CN107624121A - 电活性材料 - Google Patents
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Abstract
提供了一种具有式I的化合物在式I中:Ar1和Ar2是相同或不同的并且是芳基、杂芳基或其氘代类似物;L1和L2是相同或不同的并且是H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;R1‑R4在每次出现时是相同或不同的并且是D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基或氘代甲锗烷基,其中选自R1‑R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;a是0或1;b是0或1;x和x1是相同或不同的并且为从0‑5的整数;y和y1是相同或不同的并且为从0‑4的整数;n是大于0的整数,其前提是当n=1时,L1和L2选自Cl、Br、可交联基团和氘代可交联基团;并且BzF是苯并芴。
Description
在先申请的权益的要求
本申请要求于2015年5月26日提交的美国临时申请号62/166,333的权益,该临时申请通过引用以其全文结合在此。
背景信息
发明领域
本披露涉及新颖的电活性化合物。本披露进一步涉及具有至少一个包含这种电活性化合物的层的电子装置。
相关领域的描述
在组成OLED显示器的诸如有机发光二极管(“OLED”)的有机电子装置中,一个或多个有机电活性层被夹在两个电接触层之间。在OLED中,当横跨这些电接触层施加电压时,至少一个有机电活性层穿过透光的电接触层发射光。
众所周知在发光二极管中将有机电致发光化合物用作发光组分。简单的有机分子、共轭聚合物、以及有机金属配合物已经被使用。
采用电致发光材料的装置通常包括一个或多个电荷传输层,这些电荷传输层被定位在光活性(例如发光)层与接触层(空穴注入接触层)之间。装置可包含两个或更多个接触层。空穴传输层可定位在光活性层与空穴注入接触层之间。空穴注入接触层也可被称为阳极。电子传输层可定位在光活性层与电子注入接触层之间。电子注入接触层也可被称为阴极。
持续需要用于电子装置中的电活性材料。
发明内容
提供了一种具有式I的化合物
其中:
Ar1和Ar2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
R1-R4在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;
a是0或1;
b是0或1;
x和x1是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y和y1是相同或不同的并且为从0-4的整数;
n是大于0的整数,其前提是当n=1时,L1和L2选自下组,该组由以下各项组成:Cl、Br、可交联基团和氘代可交联基团;并且
BzF选自下组,该组由以下各项组成:BzF-1、BzF-2和BzF-3,具有以下所示的式
其中
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
x2是从0-5的整数;
z是从0-3的整数;并且
*表示附接点。
还提供了一种具有式II的化合物
其中:
Ar3选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
n1是大于1的整数;
x3是从0-5的整数;并且
BzF、L1、L2、R1-R3、x、x1、和y是如以上对于式I所定义的。
还提供了一种具有式III的化合物
其中:
Ar1、Ar2、BzF、L1、L2、R1、R2、a、b、x、和y是如以上对于式I所定义的;并且
n1是如以上对于式II所定义的。
还提供了一种具有式IV的共聚物
其中:
A是芳基胺单体单元;
j和k是非零摩尔分数,使得j+k=1;并且
BzF、L1、L2、和n1是如以上所定义的。
还提供了一种具有至少一个具有式V的单体单元的聚合物
其中:
BzFa、R1a和R3a在下面详细描述;
Ar1、Ar2、R2、R4、a、b、x、x1、y、和y1是如以上对于式I所定义的;以及
**表示共聚物中的附接点。
还提供了一种具有式VI的共聚物
其中:
MU是具有式V的单体单元;
M和MM是不同的并且是单体单元;
p、q和r是摩尔分数,使得p+q+r=1,其中p和q不为零;并且
L1和L2是如以上对于式I所定义的。
还提供了一种具有至少一个层的电子装置,该至少一个层包含具有任一个以上式的化合物或共聚物。
前述总体描述和下文详细描述仅为示例性和说明性的,并不限制如所附权利要求所限定的本发明。
附图说明
附图中示出了实施例,以提高对如在此提出的概念的理解。
图1包括有机电子装置的一个实例的图示。
图2包括有机电子装置的另一个实例的图示。
熟练的技术人员认识到,图中的物体是以简洁和清楚的方式示出的,并且不一定按比例绘制。例如,图中的一些物体的尺寸相对于其他物体可能有所放大,以帮助提高对实施例的理解。
具体实施方式
提供了一种具有式I的化合物,如以下详细描述的。
进一步提供了一种具有式II的化合物,如以下详细描述的。
进一步提供了一种具有式III的化合物,如以下详细描述的。
进一步提供了一种具有式IV的共聚物,如以下详细描述的。
进一步提供了一种具有至少一个具有式V的单体单元的聚合物,如以下详细描述的。
进一步提供了一种具有式VI的共聚物,如以下详细描述的。
进一步提供了一种具有至少一个层的电子装置,该至少一个层包含具有任一个以上式的化合物或共聚物。
许多方面和实施例已在以上进行描述并且仅是示例性且非限制性的。在阅读本说明书后,熟练的技术人员应理解在不脱离本发明范围的情况下其他方面和实施例是可能的。
从以下详细说明并且从权利要求书中,任何一个或多个实施例的其他特征和益处将是明显的。该详细说明首先提出术语的定义和阐明,接着是式I的化合物,式II的化合物,式III的化合物,式IV的共聚物,具有至少一个式V的单体单元的聚合物,或具有式VI的共聚物,电子装置,并且最后是实例。
1.术语的定义和阐明
在提出下述实施例的详情之前,定义或阐明一些术语。
如在“术语的定义和阐明”中所使用的,R、R’和R”和任何其他变量是通用名称,并且可以与式中定义的那些相同或不同。
如在此使用的,术语“烷基”包括支链和直链的饱和脂肪族烃基。除非另外指明,该术语还旨在包括环状基团。烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、环戊基、己基、环己基、异己基等。术语“烷基”进一步包括取代和未取代的烃基二者。在一些实施例中,烷基可以是单-、二-和三-取代的。取代的烷基的一个实例是三氟甲基。其他取代的烷基由在此所述的取代基中的一个或多个形成。在某些实施例中,烷基具有1至20个碳原子。在其他实施例中,该基团具有1至6个碳原子。该术语旨在包括杂烷基。杂烷基可以具有从1-20个碳原子。
术语“芳香族化合物”旨在是指包含至少一个具有4n+2离域π电子的不饱和环状基团的有机化合物。该术语旨在涵盖芳族化合物和杂芳族化合物两者,所述芳族化合物仅具有碳和氢原子,所述杂芳族化合物中的环状基团内的一个或多个碳原子已被另一个原子如氮、氧、硫等替换。术语“烃芳族化合物”或“烃芳基”是指在环状环内仅具有碳原子的芳族化合物或芳基基团。
术语“芳基”或“芳基基团”是指衍生自芳族化合物的部分。“衍生自”化合物的基团表示通过除去一个或多个H或D形成的基团。芳基基团可以是单个环(单环)或稠合在一起或共价连接的多个环(二环、或更多)。芳基部分的实例包括但不限于苯基、1-萘基、2-萘基、二氢萘基、四氢萘基、联苯基、蒽基、菲基、芴基、茚满基、联苯基、苊基、苊烯基等。在一些实施例中,芳基基团具有6至60个环碳原子;在一些实施例中,6至30个环碳原子。该术语旨在包括杂芳基。杂芳基可以具有从4-50个环碳原子;在一些实施例中,4-30个环碳原子。
术语“烷氧基”旨在是指基团-OR,其中R是烷基。
术语“芳氧基”旨在是指基团-OR,其中R是芳基。
除非另外指明,所有基团可以是取代的或未取代的。任选取代的基团,例如但不限于烷基或芳基,可以被一个或多个可以是相同或不同的取代基取代。合适的取代基包括D、烷基、芳基、硝基、氰基、-N(R’)(R”)、卤素、羟基、羧基、烯基、炔基、环烷基、杂芳基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、烷氧基羰基、全氟烷基、全氟烷氧基、芳基烷基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、硅氧烷、硫代烷氧基、-S(O)2-、-C(=O)-N(R’)(R”)、(R’)(R”)N-烷基、(R’)(R”)N-烷氧基烷基、(R’)(R”)N-烷基芳氧基烷基、-S(O)s-芳基(其中s=0-2)、或-S(O)s-杂芳基(其中s=0-2)。每个R’和R”独立地是任选取代的烷基、环烷基或芳基。R’和R”,与它们所结合的氮原子一起,在某些实施例中可以形成环体系。取代基还可以是交联基团。任何具有可用氢的前述基团也可以是氘代的。
当涉及层、材料、构件、或结构时,术语“电荷传输”旨在是指此类层、材料、构件、或结构促进此类电荷以相对效率和小的电荷损失穿过此类层、材料、构件、或结构的厚度的迁移。空穴传输材料有利于正电荷;电子传输材料有利于负电荷。虽然发光材料也可以具有一些电荷传输特性,但是术语“电荷传输层、材料、构件、或结构”不旨在包括其主要功能是发光的层、材料、构件、或结构。
术语“化合物”旨在是指由分子组成的不带电物质,所述分子进一步包括原子,其中原子不能通过不破坏化学键的物理手段与其对应的分子分离。该术语旨在包括低聚物和聚合物。
术语“可交联基团”或“交联基团”旨在是指可经由热处理、使用引发剂、或暴露于辐射连接到另一种化合物或聚合物链的化合物或聚合物链上的基团,其中该连接是共价键。在一些实施例中,该辐射是UV或可见的。可交联基团的实例包括但不限于乙烯基、丙烯酸酯、全氟乙烯基醚、1-苯并-3,4-环丁烷、邻醌二甲烷基团、硅氧烷、氰酸酯基团、环醚(环氧化物)、环烯烃、以及炔基团。
术语“氘代的”旨在是指至少一个氢(“H”)已被氘(“D”)替换。术语“氘代类似物”是指其中一种或多种可用氢已被氘替换的化合物或基团的结构类似物。在氘代化合物或氘代类似物中,氘以天然丰度水平的至少100倍存在。
术语“掺杂剂”旨在是指包括主体材料的层内的材料,与在没有这种材料的情况下该层的辐射发射、接收、或过滤的一种或多种电子特性或一种或多种波长相比,该材料改变该层的辐射发射、接收、或过滤的一种或多种电子特性或一种或多种目标波长。
