环辛二烯(COD),环辛烯(COE),膦,氰化物, 烷醇盐,拟卤化物和/或烷基。
特别优选的包含合适金属,尤其是铱的配合物选自[Ir(COD)Cl]2, [Ir(COE)2Cl]2IrCl3×H2O,Ir(acac)3,Ir(COD)2BF4,Ir(COD)2BARF(BARF= 硼酸四[3,5-二(三氟甲基)苯基]酯)),Pt(COD)Cl2,Pt(acac)2,[Pt(C6H10)Cl2]2, K2PtCl6及其混合物。
碳烯配体前体优选在反应之前例如通过本领域熟练技术人员已知的碱 性化合物,例如碱性金属化物(metalate)、碱性金属乙酸盐、乙酰丙酮化物 或醇盐,或碱如KOtBu、NaOtBu、LiOtBu、NaH、甲硅烷基酰胺、Ag2O 和磷腈碱脱质子。特别优选用Ag2O脱质子而得到相应的Ag-碳烯,后者与 包含M的化合物反应而得到本发明配合物。
使用通式(IV)或(V)的化合物制备通式(I)的配合物的本发明方法具有的 优点是通式(IV)和(V)的化合物是稳定的中间体,其可以容易地处理并且可 以在标准实验室条件下分离。此外,通式(IV)和(V)的化合物可溶于常规有 机溶剂中,从而可以在均相溶液中制备本发明通式(I)的化合物,因此可能 更易后处理所需产物,即通式(I)的配合物,例如分离和/或提纯。
该接触优选在溶剂中进行。合适的溶剂对本领域熟练技术人员而言本 身是已知的且优选选自芳族或脂族溶剂,例如苯、甲苯、二甲苯或,环 状或无环醚,例如二烷或THF,醇,酯,酰胺,酮,腈,卤代化合物及 其混合物。特别优选的溶剂是甲苯、二甲苯类、和二烷。
所用金属-非碳烯配合物与所用碳烯配体前体的摩尔比通常为 1:10-10:1,优选1:1-1:6,更优选1:2-1:5。
接触通常在20-200℃,优选50-150℃,更优选60-130℃的温度下进 行。
反应时间取决于所需碳烯配合物且通常为0.02-50小时,优选0.1-24 小时,更优选1-12小时。
在该反应之后得到的通式(I)的配合物可以任选通过本领域熟练技术人 员已知的方法,例如洗涤、结晶或层析提纯,并且可以任选在同样为本领 域熟练技术人员已知的条件下异构化,例如使用酸调节、以热方式或以光 化学方式。
本发明式(I)的金属-碳烯配合物可以用于电子组件,例如选自诸如有机 发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV)、有机场效应晶体管(OFET)和发 光电化学电池(LEEC)的开关元件的有机电子组件,优选在OLED中使用式 (I)的金属-碳烯配合物。
在优选实施方案中,该有机电子组件为包含发光层的OLED,其中发 光层包含至少一种本发明式(I)的金属-碳烯配合物。
上述式(I)的金属-碳烯配合物及其混合物非常适合作为有机发光二极 管(OLED)中的发射体分子。配体的变化使得可以提供在电磁光谱的红色、 绿色以及尤其是蓝色区域中呈现电致发光的相应配合物。本发明通式(I)的 金属-碳烯配合物因此非常适合作为发射体物质,因为它们在电磁光谱的可 见区域中,例如在400-800nm,优选400-600nm处具有发射(电致发光)。 本发明配合物使得可以提供在电磁光谱的红色、绿色和蓝色区域中具有电 致发光的化合物。因此借助作为发射体物质的本发明配合物可以提供工业 上可用的OLED。
此外,本发明通式(I)的金属-碳烯配合物可以用作基体材料、电荷传输 材料,尤其是空穴传输材料和/或电荷阻挡剂。
本发明通式(I)的金属-碳烯配合物优选用作发射体和/或电荷传输材料 和/或基体材料,更优选用作发射体。
本发明通式(I)的金属-碳烯配合物的特殊性能是当用于OLED中时特 别好的效率,良好的CIE色度轨迹(color loci)和长寿命。
因此,本申请进一步提供了一种包含至少一种本发明通式(I)的金属- 碳烯配合物的OLED。本发明通式(I)的金属-碳烯配合物优选作为发射体、 基体材料、电荷传输材料、尤其是空穴传输材料和/或电荷阻挡剂,更优选 作为发射体和/或空穴传输材料,最优选作为发射体用于OLED中。
本申请还提供了通式(I)的金属-碳烯配合物在OLED中的用途,优选作 为发射体、基体材料、电荷传输材料、尤其是空穴传输材料和/或电荷阻挡 剂,更优选作为发射体和/或空穴传输材料,最优选作为发射体。
有机光二极管原则上由许多层形成,例如:
-阳极(1)
-空穴传输层(2)
-发光层(3)
-电子传输层(4)
-阴极(5)
然而,还可能的是该OLED不具有所有上述层;例如,包含层(1)(阳 极)、(3)(发光层)和(5)(阴极)的OLED同样合适,此时层(2)(空穴传输层)和 (4)(电子传输层)的功能由相邻层承担。具有层(1)、(2)、(3)和(5)或层(1)、(3)、 (4)和(5)的OLED同样是合适的。
通式(I)的金属-碳烯配合物优选在发光层(3)中用作发射体分子和/或基 体材料。本发明通式(I)的金属-碳烯配合物除了在发光层(3)中用作发射体分 子和/或基体材料之外或者代替用于发光层中还可以在空穴传输层(2)或电 子传输层(4)中用作电荷传输材料和/或用作电荷阻挡剂,优选在空穴传输层 (2)(空穴传输材料)中用作电荷传输材料。
因此,本申请进一步提供了包含至少一种本发明通式(I)的金属-碳烯配 合物,优选作为发射体材料和/或基体材料,更优选作为发射体材料的发光 层。优选通式(I)的金属-碳烯配合物已经如上所述。
在另一实施方案中,本发明涉及由至少一种本发明通式(I)的金属-碳烯 配合物构成的发光层。
按照本发明使用的通式(I)的金属-碳烯配合物可以存在于发光层中,即 没有其他添加剂。然而,还可能的是除了按照本发明使用的通式(I)的金属- 碳烯配合物外在发光层中存在其他化合物。此外,可以使用稀释剂材料(基 体材料)。该稀释剂材料可以是聚合物,例如聚(N-乙烯基咔唑)或聚硅烷。 然而,该稀释剂材料同样可以是小分子,例如4,4’-N,N’-二咔唑联苯(CDP) 或叔芳族胺。当使用稀释剂材料时,本发明通式(I)的金属-碳烯配合物在发 光层中的比例通常小于40重量%,优选3-30重量%。本发明通式(I)的金属 -碳烯配合物优选用于基体中。因此,发光层优选包含至少一种本发明通式 (I)的金属-碳烯配合物和至少一种基体材料。
合适的基体材料除了上述稀释剂材料外原则上为下文作为空穴和电子 传输材料提及的材料,以及碳配合物,例如式(I)的碳烯配合物或在 WO 2005/019373中提到的碳烯配合物。特别合适的是咔唑衍生物,例如 4,4'-二(咔唑-9-基)-2,2'-二甲基联苯(CDBP)、4,4'-二(咔唑-9-基)联苯(CBP)、 1,3-二(N-咔唑基)苯(mCP),以及在下列申请中提到的基体材料: WO2008/034758,WO2009/003919。
可以为小分子或所述小分子的(共)聚合物的其他合适基体材料如下列 出版物所述:WO 2007108459(H-1至H-37),优选H-20至H-22和H-32 至H-37,最优选H-20、H-32、H-36、H-37,WO 2008035571 A1(主体1至 主体6),JP 2010135467(化合物1-46和主体-1至主体-39以及主体-43), WO 2009008100化合物号1-67,优选化合物号3、4、7-12、55、59、63-67,更优选化合物号4、8-12、55、59、64、65和67,WO 2009008099化合物 号1-110,WO2008140114化合物1-1至1-50,WO 2008090912化合物OC-7 至OC-36和Mo-42至Mo-51的聚合物,JP 2008084913H-1至H-70,WO 2007077810化合物1-44,优选1、2、4-6、8、19-22、26、28-30、32、36、 39-44,WO 201001830单体1-1至1-9的聚合物,优选1-3、1-7和1-9的 聚合物,WO2008029729化合物1-1至1-36(的聚合物),WO 20100443342 HS-1至HS-101和BH-1至BH-17,优选BH-1至BH-17,JP 2009182298 基于单体1-75的(共)聚合物,JP 2009170764,JP2009135183基于单体1-14 的(共)聚合物,WO 2009063757优选基于单体1-1至1-26的(共)聚合物, WO 2008146838化合物a-1至a-43和1-1至1-46,JP 2008207520基于单体 1-1至1-26的(共)聚合物,JP 2008066569基于单体1-1至1-16的(共)聚合 物,WO 2008029652基于单体1-1至1-52的(共)聚合物,WO 2007114244 基于单体1-1至1-18的(共)聚合物,JP2010040830化合物HA-1至HA-20, HB-1至HB-16,HC-1至HC-23和基于单体HD-1至HD-12的(共)聚合物, JP 2009021336,WO 2010090077化合物1-55,WO 2010079678化合物 H1-H42,WO 2010067746,WO 2010044342化合物HS-1至HS-101和 Poly-1至Poly-4,JP 2010114180化合物PH-1至PH-36,US 2009284138 化合物1-111和H1-H71,WO 2008072596化合物1-45,JP 2010021336化 合物H-1至H-38,优选H-1,WO 2010004877化合物H-1至H-60,JP2009267255化合物1-1至1-105,WO2009104488化合物1-1至1-38,WO 2009086028,US2009153034,US 2009134784,WO 2009084413化合物2-1 至2-56,JP 2009114369化合物2-1至2-40,JP 2009114370化合物1-67, WO 2009060742化合物2-1至2-56,WO 2009060757化合物1-1至1-76, WO 2009060780化合物1-1至1-70,WO 2009060779化合物1-1至1-42, WO2008156105化合物1-54,JP 2009059767化合物1-20,JP 2008074939 化合物1-256,JP2008021687化合物1-50,WO 2007119816化合物1-37, WO 2010087222化合物H-1至H-31,WO2010095564化合物HOST-1至 HOST-61,WO 2007108362,WO 2009003898,WO 2009003919,WO2010040777,US 2007224446和WO 06128800。
在特别优选的实施方案中,将一种或多种下文所述通式(X)的化合物用 作基体材料。通式(X)的化合物的优选实施方案同样如下所述。
OLED的上述层中各层又可以由两层或更多层形成。例如,空穴传输 层可以由将空穴从电极注入其中的一层和将空穴从空穴注入层传输到发光 层的层形成。电子传输层同样可以由多层组成,例如由通过电极将电子注 入其中的层和从电子注入层接收电子并将它们传输到发光层中的层组成。 所提到的这些层各自根据诸如能级、耐热性和电荷载流子迁移率以及还有 所述具有有机层或金属电极的各层的能量差的因素选择。本领域熟练技术 人员能够选择OLED的结构,以使其与根据本发明用作发射体物质的本发 明异配型配合物最佳匹配。
为了得到特别有效的OLED,应使空穴传输层的HOMO(最高被占分子 轨道)与阳极的功函匹配并使电子传输层的LUMO(最低未占分子轨道)与阴 极的功函匹配。
此外,本申请提供了一种包含至少一种本发明发光层的OLED。该 OLED中的其他层可以由任何常用于该类层中且为本领域熟练技术人员已 知的材料组成。
适合上述层(阳极、阴极、空穴和电子注入材料、空穴和电子传输材料 以及空穴和电子阻挡剂材料、基体材料、荧光和磷光发光体)的材料对本领 域熟练技术人员是已知的并且例如描述于H.Meng,N.Herron,Organic Small Molecule Materials for OrganicLight-Emitting Devices in Organic Light-Emitting Materials and Devices(在有机发光材料和器件中用于有机发 光器件的有机小分子材料),编辑:Z.Li,H.Meng,Taylor&Francis,2007, 第3章,第295-411页。
阳极是提供正电荷载流子的电极。它例如可以由包含金属、不同金属 的混合物、金属合金、金属氧化物或不同金属氧化物的混合物的材料构成。 或者,阳极可以是导电聚合物。合适的金属包括元素周期表第11、4、5和 6族金属以及第8-10族过渡金属。当阳极要透明时,则通常使用元素周期 表第12、13和14族的混合金属氧化物,例如铟-锡氧化物(ITO)。阳极(1) 同样可以包含有机材料,如聚苯胺,例如如Nature,第357卷,第477-479 页(1992年6月11日)所述。阳极或阴极中的至少一种应至少部分透明以使 能够发射形成的光。
用于本发明OLED的层(2)的合适空穴传输材料例如公开于 Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology,第4版,第18卷,第 837-860页,1996中。空穴传输分子或聚合物可以用作空穴传输材料。通 常使用的空穴传输分子选自4,4'-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(α-NPD)、 N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺(TPD)、1,1-二[(二 -4-甲苯基氨基)苯基]环己烷(TAPC)、N,N'-二(4-甲基苯基)-N,N'-二(4-乙基苯 基)-[1,1'-(3,3'-二甲基)联苯基]-4,4'-二胺(ETPD)、四(3-甲基苯基)-N,N,N',N'-2,5-苯二胺(PDA)、α-苯基-4-N,N-二苯基氨基苯乙烯(TPS)、 对-(二乙氨基)苯甲醛二苯基腙(DEH)、三苯基胺(TPA)、二[4-(N,N-二乙基 氨基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)甲烷(MPMP)、1-苯基-3-[对-(二乙氨基)苯乙 烯基]-5-[对-(二乙氨基)苯基]吡唑啉(PPR或DEASP)、1,2-反式-二(9H-咔唑 -9-基)环丁烷(DCZB)、N,N,N',N'-四(4-甲基苯基)-(1,1'-联苯基)-4,4'-二胺 (TTB),氟化合物如2,2',7,7'-四(N,N-二-甲苯基)氨基-9,9-螺二芴(螺-TTB)、 N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-9,9-螺二芴(螺-NPB)和9,9-二(4-(N,N-二-联苯 -4-基氨基)苯基-9H-芴,联苯胺化合物如N,N'-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基联苯 胺和卟啉化合物如铜酞菁。常用的空穴传输聚合物选自聚乙烯基咔唑、(苯 基甲基)聚硅烷和聚苯胺。同样可以通过将空穴传输分子掺杂到聚合物如聚 苯乙烯和聚碳酸酯中而得到空穴传输聚合物。合适的空穴传输分子是上述 分子。
此外,在一个实施方案中可以使用碳烯配合物作为空穴导体材料,此 时该至少一种空穴导体材料的带隙通常大于所用发射体材料的带隙。在本 申请上下文中,带隙应理解为指三线态能量。合适的碳烯配合物例如为本 发明通式(I)的碳烯配合物,如WO 2005/019373 A2,WO 2006/056418 A2, WO 2005/113704,WO 2007/115970,WO 2007/115981和WO2008/000727 中所述的碳烯配合物。合适碳烯配合物的一个实例是下式的Ir(DPBIC)3
还可以将空穴传输层进行电子掺杂以改善所用材料的传输性能,首先 使层厚更大(避免针孔/短路),其次使器件的操作电压降至最小。电子掺杂 对本领域熟练技术人员是已知的且例如公开于W.Gao,A.Kahn,J.Appl. Phys.,第94卷,第1期,2003年7月1日(p-掺杂的有机层);A.G. Werner,F.Li,K.Harada,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,第82卷,第25期,2003年6月23日和Pfeiffer等,Organic Electronics 2003,4,89-103以及K.Walzer,B.Maennig,M.Pfeiffer,K. Leo,Chem.Soc.Rev.2007,107,1233。例如可以在空穴传输层中使用混 合物,尤其是导致该空穴传输层的电p-掺杂的混合物。p-掺杂通过加入氧 化性材料实现。这些混合物例如可以是下列混合物:上述空穴传输材料与 至少一种金属氧化物,例如MoO2、MoO3、WOx、ReO3和/或V2O5,优选 MoO3和/或ReO3,更优选ReO3的混合物,或包含上述空穴传输材料和一 种或多种选自如下的化合物的混合物:7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(TCNQ)、 2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基对苯醌二甲烷(F4-TCNQ)、2,5-二(2-羟基乙氧 基)-7,7,8,8-四氰基对苯醌二甲烷、双(四正丁基胺)四氰基联苯醌二甲烷, 2,5-二甲基-7,7,8,8-四氰基对苯醌二甲烷,四氰基乙烯,11,11,12,12-四氰基 萘-2,6-醌二甲烷,2-氟-7,7,8,8-四氰基对苯醌二甲烷,2,5-二氟-7,7,8,8-四 氰基对苯醌二甲烷,二氰基亚甲基-1,3,4,5,7,8-六氟-6H-萘-2-亚基)丙二腈 (F6-TNAP),Mo(tfd)3(来自Kahn等,J.Am.Chem.Soc.2009,131(35), 12530-12531),EP 1988587和EP 2180029中所述的化合物以及EP 09153776.1中所提到的醌化合物。