前缀“杂”表示一个或多个碳原子已经被一种不同原子替换。在一些实施例中,该不同原子是N、O或S。
术语“主体材料”旨在是指通常呈层的形式的材料,掺杂剂可以加入该材料中。主体材料可以或可以不具有发射、接收、或过滤辐射的一种或多种电子特性或能力。
术语“层”与术语“膜”可互换地使用并且是指覆盖所希望区域的涂层。该术语不受尺寸的限制。该区域可如整个装置一样大,或者如例如实际视觉显示器的特定功能区一样小,或者如单个子像素一样小。层和膜可由任何常规的沉积技术形成,包括气相沉积、液相沉积(连续和不连续技术)和热转移。连续沉积技术包括但不限于旋涂、凹版涂覆、幕式涂覆、浸涂、狭缝式模具涂覆、喷涂、以及连续喷嘴涂覆或印刷。不连续的沉积技术包括,但不限于,喷墨印刷、凹版印刷和丝网印刷。
术语“液体组合物”旨在是指其中材料溶解以形成溶液的液体介质、其中材料分散以形成分散体的液体介质、或其中材料悬浮以形成悬浮液或乳液的液体介质。
术语“发光材料”、“发射材料”和“发射体”旨在是指当由所施加的电压激活时发射光的材料(例如在发光二极管或发光电化学电池中)。术语“蓝色发光材料”旨在是指能够发射在约445-490nm范围内的波长处具有发射最大值的辐射的材料。
术语“有机电子装置”或有时仅仅是“电子装置”旨在是指包括一个或多个有机半导体层或材料的装置。
术语“光活性”是指当通过所施加的电压激活时发射光(诸如在发光二极管或化学电池中)、在吸收光子之后发射光(诸如在下变频磷光体装置中)、或者响应于辐射能并且在或不在所施加的偏压下生成信号(诸如在光电检测器或光伏电池中)的材料或层。
术语“硅氧烷”是指基团R3SiOR2Si-,其中R在每次出现时是相同或不同的并且是H、D、C1-20烷基、氘代烷基、氟烷基、芳基或氘代芳基。在一些实施例中,R烷基中的一个或多个碳被Si替换。
术语“甲硅烷氧基”是指基团R3SiO-,其中R在每次出现时是相同或不同的并且是H、D、C1-20烷基、氘代烷基、氟烷基、芳基或氘代芳基。
术语“甲硅烷基”是指基团R3Si-,其中R在每次出现时是相同或不同的并且是H、D、C1-20烷基、氘代烷基、氟烷基、芳基或氘代芳基。在一些实施例中,R烷基中的一个或多个碳被Si替换。
在本说明书中,除非在使用背景下另外明确指明或相反指示,化学式和结构式可使用线键式惯例来描绘。在线键式中,键由线来表示,并且碳原子被假设存在于两条线相遇或一条线开始或结束之处。示出了氮、氧、卤素和其他杂原子;但当键合到碳上时,氢原子通常不被画出。假设每个sp3碳原子具有足够键合的氢原子以便使其具有总共四个键;每个sp2碳,三个键;每个sp碳,两个键。因此,例如,甲苯被描绘为
在其中如下所示取代基键穿过一个或多个环的结构中,
这意味着取代基R可在一个或多个环上的任何可用位置处键合。
当用来指装置中的层时,短语“邻近的”不一定是指一层紧挨着另一层。另一方面,短语“相邻的R基团”用来指化学式中彼此紧靠的R基团(即,通过键结合的原子上的R基团)。示例性的相邻R基团如下所示:
在本说明书中,除非在使用背景下另外明确指明或相反指示,在本发明主题的实施例被陈述或描述为包含、包括、含有、具有某些特征或要素、由某些特征或要素组成或由某些特征或要素构成时,除了明确论述或描述的那些以外的一个或多个特征或要素也可存在于该实施例中。所披露的本发明主题的替代实施例被描述为基本上由某些特征或要素组成,其中将实质性改变操作原理或实施例的区别特性的实施例特征或要素在此不存在。所描述的本发明主题的另一个替代实施例被描述为由某些特征或要素组成,在该实施例中或在其非本质变型中,仅存在所具体陈述或描述的特征或要素。
此外,除非有相反的明确说明,“或”是指包含性的“或”,而不是指排他性的“或”。例如,条件A或B由下列任一项满足:A是真(或存在)和B是假(或不存在),A是假(或不存在)和B是真(或存在),和A和B二者都是真(或存在)。
而且,使用“一个或一种”来描述在此所描述的要素和组分。这样做只是为了方便并给出本发明范围的一般意义。该描述应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式也包括复数形式,除非其明显地另有所指。
对应于元素周期表内的列的族编号使用如在CRC Handbook of Chemistry andPhysics[CRC化学与物理手册],第81版(2000-2001)中所见的“New Notation[新命名法]”惯例。
在本说明书中,除非在使用背景下另外明确指明或相反指示,化学式和结构式可使用线键式惯例来描绘。在线键式中,键由线来表示,并且碳原子被假设存在于两条线相遇或一条线开始或结束之处。示出了氮、氧、卤素和其他杂原子;但当键合到碳上时,氢原子通常不被画出。假设每个sp3碳原子具有足够键合的氢原子以便使其具有总共四个键;每个sp2碳,三个键;每个sp碳,两个键。在此的式的描述是使用线键式惯例的实例。
除非另有定义,否则在此所使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域技术人员所通常理解的相同含义。尽管与在此所述的那些类似或等同的方法和材料可用于本发明实施例的实践或测试中,但在下面描述合适的方法和材料。除非引用具体段落,在此提及的所有出版物、专利申请、专利以及其他参考文献以其全文通过引用结合。在冲突的情况下,则以本说明书,包括定义为准。另外,材料、方法和实例仅为说明性的并且不旨在是限制性的。
在此未描述的有关特定材料、加工行为和电路的许多细节均是常规的并且可以在有机发光二极管显示器、光电检测器、光伏和半导体构件领域的教科书和其他来源中找到。
2.具有式I的化合物
在一些实施例中,具有式I或式I-a的化合物可用作发射材料。在一些实施例中,这些化合物是蓝色发射材料。它们可以单独使用或作为主体材料中的掺杂剂使用。
在一些实施例中,该电活性化合物具有式I
其中:
Ar1和Ar2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
R1-R4在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;a是0或1;
b是0或1;
x和x1是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y和y1是相同或不同的并且为从0-4的整数;
n是大于0的整数,其前提是当n=1时,L1和L2选自下组,该组由以下各项组成:Cl、Br、可交联基团和氘代可交联基团;并且
BzF选自下组,该组由以下各项组成:BzF-1、BzF-2和BzF-3,具有以下所示的式
其中
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
x2是从0-5的整数;
z是从0-3的整数;并且
*表示附接点。
具有式I的化合物可以是其中n=1的小分子、低聚物或聚合物。如在此所用,术语“具有式I的化合物”旨在包括小分子、低聚物和聚合物。
在式I的一些实施例中,n=1并且L1是Cl或Br。这样的化合物可用作用于形成聚合物化合物的单体。
在式I的一些实施例中,n=1并且L1=Br。
在式I的一些实施例中,n=1并且L2是Cl或Br。
在式I的一些实施例中,n=1并且L2=Br。
在式I的一些实施例中,n=1并且L1是交联基团或氘代交联基团。
在式I的一些实施例中,n=1并且L2是交联基团或氘代交联基团。
在式I的一些实施例中,n=2-10。
在式I的一些实施例中,该化合物是具有n≥10的聚合物。用变量如“n”指示聚合物中的重复单元的数目是化学领域的标准做法。本领域普通技术人员将知道n没有精确的上限。给定聚合物中的单元数目由单体的化学性、聚合反应条件和其他已知因素决定。
在一些实施例中,该化合物是具有Mn>20,000的聚合物;在一些实施例中,Mn>50,000。在一些实施例中,Mn是在20,000-2×106的范围内;在一些实施例中,Mn是在20,000-500,000的范围内;在一些实施例中,Mn是在50,000-300,000的范围内。
在式I的一些实施例中,n≥10并且L1选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式I的一些实施例中,n≥10并且L2选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式I的一些实施例中,n≥10并且L1选自苯基、联苯基、二苯基氨基、以及其氘代类似物。
在式I的一些实施例中,n≥10并且L2选自苯基、联苯基、二苯基氨基、以及其氘代类似物。
在式I的一些实施例中,n≥10并且L1选自H、Br、苯基或联苯基。
在式I的一些实施例中,n≥10并且L2选自H、Br、苯基或联苯基。
在一些实施例中,具有式I的化合物是氘代的。在一些实施例中,该化合物是至少10%氘代的。“%氘代的”或“%氘化”是指氘核与质子加氘核的总和的比率,以百分比表示。在一些实施例中,该化合物是至少10%氘代的;在一些实施例中,至少20%氘代的;在一些实施例中,至少30%氘代的;在一些实施例中,至少40%氘代的;在一些实施例中,至少50%氘代的;在一些实施例中,至少60%氘代的;在一些实施例中,至少70%氘代的;在一些实施例中,至少80%氘代的;在一些实施例中,至少90%氘代的;在一些实施例中,100%氘代的。
在式I的一些实施例中,氘代存在于核苯并芴基团上。
在式I的一些实施例中,氘代存在于一个或多个取代基上。
在式I的一些实施例中,氘代存在于核苯并芴基团和一个或多个取代基上。
在式I的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-1。对于该核苯并芴结构,下面的数字表示在该核上的位置。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的11位。
在式I的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-2。对于该核苯并芴结构,下面的数字表示在该核上的位置。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的7位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式I的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-3。对于该核苯并芴结构,下面的数字表示在该核上的位置。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的7位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式I的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,R5选自下组,该组由以下各项组成:具有1-12个碳的烷基和氘代烷基;在一些实施例中,3-8个碳;在一些实施例中,1-4个碳。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,R5选自下组,该组由以下各项组成:芳基和氘代芳基。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,R5选自下组,该组由以下各项组成:苯基和氘代苯基。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,R6选自下组,该组由以下各项组成:具有1-12个碳的烷基和氘代烷基;在一些实施例中,3-8个碳;在一些实施例中,1-4个碳。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,R6选自下组,该组由以下各项组成:芳基和氘代芳基。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,R6选自下组,该组由以下各项组成:苯基和氘代苯基。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,R5和R6基团连接在一起以形成5元或6元脂肪族环。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,R5和R6基团是连接在一起以形成螺芴基团的苯基。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,z=0。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,z=1。
在式I-a的一些实施例中,z=2。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,z=3。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,z>0并且至少一个R7是D。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,z>0且至少一个R7是具有1-20个碳的烷基或氘代烷基;在一些实施例中,1-12个碳;在一些实施例中,3-8个碳。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,z>0且至少一个R7是具有6-36个环碳的烃芳基。该烃芳基可以包括一个或多个键合在一起的单个环基团、一个或多个稠环、或其组合。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2=0。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2=1。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2=2。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2=3。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2=4。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2=5。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2>0并且至少一个R8是D。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2>0且至少一个R8是具有1-20个碳的烷基或氘代烷基;在一些实施例中,1-12个碳;在一些实施例中,3-8个碳。
在式BzF-1、式BzF-2或式BzF-3的一些实施例中,x2>0且至少一个R8是具有6-36个环碳的烃芳基。该烃芳基可以包括一个或多个键合在一起的单个环基团、一个或多个稠环、或其组合。
在式I的一些实施例中,x=0。
在式I的一些实施例中,x=1。
在式I的一些实施例中,x=2。
在式I的一些实施例中,x=3。
在式I的一些实施例中,x=4。
在式I的一些实施例中,x=5。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1是具有1-20个碳的烷基或氘代烷基;在一些实施例中,1-12个碳;在一些实施例中,3-8个碳。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1是具有6-36个环碳的烃芳基。该烃芳基可以包括一个或多个键合在一起的单个环基团、一个或多个稠环、或其组合。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1不具有杂芳族基团。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1是氨基或氘代氨基。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1具有式a
其中:
R9在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、烷基、烷氧基、硅氧烷、甲硅烷基、二芳基氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷基、氘代二芳基氨基、和氘代咔唑基,其中相邻的R9基团可连接在一起以形成稠合芳环或氘代稠合芳环;
p在每次出现时是相同或不同的并且是从0-4的整数;
q是从0-5的整数;
r是从1至5的整数;并且
*表示附接点。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1具有式b
其中R9、p、q、r和*如式a中。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1是具有至少一个选自由N、O和S组成的组的环原子的杂芳基。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1是具有至少一个为N的环原子的N-杂芳基或氘代N-杂芳基。
在一些实施例中,该N-杂芳基选自下组,该组由以下各项组成:吡咯、吡啶、嘧啶、咔唑、咪唑、苯并咪唑、咪唑并苯并咪唑、三唑、苯并三唑、三唑并吡啶、吲哚并咔唑、菲咯啉、喹啉、异喹啉、喹喔啉、其取代衍生物、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,N-杂芳基是咔唑或氘代咔唑。
在一些实施例中,N-杂芳基是具有式Cz-1的咔唑或氘代咔唑:
其中:
R10选自下组,该组由以下各项组成:芳基和氘代芳基;
R11在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、烷基、甲硅烷基、芳基、氘代烷基、氘代甲硅烷基和氘代芳基;
z1是0-3的整数;
y2是0-4的整数;并且
*表示附接点。
在一些实施例中,N-杂芳基是具有式Cz-2的咔唑或氘代咔唑:
其中y3是0-4的整数,并且R11、y2和*是如以上对于Cz-1所定义的。
在一些实施例中,N-杂芳基是具有式Cz-3的咔唑或氘代咔唑:
其中R11和*是如以上对于Cz-1所定义的。
在一些实施例中,N-杂芳基是具有式Cz-4的咔唑或氘代咔唑:
其中R10、R11和*是如以上对于Cz-1所定义的。
在一些实施例中,N-杂芳基是具有式Cz-5的咔唑或氘代咔唑:
其中R10、R111和*是如以上对于Cz-1所定义的。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1是具有至少一个为S的环原子的S-杂芳基。
在一些实施例中,该S-杂芳基选自下组,该组由以下各项组成:噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,该S-杂芳基是二苯并噻吩或氘代二苯并噻吩。
在一些实施例中,该S-杂芳基是具有式DBT-1的二苯并噻吩或氘代二苯并噻吩
其中R11、y2、z1、和*是如以上对于Cz-1所定义的。
在一些实施例中,该S-杂芳基是具有式DBT-2的二苯并噻吩或氘代二苯并噻吩
其中*表示附接点。
在一些实施例中,该S-杂芳基是具有式DBT-3的二苯并噻吩或氘代二苯并噻吩:
其中*表示附接点。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1是具有至少一个为O的环原子的O-杂芳基。
在一些实施例中,该O-杂芳基选自下组,该组由以下各项组成:呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,该O-杂芳基是二苯并呋喃或氘代二苯并呋喃。
在一些实施例中,该O-杂芳基是具有式DBF-1的二苯并呋喃或氘代二苯并呋喃:
其中R11、y2、z1、和*是如以上对于Cz-1所定义的。
在一些实施例中,该O-杂芳基是具有式DBF-2的二苯并呋喃或氘代二苯并呋喃
其中*表示附接点。
在一些实施例中,该O-杂芳基是具有式DBF-3的二苯并呋喃或氘代二苯并呋喃:
其中*表示附接点。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1是具有至少一个为N的环原子和至少一个为O的环原子的N,O-杂芳基。
在一些实施例中,该N,O-杂芳基选自下组,该组由以下各项组成:噁唑、苯并噁唑、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,该N,O-杂芳基是具有式BzO-1的苯并噁唑或氘代苯并噁唑:
其中*表示附接点。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个是具有至少一个为N的环原子和至少一个为S的环原子的N,S-杂芳基。
在一些实施例中,该N,S-杂芳基选自下组,该组由以下各项组成:噻唑、苯并噻唑以及其氘代类似物。