用于本发明OLED的层(4)的合适电子传输材料包括与oxinoid化合物 螯合的金属如三(8-羟基喹啉根合)铝(Alq3),基于菲咯啉的化合物如2,9-二 甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(DDPA=BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉 (Bphen)、2,4,7,9-四苯基-1,10-菲咯啉、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(DPA)或公开 于EP 1786050、EP 1970371或EP 1097981中的菲咯啉衍生物以及唑类化 合物如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑(PBD)和3-(4-联苯 基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)。层(4)可以同时用于促进电子传输和用作缓冲层或阻挡层以防止激子在OLED各层的界面处的猝灭。层 (4)优选改进电子的迁移性并降低激子的猝灭。
同样可以在电子传输层中使用至少两种材料的混合物,此时至少一种 材料电子传导的。优选在该混合电子传输层中使用至少一种菲咯啉化合物, 优选BCP,或至少一种根据下式(VIII)的吡啶化合物,优选下式(VIIIaa)化 合物。更优选在混合电子传输层中除了至少一种菲咯啉化合物使用碱土金 属或碱金属羟基喹啉盐配合物,例如Liq。合适的碱土金属或碱金属羟基 喹啉盐配合物如下所述(式VII)。
还可以将电子传输层进行电子掺杂以改善所用材料的传输性能,首先 使层厚更大(避免针孔/短路),其次使器件的操作电压降至最小。电子掺杂 对本领域熟练技术人员是已知的且例如公开于W.Gao,A.Kahn,J.Appl. Phys.,第94卷,第1期,2003年7月1日(p-掺杂有机层);A.G.Werner, F.Li,K.Harada,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,第82 卷,第25期,2003年6月23日和Pfeiffer等,Organic Electronics 2003,4, 89-103以及K.Walzer,B.Maennig,M.Pfeiffer,K.Leo,Chem.Soc.Rev. 2007,107,1233。例如,可以使用导致电子传输层的电n-掺杂的混合物。 n-掺杂通过加入还原性材料实现。这些混合物例如可以为上述电子传输材 料与碱金属/碱土金属或碱金属/碱土金属盐,例如Li、Cs、Ca、Sr、Cs2CO3, 碱金属配合物,例如8-羟基喹啉锂(Liq),以及Y、Ce、Sm、Gd、Tb、Er、 Tm、Yb、Li3N、Rb2CO3、邻苯二甲酸二钾、来自EP 1786050的W(hpp)4或如EP 1837926 B1中所述化合物的混合物。
因此,本发明还涉及一种本发明的OLED,其包含含有至少两种不同 材料的电子传输层,这两种材料中的至少一种材料是电子传导的。
在优选实施方案中,电子传输层包含至少一种通式(VII)的化合物:
其中
R32和R33各自独立地为F,C1-C8烷基或任选被一个或多个C1-C8烷基取代 的C6-C14芳基,或者
两个R32和/或R33取代基一起形成儿女选被一个或多个C1-C8烷基取代的稠 合苯环;
a和b各自独立地为0,或1、2或3,
M1为碱金属原子或碱土金属原子,
当M1为碱金属原子时p为1,当M1为碱土金属原子时p为2。
非常特别优选的式(VII)化合物为其可以作为单一物质存 在,或者以其他形式如其中g为整数的LigQg,例如Li6Q6存在。Q为8-羟 基喹啉盐配体或8-羟基喹啉盐衍生物。
在进一步优选的实施方案中,该电子传输层包含至少一种式(VIII)化合 物:
其中
R34、R35、R36、R37、R34’、R35’、R36’和R37’各自独立地为H,C1-C18烷基, 被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷基,C6-C24芳基,被G取代的C6-C24芳基,C2-C20杂芳基或被G取代的C2-C20杂芳基,
Q为亚芳基或亚杂芳基,它们各自任选被G取代;
D为-CO-、-COO-、-S-、-SO-、-SO2-、-O-、-NR40-、-SiR45R46-、 -POR47-、-CR38=CR39-或-C≡C-;和
E为-OR44、-SR44、-NR40R41、-COR43、-COOR42、-CONR40R41、-CN或F;
G为E,C1-C18烷基,被D间隔的C1-C18烷基,C1-C18全氟烷基,C1-C18烷氧基或被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基,
其中
R38和R39各自独立地为H,C6-C18芳基,被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取 代的C6-C18芳基,C1-C18烷基或被-O-间隔的C1-C18烷基;
R40和R41各自独立地为C6-C18芳基,被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的 C6-C18芳基,C1-C18烷基或被-O-间隔的C1-C18烷基;或
R40和R41一起形成6员环;
R42和R43各自独立地为C6-C18芳基,被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的 C6-C18芳基,C1-C18烷基或被-O-间隔的C1-C18烷基,
R44为C6-C18芳基,被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基,C1-C18烷基或被-O-间隔的C1-C18烷基,
R45和R46各自独立地为C1-C18烷基,C6-C18芳基或被C1-C18烷基取代的 C6-C18芳基,
R47为C1-C18烷基,C6-C18芳基或被C1-C18烷基取代的C6-C18芳基。
优选的式(VIII)化合物是式(VIIIa)化合物:
其中Q为
R48为H或C1-C18烷基,以及
R48’为H,C1-C18烷基或
特别优选式(VIIIaa)化合物:
在另一非常特别优选的实施方案中,该电子传输层包含式 化合物和下式化合物:
在优选实施方案中,该电子传输层以99-1重量%,优选75-25重量%, 更优选约50重量%的量包含式(VII)化合物,其中式(VII)化合物的量和式 (VIII)的量加起来总共为100重量%。
式(VIII)化合物的制备描述于J.Kido等,Chem.Commun.(2008) 5821-5823,J.Kido等,Chem.Mater.20(2008)5951-5953和JP 2008-127326 中,或者这些化合物可以类似于上述文献中所公开的方法制备。
式(VII)化合物的制备例如描述于Christoph Schmitz等,Chem.Mater. 12(2000)3012-3019和WO00/32717中,或者这些化合物可以类似于上述文 献中所公开的方法制备。
在优选实施方案中,本发明涉及本发明的OLED,其中电子传输层包 含至少一种菲咯啉衍生物和/或吡啶衍生物。
在进一步优选的实施方案中,本发明涉及本发明的OLED,其中电子 传输层包含至少一种菲咯啉衍生物和/或吡啶衍生物和至少一种碱金属羟 基喹啉盐配合物。
在进一步优选的实施方案中,本发明涉及本发明的OLED,其中电子 传输层包含至少一种菲咯啉衍生物和/或吡啶衍生物和8-羟基喹啉锂。
上面作为空穴传输材料和电子传输材料提到的材料中有一些可以满足 几种功能。例如,一些电子传输材料在具有低位HOMO时同时为空穴阻挡 材料。
阴极(5)是用于引入电子或负电荷载流子的电极。阴极可以是具有比阳 极低的功函的任何金属或非金属。合适的阴极材料选自元素周期表第1族 碱金属,如Li、Cs,第2族碱土金属,第12族金属,其包括稀土金属以 及镧系和锕系元素。此外,还可以使用诸如铝、铟、钙、钡、钐和镁的金 属及其组合。此外,还可以在有机层和阴极之间施加含锂的有机金属化合 物如8-羟基喹啉锂(Liq)、CsF、NaF、KF、Cs2CO3或LiF作为电子注入层 以降低操作电压。
本发明的OLED可以额外包含本领域熟练技术人员已知的其他层。例 如,可以在层(2)和发光层(3)之间施加促进传输正电荷和/或使各层的带隙相 互匹配的层。或者,该其他层可以用作保护层。以类似方式可以在发光层 (3)和层(4)之间存在额外层,以促进传输负电荷和/或使各层的带隙相互匹 配。或者,该层可以用作保护层。
在优选实施方案中,本发明的OLED除了层(1)-(5)外还包含至少一个 下述其他层:
-在阳极(1)和空穴传输层(2)之间的空穴注入层;
-在空穴传输层(2)和发光层(3)之间的电子阻挡层;
-在发光层(3)和电子传输层(4)之间的空穴阻挡层;
-在电子传输层(4)和阴极(5)之间的电子注入层。
然而,如上所述还可能的是OLED不具有所有的所述层(1)-(5);例如, 包含层(1)(阳极)、(3)(发光层)和(5)(阴极)的OLED同样是合适的,此时层 (2)(空穴传输层)和(4)(电子传输层)的功能由相邻层承担。具有层(1)、(2)、 (3)和(5)或层(1)、(3)、(4)和(5)的OLED同样是合适的。
本领域熟练技术人员知道如何选择合适的材料(例如基于电化学研 究)。适合各层的材料对本领域熟练技术人员是已知的且例如公开于WO 00/70655中。
此外,层(1)、(2)、(3)、(4)和(5)中的一些或所有可以进行表面处理以 增加电荷载流子的传输效率。所述各层的材料选择优选通过得到具有高效 率的OLED确定。
本发明的OLED可以通过本领域熟练技术人员已知的方法生产。通常 通过在合适的基材上依次气相沉积各层而生产OLED。合适的基材例如为 玻璃,无机材料如ITO或IZO或聚合物膜。对于气相沉积,可以使用常规 技术如热蒸发、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和其他技术。
在替换方法中,可以由在合适溶剂中的溶液或分散体而施涂有机层, 此时使用本领域熟练技术人员已知的涂敷技术。合适的涂敷技术例如是旋 涂、浇铸方法、Langmuir-Blodgett(“LB”)方法、喷墨印刷方法、浸涂、 凸版印刷、丝网印刷、刮刀涂敷、狭缝涂敷、辊筒印刷、逆向辊筒印刷、 平版印刷、柔性版印刷、卷筒印刷、喷涂、刷涂或移印,等等。在所述方 法中,除了上述气相沉积外,优选旋涂、喷墨印刷方法和浇铸方法,因为 它们实施起来特别简单和廉价。在该OLED的各层由旋涂方法、浇铸方法 或喷墨印刷方法得到的情况下,涂敷可以使用通过将该组合物以0.0001-90 重量%的浓度溶于合适有机溶剂如苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、甲基四 氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙腈、茴香醚、二氯甲烷、二甲亚砜、 水及其混合物中而制备的溶液得到。
可能的是该OLED的各层全部由相同涂敷方法生产。此外,同样可能 的是进行两种或更多种不同涂敷方法来生产该OLED的各层。
不同层通常具有如下厚度:阳极(2)优选(埃); 空穴传输层(3)优选发光层(4)优选 电子传输层(5)优选阴极(6)优选此外,同样可以通过混合而组合几层。例如,可以将空 穴传输材料与发光层的材料混合,然后一起施加。空穴和电子的复合区在 本发明OLED中的位置以及因此该OLED的发射光谱可能受各层的相对厚 度和浓度比的影响。该OLED中各层的层厚之比取决于所用材料。这意味着电子传输层厚度的选择优选应使电子/空穴复合区位于发光层中。OLED 中各层的层厚之比取决于所用材料。任何所用额外层的层厚对本领域熟练 技术人员是已知的。
在优选实施方案中,本发明涉及一种包含至少一种本发明金属-碳烯配 合物和至少一种通式(X)的化合物的OLED:
其中
T为NR57、S、O或PR57,优选S或O,更优选O;
R57为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基;
Q’为-NR58R59、-SiR70R71R72、-P(O)R60R61、-PR62R63、-S(O)2R64、-S(O)R65、 -SR66或-OR67,优选-NR58R59;更优选
其中
R68、R69各自独立地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基;优选 甲基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基;
y、z各自独立地为0、1、2、3或4,优选0或1;
R55、R56各自独立地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、SiR70R71R72、 Q’基团或具有给体或受体作用的基团;
a”为0、1、2、3或4;
b’为0、1、2或3;
R58、R59与氮原子一起形成环状基团,该环状基团具有3-10个环原子且可 以未被取代或被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳 基和具有给体或受体作用的基团的取代基取代和/或可以与一个或多个
具有3-10个环原子的其他环状基团稠合,其中稠合的基团可以未被取代 或被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基和具有给 体或受体作用的基团的取代基取代;
R70、R71、R72、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67各自独立地为芳 基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,
或者
两个通式(X)的单元经由任选被至少一个杂原子的线性或支化的饱和或不 饱和桥、经由键或经由O相互桥接。
优选式(X)化合物,其中:
T为S或O,优选O,以及
Q’为
其中
R68、R69各自独立地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基;优选 甲基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基;
y、z各自独立地为0、1、2、3或4,优选0或1。
特别优选的式(X)化合物具有下式(Xa):
其中各符号和指数Q’、T、R55、R56、a”和b’各自如上所定义。
非常特别优选的式(X)化合物具有下式(Xaa):
其中各符号和指数R68、R69、y、z、T、R55、R56、a”和b’各自如上所定义。
在非常特别优选的实施方案中,在式(Xaa)中:
T为O或S,优选O;
a”为1;
b’为0;
y、z各自独立地为0或1;以及
R68、R69各自独立地为甲基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基;
R55为取代的苯基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。
进一步优选的式(X)化合物具有下式(Xab):
其中符号和指数R68、R69、y、z、T、R55、R56、a”和b’各自独立地如上所 定义。
在非常特别优选的实施方案中,在式(Xab)中:
T为O或S,优选O;
a”为0;
b’为0;
y、z各自独立地为0或1;以及
R68、R69各自独立地为甲基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基;
R55为取代的苯基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。
非常特别优选的式(Xab)化合物为:
其中T为O或S,优选O。
式(X)化合物例如可以通过WO 2010079051、WO 2007/077810、JP 2009267255或US20090017331 A1和WO 2009/003898中所述方法或类似 于上述文献中所述方法制备。
在进一步优选的实施方案中,式(X)化合物具有式(XI)或(XI*):
其中
T为NR57、S、O或PR57
R57为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基;
Q’为-NR58R59、-SiR70R71R72、-P(O)R60R61、-PR62R63、-S(O)2R64、-S(O)R65、 -SR66或-OR67
R70、R71、R72各自独立地为芳基、杂芳基、烷基、环烷基、杂环烷基或 OR73
R55、R56各自独立地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、Q基团 或具有给体或受体作用的基团;
a’、b’对式(XI)化合物而言各自独立地为0、1、2、3;对式(XI*)而言,a’ 为0、1、2且b’为0、1、2、3、4;
R58、R59与氮原子一起形成环状基团,该环状基团具有3-10个环原子且可 以未被取代或被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳 基和具有给体或受体作用的基团的取代基取代和/或可以与一个或多个 具有3-10个环原子的其他环状基团稠合,其中稠合的基团可以未被取代 或被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基和具有给 体或受体作用的基团的取代基取代;
R73各自独立地为SiR74R75R76、芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基, 任选被OR77基团取代;
R77各自独立地为SiR74R75R76、芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基, R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R74、R75、R76各自独立地为芳 基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,