在一些实施例中,该N,S-杂芳基是具有式BT-1的苯并噻唑或氘代苯并噻唑:
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1选自下组,该组由以下各项组成:苯基、萘基、式a、及其氘代类似物。
在式I的一些实施例中,x>0且至少一个R1具有选自下组的取代基,该组由以下各项组成:D、F、CN、烷基、烷氧基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、硅氧烷、烃芳基、杂芳基、二芳基氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代甲硅烷基、氘代甲硅烷氧基、氘代硅氧烷、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代二芳基氨基、及氘代咔唑基。
在式I的一些实施例中,x1=0。
在式I的一些实施例中,x1=1。
在式I的一些实施例中,x1=2。
在式I的一些实施例中,x1=3。
在式I的一些实施例中,x1=4。
在式I的一些实施例中,x1=5。
在式I的一些实施例中,x1>0且至少一个R3是如以上对于R1所描述。
在式I的一些实施例中,y=0。
在式I的一些实施例中,y=1。
在式I的一些实施例中,y=2。
在式I的一些实施例中,y=3。
在式I的一些实施例中,y=4。
在式I的一些实施例中,y=5。
在式I的一些实施例中,y>0且至少一个R2是如以上对于R1所描述的。
在式I的一些实施例中,y1=0。
在式I的一些实施例中,y1=1。
在式I的一些实施例中,y1=2。
在式I的一些实施例中,y1=3。
在式I的一些实施例中,y1=4。
在式I的一些实施例中,y1=5。
在式I的一些实施例中,y1>0且至少一个R4是如以上对于R1所描述的。
在式I的一些实施例中,a=0。
在式I的一些实施例中,a=1。
在式I的一些实施例中,Ar1是具有6-36个环碳的烃芳基或氘代烃芳基。该烃芳基可以包括一个或多个键合在一起的单个环基团、一个或多个稠环、或其组合。
在式I的一些实施例中,Ar1具有式c
其中p1为0-4,s为0-5,并且R9、p和*是如以上对于式a所定义的。
在式I的一些实施例中,Ar1具有式d
其中p、p1、s、R9和*是如以上对于式c所定义的。
在式I的一些实施例中,Ar1选自下组,该组由以下各项组成:苯基、萘基、式c、及其氘代类似物。
在式I的一些实施例中,Ar1选自下组,该组由以下各项组成:1,4-亚苯基、式d、及其氘代类似物。
在式I的一些实施例中,Ar1具有选自下组的取代基,该组由以下各项组成:D、F、CN、烷基、烷氧基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、硅氧烷、烃芳基、杂芳基、二芳基氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代甲硅烷基、氘代甲硅烷氧基、氘代硅氧烷、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代二芳基氨基以及氘代咔唑基。
在式I的一些实施例中,b=0。
在式I的一些实施例中,b=1。
在式I的一些实施例中,Ar2是如以上对于Ar1所描述的。
在式I的一些实施例中,该化合物具有式I-a
其中:
Ar1和Ar2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
R1-R4在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6取代的苯基可以连接以形成取代的螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
a是0或1;
b是0或1;
x、x1和x2是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y和y1是相同或不同的并且为从0-4的整数;
z是从0-3的整数;并且
n是大于0的整数,其前提是当n=1时,L1和L2选自下组,该组由以下各项组成:Cl、Br、可交联基团和氘代可交联基团。
以上对于式BzF-1所述的R5-R8、x2和z的所有实施例同样适用于式I-a。
以上对于式I所述的Ar1、Ar2、L1、L2、R1-R4、a、b、n、x、x1、y和y1的所有实施例同样适用于式I-a。
式I的上述实施例中的任一个可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。例如,其中a=1,BzF=BzF-2并且氨基氮键合到苯并芴核上的3位的实施例可以与其中Ar1为苯基的实施例组合。对于以上讨论的其他非相互排斥的实施例同样如此。本领域技术人员将理解哪些实施例是相互排斥的并且因此将容易地能够确定本申请所考虑的实施例的组合。
式I-a的上述实施例中的任一个同样可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。
式I或式I-a的化合物可以使用将产生C-C或C-N键的任何技术和已知的聚合技术制造。已知多种这样的技术,例如Suzuki、Yamamoto、Stille和金属催化的C-N偶联以及金属催化的和氧化的直接芳基化。
氘代化合物可以以类似的方式使用氘代前体材料,或更通常通过在路易斯酸H/D交换催化剂(诸如三氟甲磺酸、三氯化铝或二氯化乙基铝)的存在下,用氘代溶剂(诸如苯-d6)处理未氘代化合物来制备。
示例性制备在实例中给出。
在下面示出了具有式I的化合物的一些非限制性实例。在下面的化合物中,星号可以是H、Br、苯基或联苯基,或可以表示与聚合物的附接。这些聚合物具有至少十个重复单元。
单体3
低聚物/聚合物4
单体5
单体6
化合物可以形成为用于电子装置的层。术语“层”与术语“膜”可互换地使用并且是指覆盖所希望区域的涂层。该术语不受尺寸的限制。该区域可如整个装置一样大,或者如特定功能区例如实际视觉显示器一样小,或者如单个子像素一样小。层和膜可由任何常规的沉积技术形成,包括气相沉积、液相沉积(连续和不连续技术)和热转移。连续液体沉积技术包括但不限于旋涂、凹版涂布、帘式涂布、浸涂、狭缝式模具涂布、喷涂、以及连续喷嘴涂布。不连续的液体沉积技术包括,但不限于,喷墨印刷、凹版印刷和丝网印刷。
在一些实施例中,具有式I的新化合物是电致发光的并且可用作装置中的发射材料。
在一些实施例中,具有式I的新化合物可用作电致发光材料的主体。
3.具有式II的化合物
在一些实施例中,该电活性化合物具有式II
其中:
Ar3选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
R1-R3在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;
x、x1和x3是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y是从0-4的整数;
n1是大于1的整数;并且
BzF选自下组,该组由以下各项组成:BzF-1、BzF-2和BzF-3,具有以下所示的式
其中
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6取代的苯基可以连接以形成取代的螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
x2是从0-5的整数;
z是从0-3的整数;并且
*表示附接点。
具有式II的化合物可以是其中n1=2的小分子、低聚物或聚合物。如在此所用,术语“具有式II的化合物”旨在包括小分子、低聚物和聚合物。
在式II的一些实施例中,L1是Cl或Br。
在式II的一些实施例中,L1=Br。
在式II的一些实施例中,L2是Cl或Br。
在式II的一些实施例中,L2=Br。
在式II的一些实施例中,L1是交联基团或氘代交联基团。
在式II的一些实施例中,L2是交联基团或氘代交联基团。
在式II的一些实施例中,n1=3-10。
在式II的一些实施例中,该化合物是具有n1≥10的聚合物。在一些实施例中,该化合物是具有Mn>20,000的聚合物;在一些实施例中,Mn>50,000。
在式II的一些实施例中,n1≥10并且L1选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式II的一些实施例中,n1≥10并且L2选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式II的一些实施例中,n1≥10并且L1选自苯基、联苯基、二苯基氨基、以及其氘代类似物。
在式II的一些实施例中,n1≥10并且L2选自苯基、联苯基、二苯基氨基、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,具有式II的化合物是氘代的。在一些实施例中,该化合物是至少10%氘代的;在一些实施例中,至少20%氘代的;在一些实施例中,至少30%氘代的;在一些实施例中,至少40%氘代的;在一些实施例中,至少50%氘代的;在一些实施例中,至少60%氘代的;在一些实施例中,至少70%氘代的;在一些实施例中,至少80%氘代的;在一些实施例中,至少90%氘代的;在一些实施例中,100%氘代的。
在式II的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-1。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的11位。
在式II的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-2。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的7位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式II的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-3。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的7位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式II的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
式I中的Ar1的不同实施例同样适用于式II中的Ar3。
以上对于式I所讨论的BzF、L1、L2、R1-R3、x、和y的不同实施例同样适用于式II。
以上对于式I中BzF-1、BzF-2和BzF-3所讨论的R5、R6、R7、R8、x2和z的不同实施例同样适用于式II。
以上对于式I所讨论的x1的不同实施例同样适用于式II中的x3。
在式II的一些实施例中,该化合物具有式II-a
其中:
Ar3选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
R1-R3在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6取代的苯基可以连接以形成取代的螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
x、x2和x3是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y是从0-4的整数;
z是从0-3的整数;并且
n1是大于1的整数。
以上对于式BzF-1所述的R5-R8、x2和z的所有实施例同样适用于式II-a。
以上对于式II所述的Ar3、L1、L2、R1-R3、n1、x、x2、x3、y和z的所有实施例同样适用于式II-a。
式II的上述实施例中的任一个可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。
式II-a的上述实施例中的任一个同样可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。
式II或式II-a的化合物可以使用将产生C-C或C-N键的任何技术和已知的聚合技术制造。已知多种这样的技术,例如Suzuki、Yamamoto、Stille和金属催化的偶联以及金属催化的和氧化的直接芳基化。
氘代化合物可以以类似的方式使用氘代前体材料,或更通常通过在路易斯酸H/D交换催化剂(诸如三氟甲磺酸、三氯化铝或二氯化乙基铝)的存在下,用氘代溶剂(诸如d6-苯)处理未氘代化合物来制备。
示例性制备在实例中给出。
在下面示出了具有式II或式II-a的化合物的一些非限制性实例。在下面的所有化合物中,星号可以是H、Br、苯基或联苯基,或可以表示与聚合物的附接。这些聚合物具有至少十个重复单元。
聚合物21
聚合物22
4.具有式III的化合物
在一些实施例中,该电活性化合物具有式III
其中:
Ar1和Ar2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
R1-R4在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;
a是0或1;
b是0或1;
x是从0-5的整数;
y是从0-4的整数;
n1是大于1的整数;并且
BzF选自下组,该组由以下各项组成:BzF-1、BzF-2和BzF-3,具有以下所示的式
其中
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
x2是从0-5的整数;
z是从0-3的整数;并且
*表示附接点。
具有式III的化合物可以是其中n1=2的小分子、低聚物或聚合物。如在此所用,术语“具有式III的化合物”旨在包括小分子、低聚物和聚合物。
在式III的一些实施例中,L1是Cl或Br。
在式III的一些实施例中,L1=Br。
在式III的一些实施例中,L2是Cl或Br。
在式III的一些实施例中,L2=Br。
在式III的一些实施例中,L1是交联基团或氘代交联基团。
在式III的一些实施例中,L2是交联基团或氘代交联基团。
在式III的一些实施例中,n1=3-10。
在式III的一些实施例中,该化合物是具有n1≥10的聚合物。在一些实施例中,该化合物是具有Mn>20,000的聚合物;在一些实施例中,Mn1>50,000。
在式III的一些实施例中,n1≥10并且L1选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式III的一些实施例中,n1≥10并且L2选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式III的一些实施例中,n1≥10并且L1选自苯基、联苯基、二苯基氨基、以及其氘代类似物。
在式III的一些实施例中,n1≥10并且L2选自苯基、联苯基、二苯基氨基、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,具有式III的化合物是氘代的。在一些实施例中,该化合物是至少10%氘代的;在一些实施例中,至少20%氘代的;在一些实施例中,至少30%氘代的;在一些实施例中,至少40%氘代的;在一些实施例中,至少50%氘代的;在一些实施例中,至少60%氘代的;在一些实施例中,至少70%氘代的;在一些实施例中,至少80%氘代的;在一些实施例中,至少90%氘代的;在一些实施例中,100%氘代的。
在式III的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-1。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的11位。
在式III的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-2。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的7位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式III的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-3。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的7位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式III的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
以上对于式I中的Ar1、Ar2、BzF、L1、L2、R1、R2、a、b、x、和y所述的任一实施例同样适用于式III。
在式III的一些实施例中,该化合物具有式IIIa
其中:
Ar1和Ar2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
R1-R2在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、氘代芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、以及氘代甲硅烷氧基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
a是0或1;
b是0或1;
x和x2是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y是从0-4的整数;
z是从0-3的整数;并且
n1是大于1的整数。
以上对于式I中的Ar1、Ar2、L1、L2、R1、R2、a、b、x、和y所述的任一实施例同样适用于式III-a。
以上对于式I-a中的R5-R8、x2和z所述的任一实施例同样适用于式III-a。
以上对于式III中的n1所述的任一实施例同样适用于式III-a。
式III的上述实施例中的任一个可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。
式III-a的上述实施例中的任一个同样可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。
式III或式III-a的化合物可以使用将产生C-C或C-N键的任何技术和已知的聚合技术制造。已知多种这样的技术,例如Suzuki、Yamamoto、Stille和金属催化的偶联以及金属催化的和氧化的直接芳基化。可以使用与在制备上述式I的化合物中使用的那些类似的合成方法来生产式III和式III-a的化合物。
氘代化合物可以以类似的方式使用氘代前体材料,或更通常通过在路易斯酸H/D交换催化剂(诸如三氟甲磺酸、三氯化铝或二氯化乙基铝)的存在下,用氘代溶剂(诸如d6-苯)处理未氘代化合物来制备。
示例性制备在实例中给出。
在下面示出了具有式III的化合物的一些非限制性实例。在下面的所有化合物中,星号可以是H、Br、苯基或联苯基,或可以表示与聚合物的附接。这些聚合物具有至少十个重复单元。
聚合物23
聚合物24
5.具有式IV的共聚物
在一些实施例中,该电活性化合物是具有式IV的共聚物
其中:
A是芳基胺单体单元;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
j和k是非零摩尔分数,使得j+k=1;
n1是大于1的整数;并且
BzF选自下组,该组由以下各项组成:BzF-1、BzF-2和BzF-3,具有以下所示的式
其中
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
x2是从0-5的整数;
z是从0-3的整数;并且
*表示附接点。
具有式IV的共聚物可具有附接至L1和L2的两个末端BzF基团、两个末端氨基、或一个末端BzF基团和一个末端氨基。
在式IV的一些实施例中,L1是交联基团或氘代交联基团。
在式IV的一些实施例中,L2是交联基团或氘代交联基团。
在式IV的一些实施例中,n1=3-10。
在式IV的一些实施例中,该化合物是具有n1≥10的聚合物。在一些实施例中,该化合物是具有Mn>20,000的聚合物;在一些实施例中,Mn1>50,000。
在式IV的一些实施例中,n1≥10并且L1选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式IV的一些实施例中,n1≥10并且L2选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式IV的一些实施例中,n1≥10并且L1选自苯基、联苯基、二苯基氨基、以及其氘代类似物。