或者
两个通式(XI)和/或(XI*)的单元经由任选被至少一个杂原子的线性或支化 的饱和或不饱和桥或经由O相互桥接,其中通式(XI)和/或(XI*)中的该桥 在每种情况下与硅原子而不是R71连接。
通式(X)的化合物可以与所要求保护的配合物组合用作基体(稀释剂材 料)、空穴/激子阻挡剂、电子/激子阻挡剂、电子传输材料或空穴传输材料, 所要求保护的配合物此时优选用作发射体。包括至少一种式(X)化合物和式 (I)化合物二者的本发明OLED呈现特别好的效率和寿命。取决于其中使用 式(X)化合物的功能,它以纯净形式或以不同混合比存在。在特别优选的实 施方案中,将一种或多种式(X)化合物在发光层中用作基体材料。
对于通式(X)的化合物,尤其对于R55-R77基团:
术语芳基、杂芳基、烷基、环烷基、杂环烷基、链烯基、炔基和具有 给体和/或受体作用的基团各自如下所定义:
芳基应理解为指具有6-30个碳原子,优选6-18个碳原子的基础骨架 的基团,该基础骨架由芳族环或多个稠合芳族环形成。合适的基础骨架例 如为苯基、萘基、蒽基或菲基、茚基或芴基。该基础骨架可以未被取代(这 意味着所有可取代的碳原子带有氢原子)或者可以在该基础骨架的一个、不 止一个或所有可取代位置被取代。
合适的取代基例如为氘,烷氧基,芳氧基,烷基氨基,芳基氨基,咔 唑基,甲硅烷基SiR78R79R80,合适的甲硅烷基SiR78R79R80如下所述,烷基, 优选具有1-8个碳原子的烷基,更优选甲基、乙基或异丙基,芳基,优选 C6芳基,其又可以被取代或未被取代,杂芳基,优选包含至少一个氮原子 的杂芳基,更优选吡啶基和咔唑基,链烯基,优选带有一个双键的链烯基, 更优选具有一个双键和1-8个碳原子的链烯基,炔基,优选具有一个叁键 的炔基,更优选具有一个叁键和1-8个碳原子的炔基,或具有给体或受体 作用的基团。合适的具有给体或受体作用的基团如下所述。取代的芳基最 优选带有选自甲基、乙基、异丙基、烷氧基、杂芳基、卤素、拟卤素和氨 基的取代基,优选芳基氨基。芳基优选为C6-C18芳基,更优选C6芳基,其 任选被至少一个或不止一个上述取代基取代。C6-C18芳基,优选C6芳基, 更优选具有0、1、2、3或4个,最优选0、1或2个上述取代基。
杂芳基应理解为指与上述芳基的不同在于芳基的基础骨架中至少一个 碳原子被杂原子替代且杂芳基的基础骨架具有5-18个环原子的基团。优选 的杂原子是N、O和S。特别优选合适的杂芳基是含氮杂芳基。最优选该 基础骨架的一个或两个碳原子被杂原子,优选氮替代。该基础骨架优选优 选选自诸如吡啶、嘧啶的体系以及5员杂芳烃如吡咯、呋喃、吡唑、咪唑、 噻吩、唑、噻唑、三唑。此外,杂芳基可以是稠合环体系,例如苯并呋 喃基、苯并噻吩基、苯并吡咯基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、菲咯啉 基、咔唑基、氮杂咔唑基或二氮杂咔唑基。该基础骨架可以在该基础骨架 的一个、不止一个或所有可取代位置被取代。合适的取代基与已经对芳基 所述那些相同。
烷基应理解为指具有1-20个碳原子,优选1-10个碳原子,更优选1-8 个,最优选1-4个碳原子的基团。该烷基可以为支化或未支化的且任选可 以被一个或多个杂原子,优选Si、N、O或S,更优选N、O或S间隔。此 外,该烷基可以被一个或多个对芳基所述取代基取代。此外,按照本发明 存在的烷基可以具有至少一个卤原子,例如F、Cl、Br或I,尤其是F。在 另一实施方案中,按照本发明存在的烷基可以完全被氟代。同样可能的是 烷基带有一个或多个(杂)芳基。在本申请上下文中,例如苄基因此为取代 的烷基。就此而言,上面所列所有(杂)芳基是合适的。烷基更优选选自甲 基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、异丁基和叔丁基,非常特别优选甲 基和乙基。
环烷基应理解为指具有3-20个碳原子,优选3-10个碳原子,更优选 3-8个碳原子的基团。该基础骨架可以未被取代(这意味着所有可取代的碳 原子带有氢原子)或者可以在该基础骨架的一个、不止一个或所有可取代位 置被取代。合适的取代基为上面对芳基所述的基团。同样可能的是环烷基 带有一个或多个(杂)芳基。合适环烷基的实例是环丙基、环戊基和环己基。
杂环烷基应理解为指与上述环烷基的不同在于环烷基的基础骨架中至 少一个碳原子被杂原子替代的基团。优选的杂原子是N、O和S。最优选 环烷基的基础骨架中一个或两个碳原子被杂原子替代。合适杂环烷基的实 例是衍生于吡咯烷、哌啶、哌嗪、四氢呋喃、二烷的基团。
链烯基应理解为指对应于具有至少两个碳原子的上述烷基的基团,不 同在于烷基的至少一个C-C单键被C-C双键替代。链烯基优选具有一个或 两个双键。
炔基应理解为指对应于具有至少两个碳原子的上述烷基的基团,不同 在于烷基的至少一个C-C单键被C-C叁键替代。炔基优选具有一个或两个 叁键。
SiR78R79R80基团应理解为指甲硅烷基,其中R78、R79和R80各自独立 地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或OR73
SiR74R75R76基团应理解为指甲硅烷基,其中R74、R75和R76各自独立 地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或OR73
在本申请上下文中,具有给体或受体作用的基团或取代基应理解为指 下列基团:
具有给体作用的基团应理解为指具有+I和/或+M效应的基团,而具有 受体作用的基团应理解为指具有-I和/或-M效应的基团。优选的合适基团 选自C1-C20烷氧基,C6-C30芳氧基,C1-C20烷硫基,C6-C30芳硫基, SiR81R82R83,OR73,卤素基团,卤代C1-C20烷基,羰基(-CO(R81)),羰硫基 (-C=O(SR81)),羰氧基(-C=O(OR81)),氧羰基(-OC=O(R81)),硫羰基 (-SC=O(R81)),氨基(-NR81R82),拟卤素基团,酰胺基 (-C=O(NR81)),-NR81C=O(R83),膦酸酯(-P(O)(OR81)2,磷酸酯 (-OP(O)(OR81)2),膦(-PR81R82),氧化膦(-P(O)R81 2),硫酸酯(-OS(O)2OR81), 亚砜(-S(O)R81),磺酸酯(-S(O)2OR81),磺酰基(-S(O)2R81),氨磺酰 (-S(O)2NR81R82),NO2,硼酸酯(-OB(OR81)2),亚氨基(-C=NR81R82)),甲硼 烷基团,锡酸酯基团,肼基团,腙基团,肟基团,亚硝基,重氮基,乙烯 基,亚砜亚胺,铝烷,锗烷,环硼氧烷和环硼氮烷。
在上述具有给体或受体作用的基团中提到的R81、R82和R83基团各自 独立地为:取代或未取代C1-C20烷基或取代或未取代C6-C30芳基,或OR76, 合适且优选的烷基和芳基已经如上所述。R81、R82和R83基团更优选为C1-C6烷基,例如甲基、乙基或异丙基或苯基。在优选实施方案中—在SiR81R82R83的情况下—R81、R82和R83优选各自独立地为取代或未取代C1-C20烷基或 取代或未取代芳基,优选苯基。
优选的具有给体或受体作用的取代基选自C1-C20烷氧基,优选C1-C6烷氧基,更优选乙氧基或甲氧基;C6-C30芳氧基,优选C6-C10芳氧基,更 优选苯氧基;SiR81R82R83,其中R81、R82和R83优选各自独立地为取代或 未取代烷基或取代或未取代芳基,优选苯基,例如SiPh3或SiMe;卤素基 团,优选F、Cl,更优选F,卤代C1-C20烷基,优选卤代C1-C6烷基,最优 选氟代C1-C6烷基,例如CF3、CH2F、CHF2或C2F5;氨基,优选二甲氨基、 二乙氨基或二芳基氨基,更优选二芳基氨基;拟卤素基团,优选CN, -C(O)OC1-C4烷基,优选-C(O)OMe,P(O)R2,优选P(O)Ph2
非常特别优选的具有给体或受体作用的取代基选自甲氧基,苯氧基, 卤代C1-C4烷基,优选CF3、CH2F、CHF2、C2F5,卤素,优选F,CN,SiR81R82R83, 合适的R81、R82和R83基团已经有说明,例如SiMe3,二芳基氨基(NR84R85, 其中R84、R85各自为C6-C30芳基),-C(O)OC1-C4烷基,优选-C(O)OMe, P(O)Ph2
卤素基团优选应理解为指F、Cl和Br,更优选F和Cl,最优选F。
拟卤素基团优选应理解为指CN、SCN和OCN,更优选CN。
上述具有给体或受体作用的基团不排除在本申请中提到,但不包括在 具有给体或受体作用的基团的上述列举中的其他基团和取代基具有给体或 受体作用的可能性。
芳基、杂芳基、烷基、环烷基、杂环烷基、链烯基和具有给体和/或受 体作用的基团如上所述可以被取代或未被取代。在本申请上下文中,未取 代基团应理解为指其中该基团的可取代原子带有氢原子的基团。在本申请 上下文中,被取代基团应理解为指其中一个或多个可取代原子带有取代基 代替在至少一个位置的氢原子的基团。合适的取代基是上面对芳基所述的 取代基。
当具有相同编号的基团在本申请化合物中出现不止一次时,这些基团 可以各自独立地具有所述定义。
式(X)化合物中的基团T为NR57、S、O或PR57,优选NR57、S或O, 更优选O或S,最优选O。
R57基团为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,优选芳基、杂芳 基或烷基,更优选芳基,其中上述基团可以未被取代或被取代。合适的取 代基如上所述。R65更优选为可以被上述取代基取代或未被取代的苯基。 R57最优选为未取代的苯基。
式(X)化合物中的Q’基团为-NR58R59、-SiR70R71R72、-P(O)R60R61、-PR62R63、-S(O)2R64、-S(O)R65、-SR66或-OR67;优选NR58R59、-P(O)R60R61或-OR67,更优选-NR58R59
R58-R67、R70、R71、R72和R74-R76基团各自如下所定义:
R58、R59与氮原子一起形成环状基团,该环状基团具有3-10个环原子且可 以未取代或被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基 和具有给体或受体作用的基团的取代基取代和/或可以与一个或多个具 有3-10个环原子的其他环状基团稠合,其中稠合的基团可以未被取代或 被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基和具有给体 或受体作用的基团的取代基取代;
R70、R71、R72各自独立地为芳基、杂芳基、烷基、环烷基、杂环烷基或 OR73
R73独立地为SiR74R75R76、芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,任选 被一个OR77基团取代,
R77独立地为SiR74R75R76、芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,
R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R74、R75、R76各自独立地为芳 基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,优选芳基或杂芳基,其中这些 基团可以未被取代或被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、 杂芳基和具有给体或受体作用的基团的基团取代,更优选未取代或取代 的苯基,合适的取代基已经如上所述,例如甲苯基或下式的基团:
其中基团T如对式(XI)或(XI*)化合物所定义且基团R70、R71和R72如上所 定义。
R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66和R67最优选各自独立地为苯基、 甲苯基或下式的基团:
其中T为NPh、S或O。
优选合适的-NR58R59基团的实例选自吡咯基、2,5-二氢-1-吡咯基、吡咯 烷基、吲哚基、二氢吲哚基、异二氢氮茚基、咔唑基、氮杂咔唑基、二氮 杂咔唑基、咪唑基、咪唑啉基、苯并咪唑基、吡唑基、吲唑基、1,2,3-三唑 基、苯并三唑基、1,2,4-三唑基、四唑基、1,3-唑基、1,3-噻唑基、哌啶 基、吗啉基、9,10-二氢吖啶基和1,4-嗪基,其中上述基团未被取代或被 一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基和具有给体或受 体作用的基团的取代基取代;-NR58R59基团优选选自咔唑基、吡咯基、吲 哚基、咪唑基、苯并咪唑基、氮杂咔唑基和二氮杂咔唑基,其中上述基团 未被取代或被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基和 具有给体或受体作用的基团的取代基取代;-NR58R59基团更优选为可以未 被取代或被一个或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基和具 有给体或受体作用的基团的取代基取代的咔唑基。
特别优选的-NR58R59基团为:
其中
R68、R69各自独立地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基;优选甲 基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基;
y、z各自独立地为0、1、2、3或4,优选0或1;
例如:
其中X为NPh、S或O;
其中X为NPh、S或O,
式(X)化合物中的R55、R56各自独立地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳 基、杂芳基、另一A基团或具有给体或受体作用的基团;优选各自独立地 为烷基、芳基、杂芳基或具有给体或受体作用的基团。例如,R55或R56可 以各自独立地为:
其中X为NPh、S或O。
在式(X)化合物中,可以存在a”个R55基团和/或b’个R56基团,其中a” 和b’为:
a”为0、1、2、3或4;优选独立地为0、1或2;
b’为0、1、2或3;优选独立地为0、1或2。
最优选至少a”或b’为0,非常尤其优选a”和b’各自为0或a”为1且 b’为0。
通式(XI)的化合物中R73通常独立地为SiR74R75R76、芳基、杂芳基、烷 基、环烷基或杂环烷基,任选被OR77基团取代。
通式(XI)的化合物中R77通常独立地为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或 杂环烷基。
任选存在的OR77取代基通常可以存在于所述基团中的所有对本领域 熟练技术人员看似合适的位置。
在另一实施方案中,两个通式(XI)和/或(XI*)的单元经由任选被至少一 个杂原子间隔的线性或支化的饱和或不饱和桥或经由O相互桥接,其中通 式(XI)和/或(XI*)中的该桥在每种情况下与硅原子而不是R71连接。
该桥优选选自-CH2-、-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-、-C6H12-、-C8H16-、-C9H18-、 -CH(C8H17)CH2-、-C2H4(CF2)8C2H4-、-C≡C-、-1,4-(CH2)2-苯基-(CH2)2-、 1,3-(CH2)2-苯基-(CH2)2-、-1,4-苯基-、-1,3-苯基-、-O-、-O-Si(CH3)2-O-、 -O-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-O-、-O-。
在本申请的优选实施方案中,通式(X)的化合物具有通式(XIa)、(XIb)、 (XIc)、(XId)或(XIe),即它们为通式(XI)或(XI*)的化合物的优选实施方案:
其中基团Q’、T、R70、R71、R72、R55、R56以及a’和b’各自如上所定义。
在按照本发明优选的另一实施方案中,通式(XI)或(XI*)的化合物中 R70、R71或R72为通式(XIi)和/或(XIi*)的芳族单元:
其中R55、R56、Q’、T、a’和b’各自如上所定义。
因此,本发明在一个实施方案中涉及本发明的OLED,其中通式(XI) 或(XI*)的化合物中R70、R71或R72为通式(XIi)和/或(XIi*)的芳族单元:
其中R56、R56、Q’、T、a’和b’各自如上所定义。
在优选实施方案中,本发明涉及一种OLED,其中通式(XI)或(XI*)的 化合物选自下组:
在这些特别优选的通式(XI)或(XI*)的化合物中:
T为S或O,以及
R’为H或CH3;和
R70、R71、R72各自为苯基、咔唑基、二苯并呋喃或二苯并噻吩。
其他特别合适的通式(XI)或(XI*)的化合物为:
在这些特别优选的通式(XI)或(XI*)的化合物中,T也为O或S,优选 O。
其他合适的通式(XI)或(XI*)的化合物对应于下式(XII):
在通式(XII)中,R70、R71、R72如下所定义:
各自独立地为任选带有至少一个官能基团、任选被至少一个杂原子间隔且 具有1-30个碳原子的线性或支化烷基,具有1-20个碳原子的烷氧基,具 有3-20个碳原子的取代或未取代环烷基,具有6-30个碳原子的取代或未 取代芳基;优选的式(XII)化合物和优选的R70、R71、R72基团如欧洲申请 EP 10 187 176.2、美国申请61/391,712和PCT申请PCT/EP2010/069541所 述,所有这些申请在本申请的优先权日尚未公布。
此外,欧洲申请EP 10 187 176.2、美国申请61/391,712和PCT申请 PCT/EP 2010/069541—所有这些申请在本申请的优先权日尚未公布—引述 了其他合适的式(X)化合物。
在进一步优选的实施方案中,本发明涉及一种OLED,其包含至少一 种本发明式(I)的金属-碳烯配合物和至少一种通式(X)的化合物,其中通式 (X)的化合物具有通式(XIV):
本发明的另一实施方案涉及一种本发明的有机发光二极管,其中通式 VI的化合物为通式VIa的3,6-二甲硅烷基取代化合物:
其中
X’为S、O;
R37’为取代或未取代C1-C20烷基,取代或未取代C6-C30芳基或具有5-30个 环原子的取代或未取代杂芳基;优选取代或未取代C6-C30芳基或未取代 C1-C20烷基,更优选取代或未取代C6-C10芳基,最优选取代或未取代苯 基,合适的取代基已经如上所述;
R38’、R39’、R40’、R41’、R42’、R43’各自独立地为取代或未取代C1-C20烷基或 取代或未取代C6-C30芳基或通式(c)的结构;
优选R38’,R39’或R40’基团中至少一个和/或R41’、R42’或R43’基团中至少一 个为取代或未取代C6-C30芳基,更优选取代或未取代C6-C10芳基,最优 选取代或未取代苯基,合适的取代基已经如上所述,和/或R38’、R39’或 R40’基团之一和/或R41’、R42’或R43’基团之一为结构(c)的基团;
R44’、R45’、R46’、R47’、R48’、R49’各自独立地为氢或如对Ra’和Rb’所定义, 即各自独立地为取代或未取代C1-C20烷基,取代或未取代C6-C20芳基, 具有5-30个环原子的取代或未取代杂芳基或具有给体或受体作用的取 代基,其中合适的具有给体或受体作用的取代基已经如上所述;优选氢, 取代或未取代C1-C6烷基,取代或未取代C6-C10芳基或SiR34’R35’R36’;更优选氢、甲基、乙基、苯基、CF3或SiR34’R35’R36’,其中R34’、R35’和 R36’优选各自独立地为取代或未取代C1-C20烷基或取代或未取代苯基; 更优选R34’、R35’或R36’基团中至少一个为取代或未取代苯基;最优选 R34’、R35’和R36’基团中至少一个为取代苯基,合适的取代基已经如上所 述;
以及其他基团和指数R34’、R35’、R36’各自如上所定义。
在特别优选的实施方案中,用于本发明有机发光二极管中的式(XIV) 化合物具有对R37’-R43’、Ra’和Rb’基团以及X’基团的下列定义:
X’为NR37’
R37’为取代或未取代C6-C30芳基,优选取代或未取代C6-C10芳基,更优选 取代或未取代苯基,合适的取代基已经如上所述;
R38’、R39’、R40’、R41’、R42’、R43’各自独立地为取代或未取代C1-C20烷基或 取代或未取代C6-C30芳基,或通式(c)的结构,优选各自独立地为取代或 未取代C1-C6烷基或取代或未取代C6-C10芳基,更优选取代或未取代 C1-C6烷基或取代或未取代苯基;其中在一个实施方案中,R38’、R39’或 R40’基团中至少一个和/或R41’、R42’或R43’基团中至少一个为取代或未取 代C6-C30芳基,优选取代或未取代C6-C10芳基,更优选取代或未取代苯 基,优选的取代基已经如上所述;
R44’、R45’、R46’、R47’、R48’、R49’各自独立地为氢或如对Ra’和Rb’所定义, 即各自独立地为取代或未取代C1-C20烷基,取代或未取代C6-C30芳基, 具有5-30个环原子的取代或未取代杂芳基或具有给体或受体作用的取 代基,其中合适的具有给体或受体作用的取代基已经如上所述;优选氢, 取代或未取代C1-C6烷基,取代或未取代C6-C10芳基或SiR34’R35’R36’;更优选氢、甲基、乙基、苯基、CF3或SiR34’R35’R36’
R34’、R35’、R36’各自独立地为取代或未取代C1-C20烷基或取代或未取代 C6-C30芳基,优选取代或未取代C1-C6烷基或取代或未取代C6-C10芳基, 其中R34’、R35’和R36’更优选各自独立地为取代或未取代C1-C20烷基或取 代或未取代苯基;更优选R34’、R35’或R36’基团中至少一个为取代或未 取代苯基;最优选R34’、R35’和R36’基团中至少一个为取代苯基,合适 的取代基已经如上所述。
特别合适的式(XIV)化合物的实例是
在非常特别优选的实施方案中,本发明涉及一种OLED,其除了至少 一种通式(I)的金属-碳烯配合物外包含至少一种通式(X)的化合物,此时式 (X)化合物最优选为至少一种如下所述化合物:
在上述化合物中,T为O或S,优选O。当在该分子中出现不止一个T 时,所有T基团具有相同定义。
根据本发明,除了式(X)化合物外,还可以与至少一种通式(I)的金属- 碳烯配合物一起以交联或聚合形式使用包含基于通式(X)的重复单元的交 联或聚合材料。像通式(X)的化合物一样,后者优选用作基体材料。
交联或聚合材料具有在有机溶剂中的显著溶解性、优异的成膜性能和 较高的玻璃化转变温度。此外,当将本发明的交联或聚合材料用于有机发 光二极管(OLED)中时观察到相应组件的高电荷载流子迁移率、高发色稳定 性和长操作时间。
交联或聚合材料特别适合作为涂层或用于薄膜中,因为它们热和机械 稳定且相对没有缺陷。
包含基于通式(X)的重复单元的交联或聚合材料可以通过一种包括步 骤(a)和(b)的方法制备:
(a)制备通式(X)的可交联或可聚合化合物,其中a”个R55基团中至少一个 或b’个R56基团中至少一个为经由间隔基连接的可交联或可聚合基团, 以及
(b)交联或聚合由步骤(a)得到的通式(X)的化合物。
交联或聚合材料可以似乎均聚物,这意味着仅以交联或聚合形式存在 通式(X)的单元。它们还可以为共聚物,这意味着除了通式(X)的单元外以 交联或聚合形式存在其他单体,例如具有空穴传导和/或电子传导性能的单 体。
在本发明OLED的进一步优选实施方案中,它包含发射层,该层包含 至少一种本发明通式(I)的金属-碳烯配合物、至少一种式(X)的基体材料和 任选至少一种其他空穴传输基体材料。
本发明OLED可以用于所有其中电致发光有用的器件中。合适的器件 优选选自固定和移动视觉显示单元以及照明装置。因此,本发明还涉及一 种选自固定视觉显示单元和移动视觉显示单元以及照明装置的器件,其包 含本发明的OLED。
固定视觉显示单元例如为计算机、电视的视觉显示单元,打印机、厨 房设备和广告板、照明装置和信息板中的视觉显示单元。移动视觉显示单 元例如为蜂窝电话、便携式电脑、平板PC、数码相机、mp-3播放器、智 能手机、交通工具中的视觉显示单元以及公共汽车和火车上的目的地显示。
本发明通式(I)的金属-碳烯配合物额外可以用于具有反转结构的OLED 中。在这些反转OLED中,本发明配合物又优选用于发光层中。反转OLED 的结构和常用于其中的材料对本领域熟练技术人员是已知的。
本发明进一步提供了一种包含至少一种本发明通式(I)的金属-碳烯配 合物的白色OLED。在优选实施方案中,通式(I)的金属-碳烯配合物在该白 色OLED中用作发射体材料。通式(I)的金属-碳烯配合物的优选实施方案已 经如上所述。除了该至少一种通式(I)的金属-碳烯配合物外,该白色OLED 可以包含:
(i)至少一种式(X)化合物。式(X)化合物优选用作基体材料。优选的式(X) 化合物已经如上所述;和/或
(ii)至少一种式(VII)和/或(IX)化合物。式(VII)和/或(IX)化合物优选用作电子传输材料。优选的式(VII)和(IX)化合物已经如上所述。
为了得到白光,该OLED必须产生使光谱的整个可见范围着色的光。 然而,有机发射体通常仅在有限部分的可见光谱内发光—即着色。白光可 以通过不同发射体的组合产生。通常组合红色、绿色和蓝色发射体。然而, 现有技术也公开了形成白色OLED的其他方法,例如三线态捕获方法。白 色OLED的合适结构或形成白色OLED的方法对本领域熟练技术人员是已 知的。
在白色OLED的一个实施方案中,将几层在OLED的发光层中相互层叠 并因此组合(层合器件)。这可以通过混合所有染料或通过直接顺次连接不 同着色层而实现。表述“层合OLED”和合适的实施方案对本领域熟练技 术人员是已知的。
通常而言,不同的层此时具有下列厚度:阳极(2)(埃),优选空穴传输层(3)优选包含不同发射体(4) 的混合物的发光层:优选或依次的几个发光层,各 单独层包含不同发射体(4a,b,c,...):各自优选各自电子传输层(5)优选阴极(6)优选
在白色OLED的另一实施方案中,将几个不同着色的OLED相互堆叠 (堆叠器件)。为了堆叠两个OLED,使用所谓的电荷产生层(CG层)。该CG 层例如可以由一个电n-掺杂的传输层和一个电p-掺杂的传输层形成。表述 “堆叠OLED”和合适的实施方案对本领域熟练技术人员是已知的。
通常而言,不同的层此时具有下列厚度:阳极(2)(埃),优选第一空穴传输层(3)优选第一发光层(4)优选第一电子传输层(5)优选电n-掺杂层优选电p-掺杂层优选第二空穴传输层(3)优选第二发光层(4)优选第二电子传输层(5)优选电n-掺杂层 优选电p-掺杂层优选第三空 穴传输层(3)优选第三发光层(4)优选 第三电子传输层(5)优选阴极(6) 优选
在该“堆叠器件设计”的其他实施方案中,还可以仅堆叠两个OLED 或者堆叠不止3个OLED。
在白色OLED的另一实施方案中,也可以组合对白光产生所提到的两 个设计。例如,可以将单色OLED(例如蓝色)与多色层合OLED(例如红色- 绿色)堆叠。这两个设计的进一步组合对本领域熟练技术人员是可设想且已 知的。
本发明式(I)的金属-碳烯配合物可以在白色OLED中用于上面所提到的 任何层中。在优选实施方案中,将它用于OLED的一个或多个或所有发光 层中,此时本发明金属-碳烯配合物的结构随该配合物的用途而变化。对该 光OLED的其他层合适且优选的组分或适合在发光层中作为基体材料的材 料和优选的基体材料同样如上所述。
本发明还涉及一种有机电子组件,优选有机发光二极管(OLED)、有机 光伏电池(OPV)、有机场效应晶体管(OFET)或发光电化学电池(LEEC),其 包含至少一种本发明通式(I)的金属-碳烯配合物。
具体实施方式
实施例
下列实施例,更具体为实施例中详述的方法、材料、条件、工艺参数、 设备等用来支持本发明,但不限制本发明范围。
所有试验在保护性气体气氛中进行。
在实施例中提到的百分数和比例为重量%和重量比,除非另有说明。
I 合成实施例
实施例1:
2,3-二(苯基氨基)吡啶(ZW1)
将2,3-二氨基吡啶(8.9g,9mmol)和碘代苯(17.8ml,18mmol)在二烷 (270ml)中的悬浮液与三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3,3838mg,0.1mmol)、 9,9-二甲基-4,5-二(二苯基膦)呫吨(1.4g,0.3mmol)、叔丁醇钠(15.4g,18mmol) 和水(2.3g)混合。将该混合物在回流下搅拌过夜。在冷却至室温之后,吸滤 沉淀并用二氯甲烷洗涤。合并的滤液浓缩至干,将残余物溶于二氯甲烷 (125ml)和环己烷(150ml)并柱过滤。将产物级分浓缩并滤出沉淀的产物。产 量:14.2g(67%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=5.19(br s,1H),6.71-6.76(m,3H),6.84(dd, 1H),6.89-6.96(m,2H),7.19(dd,2H),7.23(dd,2H),7.39(d,1H),7.51(d, 2H),8.02(d,1H)。
1,3-二苯基-4-氮杂苯并咪唑氯化物:
将2,3-二(N-苯基氨基)吡啶(14.2g,54mmol)在盐酸(200ml)中的悬浮液 在室温下搅拌过夜。将该混合物浓缩至干,得到14.0g固体。向其中加入原 甲酸三乙酯(160ml)并将该混合物在105℃下搅拌过夜。在冷却至室温之后 吸滤该固体并用原甲酸三乙酯洗涤。产量:10.3g(62%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=7.55-7.73(m,7H),8.08(dd,2H),8.19(dd, 1H),8.33(dd,2H),8.80(dd,1H),12.24(s,1H)。
配合物fac-Em1:
将1,3-二苯基-4-氮杂苯并咪唑氯化物(4.9g,16mmol)和分子筛(25g) 在二烷(250ml)中的悬浮液与氧化银(I)(3.0g,13mmol)混合并在室温下搅 拌过夜。将该混合物与氯(1,5-环辛二烯)铱(I)二聚体(1.1g,1.6mmol)混合并 在回流下搅拌过夜。在冷却至室温之后吸滤沉淀并用二氯甲烷洗涤。将合 并的滤液浓缩至干并将残余物通过柱过滤(硅胶,二氯甲烷)提纯。将所得 固体溶于丁酮(110ml)中并与盐酸(1N,11.8ml)混合。将该混合物在回流下 搅拌24小时。在冷却至室温之后吸滤沉淀,用环己烷洗涤并通过柱层析(硅 胶,2:3二氯甲烷/环己烷)提纯。产量:1.02g(31%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=6.24(d,6H),6.50(d,3H),6.58(dd,3H), 6.68-6.79(m,9H),6.96(dd,3H),7.06(mc,3H),7.27(dd,3H),8.32(dd, 3H),8.89(dd,3H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=415nm,CIE:(0.16;0.07);QY=41%
实施例2:
2-氯-3-N-异丙基氨基吡啶:
将3-氨基-2-氯吡啶(16.0g,124mmol)在二氯甲烷(300ml)和冰醋酸 (150ml)中的溶液与丙酮(25.0ml,335mmol)混合并在0℃下与甲硼烷-二甲硫 醚配合物(13.0ml,136mmol)混合,将该混合物在室温下搅拌过夜。将该溶 液用氨(25%,在水中)调节至pH 8并用水(100ml)稀释。除去有机相并将水 相用二氯甲烷萃取(3×100ml)。合并的有机相在硫酸钠上干燥并浓缩至干。 粗产物在没有进一步提纯下使用。产量:21.4g(>100%)。
1H NMR(d6-DMSO,500MHz):δ=1.19(d,6H),3.66(mc,1H),4.98(d,1H), 7.09(dd,1H),7.19(dd,1H),7.59(dd,1H)。
2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基吡啶:
将2-氯-3-N-异丙基氨基吡啶(21.4g,125mmol)在苯胺(11.4ml,125mmol) 中的混合物在170℃下搅拌过夜。在冷却至室温之后将该固体溶于水(100ml) 中并将该溶液用氢氧化钠溶液(1N)调节至pH 11。水相用二氯甲烷萃取 (1×100ml,2×50ml)。将合并的有机相浓缩至干并将粗产物通过柱层析(硅 胶,乙酸乙酯/正己烷梯度)提纯。产量:15.8g(56%)。
1H NMR(d6-DMSO,500MHz):δ=1.19(d,6H),3.59(mc,1H),4.91(d,1H), 6.70(dd,1H),6.76-6.88(m,2H),7.22(mc,2H),7.46(dd,1H),7.54(d, 2H),7.76(br s,1H)。
1-异丙基-3-苯基-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基吡啶(5.0g,21mmol)和原甲酸三乙酯 (20ml)的混合物与碘化铵(3.2g,22mmol)混合并在70℃下搅拌过夜。在冷却 至室温之后将该固体吸滤并用石油醚和少量二氯甲烷洗涤。产量: 6.6g(89%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.90(d,6H),5.43(sept,1H),7.56-7.72(m, 4H),8.15(mc,2H),8.28(dd,1H),8.77(dd,1H),11.19(s,1H)。
配合物mer-Em2:
将1-异丙基-3-苯基-4-氮杂苯并咪唑碘化物(4.5g,16mmol)和分子 筛(55g)在二烷(380ml)中的悬浮液与氧化银(I)(3.1g,13mmol)混合并在室 温下搅拌过夜。将该混合物与氯-(1,5-环辛二烯)铱(I)二聚体(1.1g,1.6mmol) 在邻二甲苯(500ml)中的溶液混合并在110℃下搅拌过夜。在冷却至室温之 后吸滤沉淀并用乙酸乙酯(400ml)和二氯甲烷(400ml)搅拌。将合并的滤液浓 缩至干并将残余物柱过滤(硅胶,二氯甲烷)。将产物级分浓缩至干并用甲 基叔丁基醚搅拌。产量:2.1g(72%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.59(d,3H),0.66(d,3H),0.80(d,3H), 1.24(d,3H),1.30(d,3H),1.60(d,3H),4.61(mc,2H),4.80(sept,1H), 6.56(dd,1H),6.61-6.70(m,4H),6.91-7.03(m,4H),7.10-7.18(m,3H), 7.67-7.74(m,3H),8.33-8.40(m,3H),8.78(d,1H),8.81(d,1H),8.85(dd, 1H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=441nm,CIE:(0.16;0.11);QY=82%
配合物fac-Em2:
将mer-Em2(500mg,0.6mmol)在甲醇(50ml)中的溶液与盐酸(1N,5ml) 混合并在回流下搅拌过夜。在冷却至室温之后吸滤沉淀,用石油醚洗涤并 用甲基叔丁基醚搅拌过夜。产量:338mg(68%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.77(d,9H),1.51(d,9H),4.66(sept,3H), 6.37(d,3H),6.58(dd,3H),6.97(dd,3H),7.10(dd,3H),7.66(d,3H), 8.34(d,3H),8.78(d,3H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=418nm,CIE:(0.16;0.05);QY=77%
实施例3:
2-N-(2”-甲基联苯-3’-基)氨基-3-N-异丙基氨基吡啶:
将2-氯-3-N-异丙基氨基吡啶(3.5g,20mmol)和2’-甲基联苯-3-基胺盐酸 盐(4.9g,23mmol)在甲苯(65ml)中的溶液与三(二亚苄基丙酮)二钯(281mg, 0.3mmol)、rac-BINAP(585mg,0.9mmol)和叔丁醇钠(5.1g,51mmol)混合。 将该混合物在回流下搅拌过夜。在冷却至室温之后吸滤沉淀并将滤液浓缩 至干。残余物通过柱层析(硅胶,10:1甲苯/乙酸乙酯)提纯。产量:6.1g(93%), 被约30%2’-甲基联苯-3-基胺污染。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.21(d,6H),3.26(br s,1H),3.56(mc,1H), 6.31(brs,1H),6.82(dd,1H),6.89(mc,1H),6.97(dd,1H),7.20-7.34(m, 7H),7.70(dd,1H)。
1-异丙基-3-(2”-甲基联苯-3’-基)-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将2-N-(2”-甲基联苯-3’-基)氨基-3-N-异丙基氨基吡啶(2.0g,6.3mmol) 在原甲酸三乙酯(8ml)中的混合物与碘化铵(281mg,6.6mmol)混合并在80℃ 下搅拌过夜。在冷却至室温之后将该混合物用原甲酸三乙酯(5ml)和异丙醇 (3.5ml)稀释并在室温下搅拌过夜。吸滤沉淀并用正己烷洗涤。产量: 2.0g(70%)。
1H NMR(d6-DMSO,500MHz):δ=1.94(d,6H),5.50(sept,1H),7.24-7.34(m, 3H),7.39(dd,1H),7.60(mc,1H),7.70-7.78(m,2H),8.09(dd,1H),8.21(mc, 1H),8.40(dd,1H),8.81(dd,1H),11.21(s,1H)。
配合物mer-Em3:
将1-异丙基-3-(2”-甲基联苯-3’-基)-4-氮杂苯并咪唑碘化物(400mg,0.9mmol)和分子筛(2g)在二烷(15ml)中的悬浮液与氧化银(I)(163mg, 0.7mmol)混合并在室温下搅拌过夜。将该混合物与氯(1,5-环辛二烯)铱(I)二 聚体(57mg,0.08mmol)混合并在回流下搅拌3天。在冷却至室温之后将该混 合物用二氯甲烷(15ml)稀释,吸滤沉淀并用二氯甲烷洗涤。将合并的滤液 浓缩至干并将残余物通过柱层析(硅胶,9:1→4:1甲苯/乙酸乙酯)提纯。产量: 176mg(89%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.70(d,3H),0.77(d,3H),0.90(d,3H), 1.39(dd,6H),1.70(d,3H),2.31(s,3H),2.39(s,3H),2.42(s,3H),4.77(mc, 2H),4.91(sept,1H),6.70-6.80(m,4H),6.87(d,1H),7.11-7.31(m,14H), 7.33-7.39(m,2H),7.77(mc,3H),8.34-8.40(m,3H),8.93(dd,2H),8.99(d, 1H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=450nm,CIE:(0.16;0.14);QY=66%
配合物fac-Em3:
将mer-Em3(127mg,0.1mmol)在丁酮(15ml)中的溶液与盐酸(1N,1.5ml) 混合并在回流下搅拌过夜。在冷却至室温之后将该混合物用二氯甲烷稀释。 将有机相用水洗涤并浓缩至干。将残余物通过柱层析(硅胶,8:1甲苯/乙酸 乙酯)提纯。产量:50mg(39%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.87(d,9H),1.55(d,9H),2.27(s,9H), 4.72(sept,3H),6.59(d,3H),6.65(dd,3H),7.08-7.28(m,15H),7.69(dd, 3H),8.29(dd,3H),8.86(d,3H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=437nm,CIE:(0.16;0.12);QY=65%
实施例4:
2,6-二氯-3-N-异丙基氨基吡啶:
将2,6-二氯-3-氨基吡啶(10.0g,61mmol)在二氯甲烷(200ml)和冰醋酸 (100ml)中的溶液与丙酮(12.0ml,166mmol)混合并在0℃下与甲硼烷-二甲硫 醚配合物(6.4ml,68mmol)混合物,将该混合物在室温下搅拌3小时。将该 溶液用氨(25%,在水中,150ml)调节至pH 9。除去有机相并将水相用二氯 甲烷萃取(2×100ml)。将合并的有机相浓缩至干并将残余物柱过滤(硅胶,1:1 二氯甲烷/环己烷)。产量:11.7g(93%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.24(d,6H),3.60(mc,1H),4.20(br s,1H), 6.90(d,1H),7.11(d,1H)。
2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-氯吡啶(ZW2):
将2,6-二氯-3-N-异丙基氨基吡啶(23.2g,113mmol)和苯胺(11.0ml, 121mmol)在甲苯(500ml)中的溶液与三(二亚苄基丙酮)二钯(1.6g,1.7mmol)、 rac-BINAP(3.2g,5.1mmol)和叔丁醇钠(15.2g,158mmol)混合。将该混合物 在回流下搅拌24小时并在冷却至室温之后浓缩至干。将残余物通过柱层析 (硅胶,3:7二氯甲烷/环己烷→二氯甲烷)提纯。产量:19.2g(65%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.16(d,6H),3.00(br s,1H),3.46(mc,1H), 6.44(brs,1H),6.73(d,1H),6.90(d,1H),6.95(mc,1H),7.22-7.35(m, 4H)。
2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-(2’-甲基苯基)吡啶:
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-氯吡啶(5.0g,19mmol)和2-甲基苯 基硼酸(3.1g,23mmol)在二烷(40ml)中的溶液与二(三叔丁基膦基)钯 (324mg,0.7mmol)和氢氧化钠溶液(5N,11.5mmol)混合并将该混合物在85℃ 下搅拌过夜。将该混合物用二氯甲烷稀释并用水洗涤。取出有机相并浓缩 至干。将残余物通过柱层析(硅胶,二氯甲烷)提纯。产量:5.6g(92%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.23(d,6H),2.37(s,3H),3.60(sept,1H),6.39(brs,1H),6.90(dd,1H),6.93(d,1H),7.04(d,1H),7.16-7.27(m,5H),7.31-7.39(m, 3H)。
1-异丙基-3-苯基-5-(2’-甲基苯基)-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-(2’-甲基苯基)吡啶(6.5g,21mmol) 在原甲酸三乙酯(10ml)中的混合物与碘化铵(5.9mg,41mmol)混合并在80℃ 下搅拌过夜。在冷却至室温之后将该混合物浓缩至干并将残余物溶于二氯 甲烷(50ml)中。滤出沉淀并用二氯甲烷洗涤。将滤液加入甲基叔丁基醚中。 吸滤沉淀,用甲基叔丁基醚洗涤并在真空干燥箱中于70℃下干燥。产量: 8.6g(92%)。
1H NMR(d6-DMSO,500MHz):δ=1.72(d,6H),2.35(s,3H),5.20(sept, 1H),7.29-7.41(m,3H),7.48(d,1H),7.64(mc,1H),7.71(mc,2H),7.95(mc, 2H),8.00(d,1H),8.84(d,1H),10.42(s,1H)。
配合物mer-Em4:
将1-异丙基-3-苯基-5-(2’-甲基苯基)-4-氮杂苯并咪唑碘化物(330mg,0.7mmol)和分子筛(2g)在二烷(10ml)中的悬浮液与氧化银(I)(167mg, 0.7mmol)混合并在室温下搅拌过夜。将该混合物与氯(1,5-环辛二烯)铱(I)二 聚体(49mg,0.07mmol)混合并在回流下搅拌过夜。在冷却至室温之后吸滤 沉淀并用二氯甲烷洗涤。将合并的滤液浓缩至干并将残余物通过柱层析(硅 胶,环己烷→乙酸乙酯)提纯。产量:80mg(47%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.69(d,3H),0.76(d,3H),0.91(d,3H), 1.31(d,3H),1.37(d,3H),1.69(d,3H),2.48(s,3H),2.52(s,6H),4.68(sept, 1H),4.74(sept,1H),4.86(sept,1H),6.64-6.77(m,5H),6.91-7.03(m,3H), 7.08(dd,1H),7.26-7.38(m,12H),7.49-7.56(m,3H),7.76-7.82(m,3H), 8.83(d,1H),8.87(d,1H),8.91(d,1H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=457nm,CIE:(0.16;0.16);QY=81%
配合物fac-Em4:
将mer-Em4(100mg,0.09mmol)在甲醇(10ml)中的溶液与盐酸(1N,1ml) 混合并在回流下过夜。在冷却至室温之后吸滤沉淀并用甲醇洗涤。将该固 体用环己烷搅拌,吸滤并在真空干燥箱中于70℃下干燥。产量:80mg(80%)。 1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.87(d,9H),1.59(d,9H),2.50(s,9H), 4.72(sept,3H),6.43(dd,3H),6.61(mc,3H),6.95(mc,3H),7.24-7.35(m, 12H),7.51(dd,3H),7.73(d,3H),8.82(dd,3H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=459nm,CIE:(0.17;0.19);QY=76%
实施例5:
2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-(2’,6'-二甲基苯基)吡啶
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-氯吡啶ZW2(1.46g,5.58mmol,制 备见ZW2,实施例4)在二烷(90ml)中的溶液与氢氧化钠溶液(50%,在H2O 中,0.90ml,1.34g,16.8mmol,3.0当量)混合并脱气,与二(三叔丁基膦基) 钯(100mg,0.19mmol,3.5mol%)和2,6-二甲基苯基硼酸(1.01g,6.70mmol, 1.2当量)混合并回流18小时。除去溶剂,将该混合物用二氯甲烷溶解并用水 洗涤。取出有机相并浓缩至干。残余物通过柱层析(硅胶,CH:EA=4:1)提纯。 产量:1.15g(62%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.26(d,J=6Hz,6H),2.09(s,6H),3.24(br.s., 1H),3.61(sept.,J=6Hz,1H),6.37(br.s,1H),6.73(d,J=8Hz,1H),6.89(t, J=7Hz,1H),7.07(mc,3H),7.12(dd,J=7Hz,J=9Hz,1H),7.23(mc,2 H),7.27-7.29(m,2H)。
1-异丙基-3-苯基-5-(2’,6'-二甲基苯基)-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-(2’,6'-二甲基苯基)吡啶(0.95g,2.87mmol)在原甲酸三乙酯(25ml)中的混合物与碘化铵(1.86g,12.9mmol, 4.5当量)混合并回流18小时。在冷却之后滤出形成的沉淀并用石油醚洗涤, 然后干燥。产量:1.12g(83%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=2.00(d,J=7Hz,6H),2.05(s,6H),5.55(sept., J=7Hz,1H),7.16(br.d,J=7Hz,2H),7.26-7.29(m,1H),7.58-7.62(m, 1H),7.64-7.68(m,3H),8.19(d,J=8Hz,2H),8.38(d,J=9Hz,1H),11.30(s, 1H)。
配合物mer-Em5:
首先将1-异丙基-3-苯基-5-(2’,6'-二甲基苯基)-4-氮杂苯并咪唑碘化 物(1.12g,2.38mmol)加入乙腈(120ml)中并与氧化银(I)(276mg,1.19mmol) 混合,在50℃下搅拌18小时。除去溶剂并加入邻二甲苯(120ml)。将该混合 物与氯代(1,5-环辛二烯)铱(I)二聚体(160mg,0.238mmol)混合并在135℃下 搅拌65小时。在冷却之后除去溶剂,将残余物用乙酸乙酯溶解并用水洗涤。 将有机相干燥并浓缩,残余物通过柱层析(硅胶,环己烷:乙酸乙酯=4:1)提 纯。产量:570mg(定量)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.66(d,3H),0.72(d,3H),0.93(d,3H), 1.33(d,3H),1.38(d,3H),1.72(d,3H),2.05(br.s,6H),2.15(s,9H),2.22(br.s, 3H),4.67(sept,1H),4.81(sept,1H),4.83(sept,1H),6.66-6.82(m,5H), 6.90-9.97(m,3H),7.06-7.18(m,10H),7.22-7.27(m,3H),7.79(d,3H), 8.75(d,1H),8.80(d,1H),8.83(d,1H)。
MS(Maldi):m/e=1211(M)+
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=444nm,CIE:(0.16;0.11);QY=86%
实施例6:
2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-(2’,4'-6'-三异丙基苯基)吡啶:
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-氯吡啶ZW2(2.00g,7.64mmol,制 备见ZW2,实施例4)在二烷(100ml)中的溶液与氢氧化钠溶液(50%,在 H2O中,1.23ml,1.83g,22.9,3.0当量)混合并脱气,与二(三叔丁基膦基) 钯(140mg,0.27mmol,3.5mol%)和2,4,6-三异丙基硼酸(1.73g,6.98mmol, 0.9当量)混合并回流4小时。加入另外40ml二烷并将该混合物回流92小 时。除去溶剂,将该混合物用二氯甲烷溶解并用水洗涤。取出有机相并浓 缩至干。残余物通过柱层析(硅胶,CH:EA=3:2,然后9:1)提纯。产量: 420mg(14%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.08,1.09(2×d,12H),1.26,1.28(2×d, 12H),2.70(2×sept.,2H),2.91(sept.,1H),3.22(br.s.,1H),3.62(sept.,1H), 6.35(br.s,1H),6.75(d,1H),6.88(t,1H),7.03(mc,3H),7.22(mc,2H), 7.27-7.29(m,2H)。
1-异丙基-3-苯基-5-(2’,4',6'-三异丙基苯基)-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-(2’,4',6'-三异丙基苯基)吡啶(0.35g,0.83mmol)在原甲酸三乙酯(15ml)中的混合物与碘化铵(0.36g,2.5mmol,3.0 当量)混合物并回流16小时。在冷却之后滤出沉淀,用石油醚洗涤,然后干 燥。产量:0.34g(73%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.06(d,6H),1.12(d,6H),1.29(d,6H), 2.00(d,6H),2.36(sept.,2H),2.96(sept.1H),5.56(sept.,1H),7.12(s,2H), 7.59-7.68(m,4H),8.18(d,2H),8.33(d,1H),11.32(s,1H)。
配合物mer-Em6:
首先将1-异丙基-3-苯基-5-(2’,4',6'-三异丙基苯基)-4-氮杂苯并咪唑碘 化物(328mg,0.579mmol)加入乙腈(60ml)中并与氧化银(I)(67mg,0.29mmol) 混合,将该混合物在50℃下搅拌18小时。除去溶剂并加入邻二甲苯(60ml)。 将该混合物与氯(1,5-环辛二烯)铱(I)二聚体(39mg,0.058mmol)混合并在 135℃下搅拌66小时。在冷却之后除去溶剂,用二氯甲烷溶剂并用水洗涤。 将有机相干燥并浓缩,并将残余物通过柱层析(硅胶,环己烷:乙酸乙酯=3:2) 提纯。产量:151mg(86%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.62(d,3H),0.69(d,3H),0.89(d,3H), 1.03-1.14(m,36H),1.30(d,21H),1.35(d,3H),1.70(d,3H),2.34(sept, 1H),2.45(sept.1H),2.50-2.64(m,3H),2.75(sept,1H),2.95(m,3H),4.66(sept, 1H),4.79(sept,2H),6.64-6.66(m,3H),6.74(d,1H),6.64-6.95(m,4H), 7.04-7.14(m,10H),7.73(d,3H),8.73(d,1H),8.81(d,1H),8.83(d,1H)。 光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=440nm,CIE:(0.16;0.10);QY=72%