在式IV的一些实施例中,n1≥10并且L2选自苯基、联苯基、二苯基氨基、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,具有式IV的化合物是氘代的。在一些实施例中,该化合物是至少10%氘代的;在一些实施例中,至少20%氘代的;在一些实施例中,至少30%氘代的;在一些实施例中,至少40%氘代的;在一些实施例中,至少50%氘代的;在一些实施例中,至少60%氘代的;在一些实施例中,至少70%氘代的;在一些实施例中,至少80%氘代的;在一些实施例中,至少90%氘代的;在一些实施例中,100%氘代的。
在式IV的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-1。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-1,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的11位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-2。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的7位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-2,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有如上所示的式BzF-3。对于该核苯并芴结构,以上示出表示在该核上的位置的数字。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的1位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的2位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的3位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的4位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的5位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的6位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的7位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的8位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的9位。
在式IV的一些实施例中,BzF具有式BzF-3,并且至少一个氨基氮键合到苯并芴核上的10位。
以上对于式I中的Ar1、Ar2、BzF、L1、L2、R1、R2、a、b、x、和y所述的任一实施例同样适用于式IV。
在式IV的一些实施例中,A通过氨基氮直接键合到BzF单元上。
在式IV的一些实施例中,A具有单一氨基。
在式IV的一些实施例中,A具有两个氨基。
在式IV的一些实施例中,j=k=0.5。
在式IV的一些实施例中,该共聚物具有式IV-a
其中:
Ar3-Ar5在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
连接在一起以形成稠环;
j和k是非零摩尔分数,使得j+k=1;
n1是大于1的整数;
x2是从0-5的整数;
z是从0-3的整数;并且
z1是从0-3的整数。
在式IV-a的一些实施例中,Ar3是具有6-36个环碳的烃芳基。该烃芳基可以包括一个或多个键合在一起的单个环基团、一个或多个稠环、或其组合。
在式IV-a的一些实施例中,Ar3具有如上所述的式c。
在式IV-a的一些实施例中,Ar3具有如上所述的式d。
在式IV-a的一些实施例中,Ar3选自下组,该组由以下各项组成:苯基、联苯基、三联苯、其取代的衍生物及其氘代类似物。
在式IV-a的一些实施例中,Ar4是具有6-36个环碳的烃芳基。该烃芳基可以包括一个或多个键合在一起的单个环基团、一个或多个稠环、或其组合。
在式IV-a的一些实施例中,Ar4具有如上所述的式a。
在式IV-a的一些实施例中,Ar4具有如上所述的式b。
在式IV-a的一些实施例中,Ar4选自下组,该组由以下各项组成:苯基、联苯基、三联苯、其取代的衍生物及其氘代类似物。
在式IV-a的一些实施例中,Ar5是具有6-36个环碳的烃芳基。该烃芳基可以包括一个或多个键合在一起的单个环基团、一个或多个稠环、或其组合。
在式IV-a的一些实施例中,Ar5具有如上所述的式a。
在式IV-a的一些实施例中,Ar5具有如上所述的式b。
在式IV-a的一些实施例中,Ar5选自下组,该组由以下各项组成:苯基、联苯基、三联苯、其取代的衍生物及其氘代类似物。
在式IV-a的一些实施例中,j=k=0.5。
在式IV-a的一些实施例中,z1=0。
在式IV-a的一些实施例中,z1=1。
以上对于式I-a中的L1、L2、R5、R6、R7、R8、x2、z和n1所述的任一实施例同样适用于式IV-a。
在下面示出了具有式IV的共聚物的一些非限制性实例。在下面的所有化合物中,星号可以是H、Br、苯基或联苯基,或可以表示与共聚物的附接。这些聚合物具有至少十个重复单元。
共聚物9
共聚物17
6.具有式V的单体单元的聚合物和具有式VI的共聚物
在一些实施例中,该电活性化合物是具有至少一个式V的单体单元的共聚物
其中:
Ar1和Ar2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
R1a和R3a在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:与共聚物的附接点、具有与共聚物的附接点的烃芳基、具有与共聚物的附接点的杂芳基、具有与共聚物的附接点的烷基、具有与共聚物的附接点的烷基芳基、具有与共聚物的附接点的氘代烃芳基、具有与共聚物的附接点的氘代杂芳基、具有与共聚物的附接点的氘代烷基、具有与共聚物的附接点的氘代烷基芳基、D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基和氘代甲锗烷基,其中相邻的R1a和/或R3a基团可以连接在一起以形成稠环;
R2和R4在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R2和/或R4基团可以连接在一起以形成稠环;
a是0或1;
b是0或1;
x和x1是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y和y1是相同或不同的并且为从0-4的整数;
BzFa选自下组,该组由以下各项组成:BzFa-1,BzFa-2和BzFa-3,具有以下所示的式
其中
R5a和R6a在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基、烷基芳基、具有与聚合物的附接点的烷基、具有与聚合物的附接点的芳基、具有与聚合物的附接点的烷基芳基、以及其氘代类似物,其中两个烷基R5a和R6a基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5a和R6a苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
基团可以连接在一起以形成稠环;
x2是从0-5的整数;
z是从0-3的整数;
*表示附接点;并且
**表示聚合物中的附接点。
具有式V的单体单元具有两个或更多个附接点。
在式V的一些实施例中,存在两个附接点。
在式V的一些实施例中,存在三个附接点。
在式V的一些实施例中,存在四个附接点。
以上对式I中的BzF所述的所有实施例同样适用于式V中的BzFa。
以上对式I中的R1所述的所有实施例同样适用于式V中的R1a。
以上对式I中的R3所述的所有实施例同样适用于式V中的R3a。
以上对式I中的Ar1、Ar2、R2、R4、a、b、x、x1、y、和y1所述的所有实施例同样适用于式V。
在式V的一些实施例中,该单体单元具有式V-a。
其中:
Ar1和Ar2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
R1a和R3a在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:与共聚物的附接点、具有与共聚物的附接点的烃芳基、具有与共聚物的附接点的杂芳基、具有与共聚物的附接点的烷基、具有与共聚物的附接点的烷基芳基、具有与共聚物的附接点的氘代烃芳基、具有与共聚物的附接点的氘代杂芳基、具有与共聚物的附接点的氘代烷基、具有与共聚物的附接点的氘代烷基芳基、D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基和氘代甲锗烷基,其中相邻的R1a和/或R3a基团可以连接在一起以形成稠环;
R2和R4在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R2和/或R4基团可以连接在一起以形成稠环;
R5a和R6a在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基、烷基芳基、具有与聚合物的附接点的烷基、具有与聚合物的附接点的芳基、具有与聚合物的附接点的烷基芳基、以及其氘代类似物,其中两个烷基R5a和R6a基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5a和R6a苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
a是0或1;
b是0或1;
x、x1和x2是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y和y1是相同或不同的并且为从0-4的整数;
z是从0-3的整数;并且
**表示聚合物中的附接点。
在式V的一些实施例中,该单体单元具有式V-b
其中:
Ar1和Ar2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
R1-R4在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
a是0或1;
b是0或1;
x、x1和x2是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y和y1是相同或不同的并且为从0-4的整数;