实施例7:
2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-苯氧基吡啶:
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-氯吡啶ZW2(2.08g,8.00mmol,制 备见ZW2,实施例4)、苯酚(3.76g+4.0g,40mmol+42.5mmol,10.3当量)、 Cs2CO3(7.82g,24mmol,3.0当量)和铜粉(100mg,1.6mmol,0.2当量)的混 合物小心混合并在100℃下保持60小时。在冷却之后加入二氯甲烷和水,分 离各相并将水相用二氯甲烷萃取。将合并的有机相干燥并浓缩。通过层析 (硅胶,CH:CH2Cl2=2:3)进行提纯。产量:720mg(28%)
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.17(d,6H),2.56(br.s,1H),3.36(m/br.s, 1H),6.31(m/br.s,1H),6.84(m/t,1H),7.07-7.27(m,7H),7.29(d,2H), 7.39(t,2H)。
1-异丙基-3-苯基-5-苯氧基-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-6-苯氧基吡啶(0.68g,2.1mmol)在原 甲酸三乙酯(25ml)中的混合物与碘化铵(0.93g,6.39mmol,3.0当量)混合并 在80℃下保持过夜。在冷却至0℃之后将形成的沉淀滤出并用冷石油醚洗 涤,然后干燥。产量:760mg(78%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.91(d,6H),5.55(sept.,1H),7.21(br.d, 2H),7.27-7.34(m,2H),7.45(t,2H),7.51(m,3H),8.04(m,2H),8.45(d, 1H),11.00(s,1H)。
配合物mer-Em7:
首先将1-异丙基-3-苯基-5-苯氧基-4-氮杂苯并咪唑碘化物(0.7g,1.53mmol)加入乙腈(80ml)中并与氧化银(I)(180mg,0.77mmol)混合,将该 混合物在50℃下搅拌18小时。除去溶剂并加入邻二甲苯(80ml)。将该混合 物与氯-1,5-(环辛二烯)铱(I)二聚体(103mg,0.153mmol)混合并在室温下搅拌 1小时,然后在135℃下搅拌18小时。在冷却之后除去溶剂并将残余物通过 柱层析(硅胶,环己烷:乙酸乙酯=4:1)提纯。产量:60mg(5%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.63(d,3H),0.67(d,3H),0.83(d,3H), 1.22(d,3H),1.28(d,3H),1.60(d,3H),4.48(sept,1H),4.57(sept,1H), 4.70(sept,1H),6.53-6.63(m,5H),6.78(mc,6H),6.93(d,1H),7.26(m, 9H),7.45(m,6H),7.72(m,3H),8.18(d,1H),8.81(d,2H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=444nm,CIE:(0.16;0.12);QY=75%
实施例8:
2-N-(4-叔丁基苯基)氨基-3-N-异丙基氨基吡啶:
将2-氯-3-N-异丙基氨基吡啶(17.9g,102mmol)在4-叔丁基苯胺(17.0ml,107mmol)中的混合物在180℃下搅拌过夜。在冷却至室温之后将固体溶于 二氯甲烷(100ml)中并与水(100ml)混合。将氢氧化钠溶液(25%)加入所得混 合物中,直到pH达到11。分离各相并将水相用二氯甲烷萃取(2×50ml)。将 合并的有机相浓缩至干并将粗产物通过柱层析(硅胶,乙酸乙酯/正己烷梯度) 提纯。产量:19.9g(69%)。
1H NMR(CD2Cl2,400MHz):δ=1.22(d,6H),1.31(s,9H),3.19(br.s,1H), 3.57(mc,1H),6.16(s,1H),6.79(dd,1H),6.95(dd,1H),7.20-7.24(m, 2H),7.28-7.32(m,2H),7.68(dd,1H)。
1-异丙基-3-(4-叔丁基苯基)-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将2-N-(4-叔丁基苯基)氨基-3-N-异丙基氨基吡啶(12.1g,42.7mmol)和原 甲酸三乙酯(90ml)的混合物与碘化铵(6.50g,44.8mmol)混合并在80℃下搅 拌过夜。在冷却至室温之后吸滤固体并用石油醚和少量乙酸乙酯洗涤。产 量:16.1g(90%)。
1H NMR(d6-DMSO,400MHz):δ=1.37(s,9H),1.71(d,6H),5.17(sept, 1H),7.73-7.77(m,2H),7.83-7.88(m,3H),8.78-8.82(m,2H),10.37(s, 1H)。
配合物mer-Em8:
将1-异丙基-3-(4-叔丁基苯基)-4-氮杂苯并咪唑碘化物(8.05g, 19.2mmol)和分子筛(60g)在二烷(400ml)中的悬浮液与氧化银 (I)(3.35g,14.5mmol)混合并在室温下搅拌过夜。将该混合物与氯(1,5-环辛 二烯)铱(I)二聚体(1.28g,1.91mmol)在邻二甲苯(600ml)中的溶液混合并在 110℃下搅拌过夜。在冷却至室温之后吸滤沉淀并用二氯甲烷洗涤。将合并 的滤液浓缩至干。将残余物与甲基叔丁基醚(50ml)混合,在超声浴中均化 并吸滤。将该固体柱过滤(硅胶,二氯甲烷)。将产物级分浓缩至干。产量: 2.53g(61%)。
1H NMR(CD2Cl2,400MHz):δ=0.58(d,3H),0.65(d,3H),0.83(d,3H), 1.00(s,9H),1.04(s,9H),1.14(s,9H),1.26(d,3H),1.34(d,3H),1.73(d, 3H),4.48(sept,1H),4.79(sept,1H),4.89(sept,1H),6.56(d,1H),6.71(d, 1H),6.93(dd,1H),7.04-7.18(m,6H),7.69-7.76(m,3H),8.33-8.42(m, 3H),8.64(t,2H),8.76(d,1H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=449nm,CIE:(0.16;0.13);QY=93%
实施例9:
2-N-(4’-(N’-乙基咔唑基))-3-N-异丙基氨基吡啶:
将2-氯-3-N-异丙基氨基吡啶(2.00g,11.7mmol)在N-乙基-4-氨基咔唑 (5.2g,23.5mmol)中的混合物在150℃下搅拌过夜。在冷却至室温之后将固 体溶于二氯甲烷中。滤出不溶性残余物并丢弃。将滤液与水混合。将氢氧 化钠溶液(25%)加入所得混合物中,直到pH达到11。分离各相并将水相用 二氯甲烷(2×50ml)萃取。将合并的有机相浓缩至干并将粗产物通过柱层析 (氧化铝,二氯甲烷)提纯。产量:3.65g(90%)。
1H NMR(CD2Cl2,400MHz):δ=1.23(d,6H),1.42(t,3H),3.61(sept,1H), 4.36(q,2H),6.33(s,1H),6.76-6.80(m,1H),6.96(d,1H),7.17(t,1H), 7.35-7.46(m,4H),7.69(d,1H),8.00(s,1H),8.02(d,1H)。
1-异丙基-3-(4’(-N’-乙基咔唑基))-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将2-N-(4’-(N’-乙基咔唑基))-3-N-异丙基氨基吡啶(4.04g,11.7mmol)和 原甲酸三乙酯(50ml)的混合物与碘化铵(1.70g,11.7mmol)混合并在80℃下 搅拌过夜。在冷却至室温之后吸滤固体并用环己烷洗涤。将所得固体溶于 二氯甲烷中并通过加入环己烷沉淀。吸滤固体并在减压下干燥。产量: 3.01g(53%)。
1H NMR(d6-DMSO,400MHz):δ=1.38(t,3H),1.75(d,6H),4.58(q,2H), 5.22(sept,1H),7.31(d,1H),7.56-7.60(m,1H),7.76(d,1H),7.86-7.89(m, 1H),7.95-7.99(m,2H),8.22(d,1H),8.68(s,1H),8.81-8.85(m,2H), 10.47(s,1H)。
配合物mer-Em9:
将1-异丙基-3-(4’(-N’-乙基咔唑基))-4-氮杂苯并咪唑碘化物(3.99g,8.27mmol)和分子筛(50g)在二烷(700ml)中的悬浮液与氧化银 (I)(1.97g,8.50mmol)混合并在室温下搅拌48小时。将该混合物与氯(1,5-环 辛二烯)铱(I)二聚体(555mg,0.83mmol)在邻二甲苯(500ml)中的溶液混合并 在110℃下搅拌过夜。在冷却至室温之后吸滤沉淀并用乙酸乙酯洗涤。将合 并的滤液浓缩至干。将残余物通过柱层析(硅胶,4:1正己烷/乙酸乙酯)提 纯。将所得固体由热甲基叔丁基醚(50ml)重结晶,吸滤并干燥。产量: 910mg(44%)。
1H NMR(CD2Cl2,400MHz):δ=0.67(d,3H),0.73(d,3H),0.85-0.89(m, 6H),0.91(d,3H),1.03(t,3H),1.14(t,3H),1.22-1.29(m,3H),1.77(d, 3H),3.73(m,2H),3.90(m,2H),4.02(q,2H),4.78(sept.,1H),4.90(sept., 1H),4.99(sept.,1H),6.64(s,1H),6.73(s,1H),7.05-7.31(m,11H),7.77(t, 2H),7.82(d,1H),8.08-8.16(m,3H),8.48(d,1H),8.53(d,1H),8.59(d, 1H),9.63(s,1H),9.64(s,1H),9.72(s,1H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=458nm,CIE:(0.15;0.15);QY=70%;
实施例10:
1,3-二苯基-3H-苯并咪唑四氟硼酸盐:
该化合物的合成描述于WO 2005/019373(化合物3)中。
配合物K1:
将5.00g(14.0mmol)1,3-二苯基-3H-苯并咪唑四氟硼酸盐悬浮于80ml 无水甲苯中并冷却至-8℃。然后在10分钟内加入28ml二(三甲基甲硅烷基) 氨基钾(KHMDS,0.5M,在甲苯中,14.0mmol)。将该混合物在室温下搅拌 1小时,然后在-78℃下在15分钟内滴加到4.70g(7.0mmol) [(μ-Cl)Ir(η4-1,5-COD)]2在120ml甲苯中的溶液中。将反应混合物在室温下 搅拌1.5小时,然后在回流下加热19小时。在冷却之后滤出沉淀并用甲苯 洗涤。将合并的甲苯相浓缩至干并通过柱层析(硅胶,洗脱剂二氯甲烷)提 纯。这得到5.8g(68%)K1黄色粉末。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.17(m,2H),1.34(m,4H),1.61(m,2H), 2.43(m,2H),4.31(m,2H),7.18(m,2H),7.25(m,2H),7.51(m,6H), 7.96(m,4H)。
配合物Em10:
将0.98g(3.2mmol)of 1,3-二苯基-4-氮杂苯并咪唑氯化物ZW1在 75ml无水甲苯中的悬浮液在0℃下逐渐与6.4ml二(三甲基甲硅烷基)氨基 钾(KHMDS,0.5M,在甲苯中,3.2mmol)混合物。将反应混合物温热并在 室温下搅拌1小时。然后滴加0.92g(1.5mmol)K1在125ml无水甲苯中的溶 液。这之后在室温下搅拌半小时并在回流下搅拌18小时。在减压除去溶剂 之后将残余物通过柱层析(硅胶,洗脱剂:环己烷/丙酮,质量比为4/1)提纯。 这以黄色粉末得到0.17g Em10(RF=0.30)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=6.23-6.31(m,6H),6.38-6.42(m,2H), 6.58-6.68(m,5H),6.72-6.80(m,7H),6.97-7.05(m,3H),7.08-7.14(m,3H), 7.26-7.35(m,5H),7.97(d,1H),8.15(d,1H),8.34-8.37(m,2H),8.92(d, 1H),8.94(d,1H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=416nm,CIE:(0.16;0.06);QY=45%;
实施例11:
配合物Em11-s:
将1-异丙基-3-苯基-4-氮杂苯并咪唑碘化物(实施例2步骤3中所述 合成;0.46g,1.3mmol)在无水二烷(100ml)中的悬浮液与分子筛(10g)和 氧化银(I)(0.19g,0.81mmol)混合并将该混合物在室温下搅拌过夜。然后将 氯代二聚体K2的溶液(类似于WO2006/121811中的实施例14合成N-(2,6- 二异丙基苯基)-2-苯基咪唑配体;该氯代二聚体K2的制备作为化合物D1 描述于WO 2011/051404中;0.52g,0.31mmol)溶于二烷(50ml)中并滴加 到反应混合物中。这之后用另外的二烷(25ml)稀释。然后将该混合物在 回流下搅拌1小时。将反应混合物冷却并过滤。在减压下从滤液除去溶剂, 用甲醇洗涤。这以黄色粉末得到0.40g Em11-s(62%)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.89(d,3H),0.93(2d,6H),0.96-1.02(4d, 12H),1.18(d,3H),1.22(d,3H),1.53(d,3H),2.16(sept,1H),2.49(m, 1H),2.70(sept,1H),2.82(sept,1H),5.51(sept,1H),6.15(d,1H),6.23(d, 1H),6.39(d,1H),6.45(t,1H),6.48(t,1H),6.54(d,1H),6.58(d,1H), 6.65(2d,2H),6.73(t,2H),6.76(t,1H),6.83(d,1H),7.00(t,1H),7.08(d, 1H),7.17(dd,1H),7.29-7.35(m,4H),7.51(2t,2H),7.81(dd,1H),8.40(dd, 1H),8.84(d,1H)。
MS(Maldi):m/e=1034(M+H)+
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=488nm,CIE:(0.18;0.32);
配合物Em11-i:
通过用黑光蓝灯(Osram,L18W/73,λmax=370-380nm)辐照Em11-s在 3-甲氧基丙腈中的溶液并随后柱层析提纯(环己烷:丙酮=10:1)而得到配合物 Em11-i(Em11-s的异构体)。
1H NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.62(d,3H),0.83(d,3H),0.88(d,3H), 1.01(d,3H),1.05(d,3H),1.08(d,3H),1.14(d,3H),1.19(d,3H),1.22(d, 3H),1.71(d,3H),1.77(sept,1H),2.50(sept.1H),2.60(sept,1H),2.78(sept, 1H),5.26(sept,1H),6.14(d,1H),6.20(d,2H),6.39-6.48(m,3H),6.54(m, 2H),6.62-6.73(m,4H),6.79(s,1H),6.90(s,1H),6.97(t,1H),7.13(dd, 1H),7.25(d,1H),7.33-7.37(m,3H),7.49(t,1H),7.54(t,1H),7.75(d,1H),8.35(d,1H),8.74(d,1H)。
MS(Maldi):m/e=1034(M+H)+
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=484nm,CIE:(0.18;0.32);
实施例12:
配合物Em12-s
将1-异丙基-3-苯基-4-氮杂苯并咪唑碘化物(实施例2步骤3中所述 合成;0.46g,1.3mmol)在无水二烷(100ml)中的悬浮液与分子筛(10g)和 氧化银(I)(0.19g,0.81mmol)混合并在室温下搅拌过夜。然后将氯代二聚体 K3的溶液(该氯代二聚体的制备作为化合物D2描述于WO 2011/051404中; 0.57g,0.31mmol)溶于二烷(100ml)中并滴加到反应混合物中。然后将该 混合物在回流下搅拌3小时。将反应混合物冷却并过滤。在减压下从滤液 除去溶剂,用甲醇洗涤。这在柱层析提纯(环己烷:丙酮=25:1)之后以柠檬黄 色粉末得到0.35g Em12-s(49%)。
MS(Maldi):m/e=1098(M+H)+
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=481nm,CIE:(0.20;0.29)。
配合物Em12-i
通过用黑光蓝灯(Osram,L18W/73,λmax=370-380nm)辐照Em12-s在 3-甲氧基丙腈中的溶液并随后柱层析提纯(环己烷:丙酮=10:1)而得到配合物 Em12-i(Em12-s的异构体)。