z是从0-3的整数;并且
**表示共聚物中的附接点。
以上对于式BzF-1所述的R5-R8、x2和z的所有实施例同样适用于式V-b。
以上对于式I所述的Ar1、Ar2、L1、L2、R1-R4、a、b、n、x、x1、y和y1的所有实施例同样适用于式V-b。
式V的上述实施例中的任一个可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。
式V-a或式V-b的上述实施例中的任一个同样可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。
还提供了一种具有式VI的聚合物:
其中:
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
MU是具有式V的单体单元;
M是共轭部分;
MM是共轭部分;并且
p、q和r是摩尔分数,使得p+q+r=1,其中p和q不为零。
“MU”、“M”和“MM”单元都不同。
在式VI的一些实施例中,“MU”、“M”和“MM”单元以规则交替模式排序。
在式VI的一些实施例中,“MU”、“M”和“MM”单元以相同单体的嵌段排序。
在式VI的一些实施例中,“MU”、“M”和“MM”单元随机地排列。
在式VI的一些实施例中,L1选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式VI的一些实施例中,L1选自苯基、三苯基氨基、以及其氘代类似物。
在式VI的一些实施例中,L2选自芳基、芳基氨基、可交联基团、以及其氘代类似物。
在式VI的一些实施例中,L2选自苯基、三苯基氨基、以及其氘代类似物。
在式VI的一些实施例中,M是氘代芳香族部分。
在式VI的一些实施例中,M具有式IV或式IV-a,前提是M≠MU。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自烯烃、炔属化合物、苯乙烯、茋、其取代衍生物、或其氘代类似物的单体单元。
在式VI的一些实施例中,M具有如上所述的式c。
在式VI的一些实施例中,M具有如上所述的式d。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自具有两个或更多个稠环的烃芳基或其氘代类似物的单体单元。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自下组的单体单元,该组由以下各项组成:萘、蒽、芴、菲、苯并菲、其取代衍生物、以及其氘代类似物。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自三芳基氨基或其氘代类似物的单体单元。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自具有至少一个选自由N、O和S组成的组的环原子的杂芳香族化合物的单体单元。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自N-杂芳基的单体单元,如以上所描述的。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自S-杂芳基的单体单元,如以上所描述的。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自O-杂芳基的单体单元,如以上所描述的。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自N,O-杂芳基的单体单元,如以上所描述的。
在式VI的一些实施例中,M是衍生自N,S-杂芳基的单体单元,如以上所描述的。
在式VI的一些实施例中,M具有以下给出的式之一。
在M1至M19中:
R12在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、烷基、甲硅烷基、芳基、氘代烷基、氘代甲硅烷基和氘代芳基;
R13在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、烷基和氘代烷基;
R14在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基、烷基芳基、具有与聚合物的附接点的烷基、具有与聚合物的附接点的芳基、具有与聚合物的附接点的烷基芳基及其氘代类似物;
R15在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:芳基和氘代芳基;
f在每次出现时是相同或不同的并且是从0至可用于取代基的位置的最大数的整数;
g是0-20的整数;并且
**表示共聚物中的附接点。
在M1至M19的一些实施例中,f是0-2。
M的上述实施例中的任一个同样适用于MM,前提是M≠MM。
在式VI的一些实施例中,M选自M1至M15。
在式VI的一些实施例中,MM选自M16至M19。
在式VI的一些实施例中,p是在0.5-0.99的范围内;在一些实施例中,0.6-0.90;在一些实施例中,0.75-0.85。
在式VI的一些实施例中,q是在0.01-0.50的范围内;在一些实施例中,0.1-0.4;在一些实施例中,0.2-0.3。
在式VI的一些实施例中,r是在0-0.4的范围内;在一些实施例中,0.1-0.2。
式V的上述实施例中的任一个可与其他实施例中的一个或多个组合,只要它们不是互相排斥的。
具有式V的共聚物可以使用已知的偶联技术和聚合技术制造。
在下面示出了具有式V的共聚物的一些非限制性实例。在下面的所有化合物中,星号可以是H、Br、苯基或联苯基,或可以表示与聚合物的附接。这些聚合物具有至少十组重复单元。
其中p、q和r表示摩尔分数。
共聚物8
共聚物25
7.电子装置
得益于具有一个或多个包括至少一种如在此所述的化合物的层的有机电子装置包括但不限于:(1)将电能转换为辐射的装置(例如发光二极管、发光二极管显示器、照明装置、光源、或二极管激光器),(2)通过电子方法检测信号的装置(例如光电检测器、光导电池、光敏电阻器、光控继电器、光电晶体管、光电管、IR检测器、生物传感器),(3)将辐射转换为电能的装置(例如光伏装置或太阳能电池),(4)将一个波长的光转换成更长波长的光的装置(例如,下变频磷光体装置);以及(5)包括一个或多个包括一个或多个有机半导体层的电子元件的装置(例如,晶体管或二极管)。根据本发明的组合物的其他用途包括用于记忆存储装置的涂覆材料、抗静电膜、生物传感器、电致变色装置、固体电解电容器、储能装置(诸如可再充电电池)和电磁屏蔽应用。
有机电子装置结构的一个示例示于图1中。装置100具有第一电接触层,阳极层110和第二电接触层,阴极层160,以及介于它们之间的光活性层140。可以任选地存在附加层。与阳极相邻的可以是空穴注入层120,有时称为缓冲层。邻近该空穴注入层的可以是包含空穴传输材料的空穴传输层130。邻近该阴极的可以是包含电子传输材料的电子传输层150。作为一种选择,装置可以使用一个或多个紧邻阳极110的附加的空穴注入层或空穴传输层(未示出)和/或一个或多个紧邻阴极160的附加的电子注入层或电子传输层(未示出)。层120至150单独地且统称为有机活性层。
在一些实施例中,为了实现全色,发光层被像素化,每种不同颜色具有子像素单元。像素化装置的图示在图2中示出。装置200具有阳极110、空穴注入层120、空穴传输层130、光活性层140、电子传输层150和阴极160。光活性层被分成子像素141、142、143,它们横越该层重复。在一些实施例中,这些子像素表示红色、蓝色和绿色发射。尽管图2中描绘了三个不同的子像素单元,可以使用两个或三个以上的子像素单元。
这里将参照图1进一步讨论这些不同的层。然而,该讨论同样适用于图2和其他构型。
在一些实施例中,这些不同的层具有以下厚度范围:阳极110,在一些实施例中,空穴注入层120,在一些实施例中, 空穴传输层130,在一些实施例中,光活性层140, 在一些实施例中,电子传输层150,在一些实施例中,阴极160,在一些实施例中,所期望的层厚度的比率将取决于所用材料的确切性质。
一种或多种包含在此所述的以下项的新材料可以存在于装置的一个或多个电活性层中:具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物。
在一些实施例中,包含以下项的新材料可用作层140中的光活性材料:具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物。在一些实施例中,包含以下项的新材料作为光活性掺杂剂材料存在于一种或多种主体材料中:具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物。术语“掺杂剂”旨在是指包括主体材料的层内的材料,与在没有这种材料的情况下该层的辐射发射、接收、或过滤的一种或多种电子特性或一种或多种波长相比,该材料改变该层的辐射发射、接收、或过滤的一种或多种电子特性或一种或多种目标波长。术语“主体材料”旨在是指向其中添加掺杂剂的材料。主体材料可以或可以不具有发射、接收、或过滤辐射的一种或多种电子特性或能力。在一些实施例中,主体材料以更高的浓度存在。
在一些实施例中,包含以下项的新材料可用作用于光活性层140中的光活性掺杂剂材料的主体材料:具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物。
在一些实施例中,有机电子装置包括阳极、阴极以及在其间的至少一个有机活性层,其中该有机活性层包括具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物。
在一些实施例中,有机电子装置包括阳极、阴极以及在其间的光活性层,其中该光活性层包括具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物。
在一些实施例中,具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物是发蓝光的。术语“发射蓝光的”旨在是指能够发射在约400-500nm范围内的波长处具有发射最大值的辐射的材料。在一些实施例中,发射最大值是在约445-490nm范围内的波长处。