MS(Maldi):m/e=1098(M+H)+
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=480nm,CIE:(0.17;0.24)。
实施例13(对比例,非本发明):
Ir(DPBIC)3的制备和光物理数据描述于WO 2005/019373(见面式Ir配 合物(7))。
光致发光(在PMMA薄膜中,将WO 2005/019373中的表3,样品3): CIE:(0.16;0.05),量子产率:17%。
II器件实施例
实施例14:
生产OLED(使用Em11-i的实施例)用作发射体
首先用LCD生产用市售洗涤剂(20NS,以及 25ORGAN-中和剂)清洁用作阳极的ITO基材,然后在超声浴中在丙 酮/异丙醇混合物中清洁。为了除去可能的有机残余物,再在臭氧箱中将基 材暴露于连续的臭氧流25分钟。该处理也改善了该ITO的空穴注入性能。 然后由溶液旋涂来自Plexcore的空穴注入层AJ20-1000。
然后在约10-7-10-9毫巴下以约0.5-5.0nm/min的速率通过气相沉积将下 述有机材料施用于已清洁的基材上。施加于基材上的空穴导体和激子阻挡剂 是厚度为45nm的Ir(DPBIC)3,其最初35nm用MoOx掺杂以改善导电性。
(对于Ir(DPBIC)3的制备参见申请PCT/EP/04/09269中的Ir配合物(7))。
然后通过气相沉积以20nm的厚度施加发射体—此时为Em11-i(15%) 和化合物Ma1的混合物,后一化合物起基体材料的作用。
化合物Ma1作为第14号化合物描述于WO 2010/079051中。
然后通过气相沉积施加厚度为5nm的材料Ir(DPBIC)3作为激子和空穴 阻挡剂。接下来通过气相沉积以40nm的厚度施加Liq和BCP(2,9-二甲基 -4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)的混合物作为电子传输剂,然后是1.0nm厚的liq 层,最后是100nm厚的Al电极。所有组件在惰性氮气气氛下粘接于玻璃 盖。
为了表征该OLED,在不同电流和电压下记录电致发光光谱。此外, 结合发出的光输出测量电流-电压特性。光输出可通过光度计的校准而转化 为光度参数。该二极管的寿命t1/2定义为亮度降低至其起始值的50%时所 需的时间。寿命测量在恒定电流下进行。
得到具有下列CIE值的发光二极管:0.18;0.26(电压(V)@300尼特 (nits):4.5)。
实施例15:
使用mer-EM8实施例或/和使用本发明化合物作为基体材料时基体材料 MM的影响
二极管结构:
HIL Plexcore AJ20-1000-10nm Ir(DPBIC)3:ReO3(95:5)-10nm Ir(DPBIC)3-20nmMM:mer-Em8(80:20)-5nm Ma1-35nm T1:Liq(50:50)-4nm KF-100nm Al;该二极管类似于实施例14生产。
T1的合成作为A1描述于欧洲申请EP 10166507.3和美国申请US 61/356057中。
对于在上述OLED结构中在各种基体材料(没有基体材料)中的发射体 mer-Em8,得到下列电光学数据:
基体“MM” CIE 在2000尼特下的电压 在300尼特下的EQE
Ma11 0.16/0.20 100% 100%
LB12 0.16/0.17 114% 144%
mer-Em83 0.18/0.26 94% 178%
1在该结构中,空穴导体层为15nm,但空穴阻挡剂层为5nm且电子导体 层为40nm。
2此时30%mer-Em8用作发射体;空穴传输剂由10nm Ir(DPBIC)3构成, 空穴阻挡剂由10nm LB1构成;
化合物LB1作为化合物“4g”描述于WO 2009/003898中。
3该发射体此时作为基体本身其作用;空穴阻挡剂层此时为10nm。
实施例16:
使用本发明化合物作为空穴导体和使用fac-EM2实施例的电子阻挡剂LL 以及对比例
二极管结构:
Plexcore AJ20-1000-35nm LL:MoOx(90:10)-10nm LL-20nm Ma2:AEm(70:30)-10nm Ma2-20nm T2-4nm CsF-100nm Al;该二极管类似于 实施例14生产。
具有:
Ma2,作为化合物(1)描述于WO 07077810A1中
AEm,作为化合物fac-Em1描述于欧洲申请EP10 187 176.2和美国申请 61/391,712以及还有PCT申请PCT/EP2010/069541中,以及
T2,合成作为化合物7描述于欧洲申请EP 10168921.4和美国申请 US61/362314中。
在上述OLED结构中作为空穴导体产生下列电光学数据:
实施例17:
在使用fac-EM2实施例的混合基体中使用本发明化合物作为发射体。
二极管结构:
Plexcore AJ20-1000-35nm fac-Em2:MoOx(90:10)-10nm fac-Em2-20nm Ma2:AEm:fac-Em2-10nm Ma2-20nm T2-4nm CsF-100nm Al;该二极管类似 于实施例14生产。
发射体浓度的变化导致上述OLED结构的下列电光学数据:
1然而,此时fac-Em2也仍用作空穴导体和电子阻挡剂。
实施例18
2-氯-3-氨基-5-三氟甲基吡啶:
将二水合氯化锌(II)(4.39g,19.5mmol)加入2-氯-3-硝基-5-三氟甲基吡 啶(1.00g,4.41mmol)在乙酸乙酯(25ml)中的溶液中并将所得悬浮液在80℃ 下搅拌2小时。在冷却至室温之后将反应混合物缓慢滴加到冰冷却的饱和 碳酸氢钠溶液(100ml)中。在温热至室温之后,经由硅藻土层过滤所得悬浮 液并将残余物用乙酸乙酯洗涤4次(每次50ml)。将滤液和洗涤溶液合并, 然后用饱和碳酸氢钠溶液、水和饱和氯化钠水溶液洗涤。将有机相在硫酸 镁上干燥、过滤并浓缩至干。产量:0.78g(90%)。
1H-NMR(CD2Cl2,400MHz):δ=4.4(br s,2H),7.24(d,1H),8.02(d,1H)。
2-氯-3-N-异丙基氨基-5-三氟甲基吡啶
然后在0℃下向2-氯-3-氨基-5-三氟甲基吡啶(0.78g,3.97mmol)在二 氯甲烷(10ml)中的溶液中加入冰醋酸(5ml)、丙酮(0.62g,10.7mmol)和甲硼 烷-二甲硫醚(0.33g,4.37mmol)。在温热至室温之后将所得溶液搅拌16小 时。将反应混合物冷却至0℃,然后加入25%氨水溶液直到达到pH 8。在 加入水(5ml)之后取出水相并用二氯甲烷(40ml)萃取3次。将合并的有机相 在硫酸镁上干燥、过滤并浓缩至干。产量:0.60g(63%)。
1H-NMR(CD2Cl2,400MHz:δ=1.28(d,6H),3.60-3.72(m,1H),4.5(br s,1H), 7.02(s,1H),7.89(s,1H)。
2-N-苯基氨基-3-N-异丙基胺-5-三氟甲基吡啶:
将2-氯-3-N-异丙基氨基-5-三氟甲基吡啶(0.40g,1.68nmol)和苯胺 (0.25g,2.72nmol)的混合物在180℃下搅拌16小时。然后在冷却至室温之 后加入水(10ml)和二氯甲烷,然后用50%氢氧化钠水溶液将pH值调至12。 分离各相并将水相用二氯甲烷(30ml)萃取3次。将合并的有机相在硫酸镁 上干燥、过滤并浓缩至干。将冷却的产物通过使用硅胶的柱层析(洗脱剂: 环己烷/乙酸乙酯4:1)提纯。产量:0.24g(49%)。
1H-NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.26(d,6h),3.2(br s,1H),3.57-3.65(m, 1H),6.55(s,1H),7.04(t,1H),7.07(d,1H),7.32(t,2H),7.41-7.46(m, 2H),7.98(s,1H)。
1-异丙基-3-苯基-6-三氟甲基-4-氮杂苯并咪唑碘化物:
将碘化铵(0.12g,0.85mmol)加入2-N-苯基氨基-3-N-异丙基氨基-5-三氟 甲基吡啶(0.22g,0.74mmol)在原甲酸三乙酯(7.5ml)中的溶液中并将所得反 应混合物在85℃下搅拌18小时。在冷却至室温之后,过滤形成的沉淀, 用石油醚洗涤并真空干燥。产量:0.31g(97%)。
1H-NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=1.99(d,6H),5.50(sept,1H),7.66-7.74(m, 3H),8.19-8.22(m,2H),8.57(s,1H),9.08(s,1H),11.46(s,1H)。
配合物mer-EM13:
将氧化银(I)(0.50g,2.15mmol)加入1-异丙基-3-苯基-6-三氟甲基-4-氮杂 苯并咪唑碘化物(1.25g,2.88mmol)、分子筛(10g)和1.4-二烷(150ml)的混 合物中并将反应混合物在室温下搅拌16小时。减压除去溶剂并将残余物溶 于邻二甲苯(200ml)中。在20分钟内滴加Ir[(cod)Cl]2(575mg,0.86mmol)在 邻二甲苯(75ml)中的溶液并将反应混合物在回流下搅拌48小时。在冷却至 室温之后,将不溶性残余物过滤并将滤液浓缩至干。冷却的产物通过在硅 胶上的柱层析(洗脱剂:环己烷/丙酮10:1)提纯。产量:0.30g(16%)。
1H-NMR(CD2Cl2,500MHz):δ=0.68(d,3H),0.75(d,3H),0.88(d,3H), 1.32(d,3H),1.38(d,3H),1.69(d,3H),4.61-4.72(m,2H),4.89(sept,1H), 6.55(dd,1H),6.70-6.80(m,4H),7.01-7.12(m,4H),7.93-7.99(m,3H), 8.70-8.78(m,3H),8.82-8.88(m,2H),8.91(dd,1H)。
光致发光(2%,在PMMA薄膜中):
λmax=478nm,CIE:(0.18;0.28);QY=73%
实施例19
使用mer-EM13作为发射体
二极管结构1:
HIL Plexcore AJ20-1000-10nm Ir(DPBIC)3:ReO3(95:5)-10nm Ir(DPBIC)3-40nmMa1:mer-EM 13(80:20)-5nm Ma1-25nm T1:Liq(50:50)-4nm KF-100nm Al;该二极管类似于实施例14生产。
CIE(x;y)=(0.22;0.39);电压300尼特=4.1V;EQE300尼特=14.0%。
二极管结构2:
HIL Plexcore AJ20-1000-10nm Ir(DPBIC)3:ReO3(95:5)-10nm Ir(DPBIC)3-40nmMa3:mer-Em13:Ir(DPBIC)3(75:10:15)-5nm Ma3-20nm T1:Liq(50:50)-4nm KF-100nm Al;该二极管类似于实施例14生产。
CIE(x;y)=(0.16;0.27);电压300尼特=4.1V;EQE300尼特=12.1%。

Claims (17)

1.一种通式(I)的金属-碳烯配合物,
其中M、n、Y、R2、R3、R4、A1、A2、A3、A4、p、K、L、m及o各自如下文所定义:
M为Ir或Pt,
n为选自1、2及3的整数,其中配位体
各自为二齿配位体;
Y为NR1、O、S或C(R10)2
R1为乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或辛基;经C1-C20-烷基、C1-C20-卤代烷基、C6-C30-芳基、C1-C20-烷氧基及/或卤素取代的所提及烷基的衍生物;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,
R2、R3、R4各自独立地为氢;直链或具支链烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有1至20个碳原子;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子;具有供体或受体作用的基团,
R2及R3或R3及R4连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的饱和或不饱和或芳香族环,该环任选间杂有至少一个另外的杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,且可任选稠合至至少一个另外的任选间杂有至少一个另外的杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的任选经取代的饱和或不饱和或芳香族环,
A1为CR6或N;
A2为CR7或N;
A3为CR8或N;
A4为CR9或N;
R6、R7、R8、R9各自独立地为氢;直链或具支链烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有1至20个碳原子;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的杂环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子及/或杂原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子;具有供体或受体作用的基团,
R6及R7、R7及R8或R8及R9连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的饱和、不饱和或芳香族环,该环任选间杂有至少一个杂原子,具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,且可任选稠合至至少一个另外的任选间杂有至少一个另外的杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的任选经取代的饱和或不饱和或芳香族环,
p为0或1;
R10独立地为直链或具支链烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有1至20个碳原子;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,
该两个R10基团连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的饱和或不饱和环,该环任选间杂有至少一个杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子;
K为不带电荷的单齿或二齿配位体,
L为单阴离子或双阴离子配位体,其可为单齿或二齿,
m为0、1或2,其中当m为2时,所述K配位体可相同或不同,
o为0、1或2,其中当o为2时,所述L配位体可相同或不同,
该金属-碳烯配合物不包括以下通式(A)的配位体L:
其中Y'、A2'、A3'、A4'、A5'、R1'、R2'、R3'、R4'、R5'、R6'、R7'、R8'、R9'及R10'各自如下文所定义:
Y'为NR1'、O、S或C(R10')2
A2'、A3'、A4'、A5'各自独立地为N或C,其中2个A'=氮原子且环中的两个氮原子的间存在至少一个碳原子,
R1'为直链或具支链烷基,其任选具有至少一个官能基、任选间杂有至少一个杂原子且具有1至20个碳原子;具有3至20个碳原子的环烷基;具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基,
R2'、R3'、R4'、R5'若A2'、A3'、A4'及/或A5'为N,则各自为自由电子对,或若A2'、A3'、A4'及/或A5'为C,则各自独立地为氢;直链或具支链烷基,其任选具有至少一个官能基、任选间杂有至少一个杂原子且具有1至20个碳原子;具有3至20个碳原子的环烷基;具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基;具有供体或受体作用的基团
R3'及R4'连同A3'及A4'一起形成任选经取代的不饱和环,该环任选间杂有至少一个另外的杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,
R6'、R7'、R8'、R9'各自独立地为氢;直链或具支链烷基,其任选具有至少一个官能基、任选间杂有至少一个杂原子且具有1至20个碳原子;具有3至20个碳原子的环烷基;具有3至20个碳原子的杂环烷基;具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基;具有供体或受体作用的基团,
R6'及R7'、R7'及R8'或R8'及R9'连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的饱和、不饱和或芳香族环,该环任选间杂有至少一个杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,
及/或
若A5'为C,则R5'及R6'一起形成饱和或不饱和的直链或具支链桥,该桥任选包含杂原子、芳香族单元、杂芳香族单元及/或官能基且具有总共1至30个碳原子及/或杂原子,且任选稠合至包含碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的5至8元环,
R10'独立地为直链或具支链烷基,其任选具有至少一个官能基、任选间杂有至少一个杂原子且具有1至20个碳原子;具有3至20个碳原子的环烷基;具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基,
其中不包含下列化合物:
2.如权利要求1所述的金属-碳烯配合物,其中,在该通式(I)中,L为通式(II)的碳烯配位体
其中
A9为CR12或N;
A10为CR13或N;
R11为直链或具支链烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有1至20个碳原子;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的杂环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子及/或杂原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,
R12、R13各自独立地为氢;直链或具支链烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有1至20个碳原子;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的杂环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子及/或杂原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子;具有供体或受体作用的基团,
A5为CR14或N;
A6为CR15或N;
A7为CR16或N;
A8为CR17或N;
R14、R15、R16、R17各自独立地为氢;直链或具支链烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有1至20个碳原子;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的杂环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子及/或杂原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子;具有供体或受体作用的基团,
R14及R15、R15及R16或R16及R17连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的不饱和或芳香族环,该环任选间杂有至少一个杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,
及/或
R12及R13连同其所键结的A9及A10一起形成任选经取代的不饱和或芳香族环,该环任选仅间杂有一个杂原子或两个相邻杂原子且具有总共5至18个环原子,
及/或
若A9为CR12,则R12及R17一起形成饱和或不饱和的直链或具支链桥,该桥任选包含杂原子、芳香族单元、杂芳香族单元及/或官能基且具有总共1至30个碳原子及/或杂原子,且任选稠合至包含碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的5至8元环;
q为0或1;
其中,当式(I)中的o为2时,该式(II)中的所述碳烯配位体L可相同或不同。
3.如权利要求1的金属-碳烯配合物,其中M、n、m及o各自如下文所定义:
M为Ir,
n为3,其中该配位体
各自为二齿配位体,其中所有n个配位体均为相同的;
m、o各自为0。
4.如权利要求1的金属-碳烯配合物,其中,在该通式(I)中,L为选自由下列组成的群:式(B)的配位体
其中
R51在每一情形中独立地为具有1至6个碳原子的直链或具支链烷基、具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基、具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基,
R52为氢、具有1至6个碳原子的直链或具支链烷基、具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基;吡啶甲酸根、水杨酸根、8-羟基喹啉根及
通式(III)的杂环状非碳烯配位体
其中该通式(III)中的该配位体中的符号各自如下文所定义:
D各自独立地为CR18或N;
W为C、N;
E各自独立地为CR19、N、NR20
G为CR21、N、NR22、S、O;
R18、R19、R21各自独立地为氢;直链或具支链烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有1至20个碳原子;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的杂环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子及/或杂原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子;具有供体或受体作用的基团,
或在每一情形中2个R18、R19及R21基团连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的饱和、不饱和或芳香族环,该环任选间杂有至少一个杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,
R20、R22各自独立地为直链或具支链烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有1至20个碳原子;经取代或未经取代的环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子;经取代或未经取代的杂环烷基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有3至20个碳原子及/或杂原子;经取代或未经取代的芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有6至30个碳原子;经取代或未经取代的杂芳基,其任选间杂有至少一个杂原子、任选具有至少一个官能基且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子;具有供体或受体作用的基团,
其中实心曲线为介于所述D基团中的一者与所述G基团间的可选桥;其中该桥可如下文所定义:
亚烷基、亚芳基、亚杂芳基、亚炔基、亚链烯基、NR23、O、S、SiR24R25、CR50=N及(CR26R27)d,其中一或多个不相邻(CR26R27)基团可由NR23、O、S、SiR24R25替换,其中
d为2至10;
R24、R25、R26、R27、R50各自为H、烷基、芳基、杂芳基、烯基、炔基;
其中,当式(I)中的o为2时,该配位体L可相同或不同。
5.如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物,其中
M为Ir,
n为1、2或3,其中该配位体
各自为二齿配位体;
Y为NR1
R1为乙基、丙基、丁基、戊基或己基;经C1-C20-烷基、C1-C20-卤代烷基、C6-C30-芳基、C1-C20-烷氧基及/或卤素取代的所提及烷基的衍生物;具有5至20个碳原子的经取代或未经取代的环烷基;具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基,
R2、R3、R4各自独立地为氢、具有1至6个碳原子的直链或具支链烷基、具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基、具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基、具有供体或受体作用的基团,其选自卤素基团;CF3、CN及SiMe3
R2及R3或R3及R4连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的不饱和、饱和或芳香族环,该环任选间杂有至少一个另外的杂原子,具有总共5至18个碳原子及/或杂原子,且可任选稠合至至少一个另外的任选间杂有至少一个另外的杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的任选经取代的饱和或不饱和或芳香族环,
p为1;
A1为CR6
A2为CR7
A3为CR8
A4为CR9
R6、R7、R8、R9各自独立地为氢;直链或具支链烷基,其任选具有至少一个官能基、任选间杂有至少一个杂原子且具有1至20个碳原子;具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基;具有供体或受体作用的基团,其选自卤素基团;CF3、CN及SiMe3
R6及R7
R7及R8
R8及R9连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的饱和、不饱和或芳香族环,该环任选间杂有至少一个杂原子,具有总共5至18个碳原子及/或杂原子且可任选稠合至至少一个另外的任选间杂有至少一个另外的杂原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的任选经取代的饱和或不饱和或芳香族环,
L为单阴离子二齿配位体,
m为0,
o为0、1或2。
6.如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物,其中
M为Ir,
n为3,其中该配位体
各自均为二齿配位体;
Y为NR1
R1为乙基、丙基、丁基、戊基或己基;经C1-C20-烷基、C1-C20-卤代烷基、C6-C30-芳基、C1-C20-烷氧基及/或卤素取代的所提及烷基的衍生物;具有5至20个碳原子的经取代或未经取代的环烷基;具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基,
R2、R3、R4各自独立地为氢;具有1至6个碳原子的直链或具支链烷基;具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基;具有供体或受体作用的基团,其选自卤素基团;CF3、CN及SiMe3
R2及R3或R3及R4连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的不饱和、饱和或芳香族环,该环任选间杂有至少一个另外的杂原子,具有总共5至7个碳原子及/或杂原子,且可任选稠合至至少一个另外的任选间杂有至少一个另外的杂原子且具有总共5至7个碳原子及/或杂原子的任选经取代的饱和或不饱和或芳香族环,
p为1;
A1为CR6
A2为CR7
A3为CR8
A4为CR9
R6、R7
R8、R9各自独立地为氢、具有1至20个碳原子的直链或具支链烷基、具有6至30个碳原子的芳基、具有供体或受体作用的基团,其选自卤素基团;CF3、CN及SiMe3
R6及R7
R7及R8
R8及R9连同其所键结的碳原子一起形成任选经取代的芳香族环,该环任选间杂有1个氮或氧原子,具有总共5至18个碳原子及/或杂原子且可任选稠合至至少一个另外的任选间杂有1个氮或氧原子且具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的任选经取代的芳香族环,
L为单阴离子二齿配位体,其为选自由下列组成的群:通式(II)的碳烯配位体、
该式(B)的配位体
其中
R51在每一情形中独立地为具有1至6个碳原子的直链或具支链烷基;CF3;具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基;具有总共5至18个碳原子及/或杂原子的经取代或未经取代的杂芳基,
R52为氢、具有1至6个碳原子的直链或具支链烷基、具有6至20个碳原子的经取代或未经取代的芳基;
吡啶甲酸根、水杨酸根、8-羟基喹啉根及通式(III)的杂环状非碳烯配位体;
m为0,
o为0、1或2。
7.一种制备如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物的方法,其藉由使包含M的适宜化合物与通式(IV)或(V)化合物接触来实施
其中Y、R2、R3、R4、A1、A2、A3、A4及p各自如权利要求1中对于通式(I)化合物所定义,且R28及X各自如下文所定义:
R28独立地为SiR29R30R31、芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,
X为F、Cl、Br、I、PF6、BF4
R29、R30、R31各自独立地为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基。
8.一种有机电子组件,其包含至少一种如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物。
9.如权利要求8所述的有机电子组件,其中该有机电子组件为选自有机发光二极管(OLED)、有机光电伏打电池(OPV)、有机场效晶体管(OFET)及发光电化学电池(LEEC)。
10.如权利要求9所述的有机电子组件,其中该有机电子组件为OLED,该OLED包含含有至少一种如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物的发光层。
11.如权利要求9或10所述的有机电子组件,其中该有机电子组件为OLED,该OLED包含至少一种如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物及至少一种式(X)化合物
其中
T为NR57、S、O或PR57
R57为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基;
Q'为-NR58R59、-SiR70R71R72、-P(O)R60R61、-PR62R63、-S(O)2R64、-S(O)R65、-SR66或-OR67
R55、R56各自独立地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、SiR70R71R72、Q'基团或具有供体或受体作用的基团;
a”为0、1、2、3或4;
b'为0、1、2或3;
R58、R59与氮原子一起形成环状基团,该环状基团具有3至10个环原子且可未经取代或经一或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基及具有供体或受体作用的基团的取代基取代,及/或可稠合至一或多个另外的具有3至10个环原子的环状基团,其中所述稠合基团可未经取代或经一或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基及具有供体或受体作用的基团的取代基取代;
R70、R71、R72、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67各自独立地为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,
两个该通式(X)单元经由直链或具支链的任选间杂有至少一个杂原子的饱和或不饱和桥、经由键结或经由O彼此桥接。
12.如权利要求11所述的有机电子组件,其包含至少一种式(XI)或(XI*)化合物
其中
T为NR57、S、O或PR57
R57为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基;
Q'为-NR58R59、-SiR70R71R72、-P(O)R60R61、-PR62R63、-S(O)2R64、-S(O)R65、-SR66或-OR67
R70、R71、R72各自独立地为芳基、杂芳基、烷基、环烷基、杂环烷基或OR73
R55、R56各自独立地为烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、Q'基团或具有供体或受体作用的基团;
a'、b'对于该式(XI)化合物,各自独立地为0、1、2、3;对于该式(XI*)化合物,a'为0、1、2且b'为0、1、2、3、4;
R58、R59与氮原子一起形成环状基团,该环状基团具有3至10个环原子且可未经取代或经一或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基及具有供体或受体作用的基团的取代基取代,及/或可稠合至一或多个另外的具有3至10个环原子的环状基团,其中该稠合基团可未经取代或经一或多个选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基及具有供体或受体作用的基团的取代基取代;
R73各自独立地为SiR74R75R76、芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,其任选经OR77基团取代;
R77各自独立地为SiR74R75R76、芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,
R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R74、R75、R76各自独立地为芳基、杂芳基、烷基、环烷基或杂环烷基,
所述通式(XI)及/或(XI*)的两个单元经由直链或具支链的任选间杂有至少一个杂原子的饱和或不饱和桥或经由O彼此桥接,其中所述通式(XI)及/或(XI*)中的该桥在每一情形中附接至硅原子以代替R71
13.如权利要求11所述的有机电子组件,其中该有机电子组件为OLED,该OLED包含含有至少一种如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物及至少一种如权利要求11及12中任一项所定义的式(X)及/或(XI)或(XI*)的基质材料的发射层。
14.如权利要求10所述的有机电子组件,其中该有机电子组件为OLED,该OLED包含由一或多种如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物组成的发射层。
15.一种器件,其为选自由下列组成的群:固定视觉显示单元、移动式视觉显示单元及照明构件,该器件包含至少一个如权利要求9所述的OLED。
16.一种OLED,其包含如权利要求1至4中任一项所述的金属-碳烯配合物。
17.如权利要求16所述的OLED,其中该金属-碳烯配合物为用作发射体、基质材料、电荷传输材料及/或电荷阻挡体。
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