在一些实施例中,根据C.I.E.色度标度(国际照明委员会(CommissionInternationale de L’Eclairage),1931),具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物具有小于0.15的光致发光y坐标;在一些实施例中,小于0.10;在一些实施例中,小于0.090。
在一些实施例中,包括以下项的电致发光装置具有深蓝色:具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物。在一些实施例中,根据C.I.E.色度标度(国际照明委员会,1931),蓝色发射具有小于0.15的x坐标和小于0.10的y坐标;在一些实施例中,y坐标小于0.090。
阳极110是对于注入正电荷载体尤其有效的电极。其可由例如包含金属、混合金属、合金、金属氧化物或混合金属氧化物的材料制成,或者其可为导电聚合物、以及它们的混合物。合适的金属包括第11族金属、第4、5和6族中的金属和第8-10族的过渡金属。如果阳极是要透光的,则一般使用第12、13和14族金属的混合金属氧化物,例如氧化铟锡。该阳极还可包含有机材料诸如聚苯胺,如在“Flexible light-emittingdiodes made fromsoluble conducting polymer[由可溶性导电聚合物制成的柔性发光二极管]”,Nature[自然],第357卷,第477-479页(1992年6月11日)中所述。阳极和阴极中的至少一个应是至少部分透明的以允许产生的光被观察到。
任选的空穴注入层120包括空穴注入材料。术语“空穴注入层”或“空穴注入材料”旨在是指导电或半导电材料,并且在有机电子装置中可具有一种或多种功能,包括但不限于下层的平面化、电荷传输和/或电荷注入特性、杂质诸如氧或金属离子的清除、以及有利于或改善有机电子装置的性能的其他方面。空穴注入材料可以是聚合物、低聚物或小分子,并且可以是呈溶液、分散体、悬浮液、乳液、胶体混合物或其他组合物的形式。
空穴注入层可由聚合物材料形成,如聚苯胺(PANI)或聚乙烯二氧噻吩(PEDOT),所述聚合材料通常掺杂有质子酸。质子酸可为例如聚(苯乙烯磺酸)、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸)等。空穴注入层120可包含电荷转移化合物等,如酞菁铜和四硫富瓦烯-四氰基对苯二醌二甲烷体系(TTF-TCNQ)。在一些实施例中,空穴注入层120由导电聚合物和胶体形成聚合物酸的分散体制成。此类材料已经在例如公布的美国专利申请2004-0102577、2004-0127637和2005-0205860中进行了描述。
层130包括空穴传输材料。
在一些实施例中,层130包括具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物。在一些实施例中,层130仅包括具有式I的化合物,其中将实质上改变该层的工作原理或区别特性的附加材料不存在。
在一些实施例中,层130包括其他空穴传输材料。用于空穴传输层的空穴传输材料的实例已概述于例如Y.Wang的Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology[柯克·奥思默化工百科全书],第四版,第18卷,第837-860页,1996中。空穴传输小分子和聚合物二者均可使用。通常使用的空穴传输分子包括但不限于:4,4’,4”-三(N,N-二苯基-氨基)-三苯胺(TDATA);4,4’,4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺(MTDATA);N,N'-二苯基-N,N'-双(3-甲基苯基)-[1,1'-联苯基]-4,4'-二胺(TPD);4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP);1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP);1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基]环己烷(TAPC);N,N’-双(4-甲基苯基)-N,N’-双(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-(二乙基氨基)苯甲醛二苯腙(DEH);三苯胺(TPA);双[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-(二乙基氨基)苯乙烯基]-5-[对-(二乙基氨基)苯基]吡唑啉(PPR或DEASP);1,2-反式-双(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);N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双-(苯基)联苯胺(α-NPB);以及含氮大环化合物,例如酞菁铜。常用的空穴传输聚合物包括但不限于聚乙烯咔唑、(苯基甲基)聚硅烷、聚(二氧噻吩)、聚苯胺、以及聚吡咯。还有可能通过将空穴传输分子诸如上述那些掺入聚合物诸如聚苯乙烯和聚碳酸酯中来获得空穴传输聚合物。在一些情况下,使用三芳基胺聚合物,尤其是三芳基胺-芴共聚物。在一些情况下,所述聚合物和共聚物是可交联的。可交联空穴传输聚合物的实例可见于例如公布的美国专利申请2005-0184287和公布的PCT申请WO 2005/052027中。在一些实施例中,空穴传输层掺杂有p型掺杂剂,如四氟四氰基对苯二醌二甲烷和茈-3,4,9,10-四羧基-3,4,9,10-二酸酐。
根据装置的应用,光活性层140可以是由所施加的电压激活的发光层(例如在发光二极管或发光电化学电池中)、吸收光并且发射具有更长波长的光的材料层(例如在下变频磷光体装置中)、或响应于辐射能并且在或不在所施加的偏压下生成信号的材料层(诸如在光电检测器或光伏装置中)。
在一些实施例中,光活性层包括具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物作为用于光活性掺杂剂的主体材料。
在一些实施例中,光活性层140仅包括具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物、以及光活性掺杂剂,其中不存在将实质上改变该层的操作原理或区别特性的附加材料。
在一些实施例中,光活性层140包括具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物作为光活性材料并且进一步包括主体材料。
主体材料的实例包括但不限于菲、苯并菲、菲咯啉、三嗪、萘、蒽、喹啉、异喹啉、喹喔啉、苯基吡啶、咔唑、吲哚并咔唑、吲哚并吲哚、呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃、苯并二呋喃、金属喹啉络合物、其取代的衍生物、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,该主体选自下组,该组由以下各项组成:蒽、苯并菲、咔唑、吲哚并咔唑、吲哚并吲哚、呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃、其取代的衍生物、以及其氘代类似物。
在一些实施例中,光活性层140仅包括具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物作为光活性材料以及主体材料,其中不存在将实质上改变该层的操作原理或区别特性的附加材料。
当在此所述的电活性材料或其他材料用作主体材料时,光活性掺杂剂可以是有机电致发光(“EL”)材料。任何EL材料可用于这些装置中,所述材料包括但不限于小分子有机荧光化合物、荧光和磷光金属络合物、共轭聚合物、以及它们的混合物。荧光化合物的实例包括但不限于芘、苝、红荧烯、香豆素、蒽、噻二唑、它们的衍生物、以及它们的混合物。金属络合物的实例包括但不限于金属螯合的喔星化合物,如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3);环金属化的铱和铂电致发光化合物,如在Petrov等人的美国专利6,670,645以及已公布的PCT申请WO 03/063555和WO 2004/016710中所披露的铱与苯基吡啶、苯基喹啉、或苯基嘧啶配体的络合物,以及在例如已公布的PCT申请WO 03/008424、WO 03/091688、和WO 03/040257中所述的有机金属络合物、以及它们的混合物。在一些情况下,小分子荧光或有机金属材料作为掺杂剂与主体材料一起沉积以改善加工特性和/或电子特性。共轭聚合物的实例包括但不限于聚(苯撑乙烯)、聚芴、聚(螺二芴)、聚噻吩、聚(对亚苯基)、它们的共聚物、以及它们的混合物。
在一些实施例中,该光活性层进一步包括第二主体材料。第二主体材料的实例包括但不限于菲、苯并菲、菲咯啉、萘、蒽、喹啉、异喹啉、喹喔啉、苯基吡啶、吲哚并咔唑、呋喃、苯并呋喃、二苯并呋喃、苯并二呋喃和金属喹啉络合物。
任选层150可以同时起到促进电子传输的作用,并且还用作约束层以防止激子在层界面处猝灭。优选地,该层促进电子移动性并减少激子淬灭。
在一些实施例中,层150包括其他电子传输材料。可用于任选电子传输层150中的电子传输材料的实例包括金属螯合的喔星化合物,包括金属喹啉盐衍生物如三(8-羟基喹啉)铝(AlQ)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)(对苯基苯酚)铝(BAlq)、四-(8-羟基喹啉)铪(HfQ)和四-(8-羟基喹啉)锆(ZrQ);以及唑化合物,诸如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)和1,3,5-三(苯基-2-苯并咪唑)苯(TPBI);喹喔啉衍生物,如2,3-二(4-氟苯基)喹喔啉;菲咯啉,诸如4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(DPA)和2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(DDPA);三嗪;富勒烯;以及它们的混合物。在一些实施例中,该电子传输材料选自下组,该组由以下各项组成:金属喹啉盐和菲咯啉衍生物。在一些实施例中,该电子传输层进一步包含n型掺杂剂。N型掺杂剂材料是众所周知的。n型掺杂剂包括但不限于第1族和第2族金属;第1族和第2族金属盐,如LiF、CsF和Cs2CO3;第1族和第2族金属有机化合物,如喹啉锂;以及分子n型掺杂剂,诸如无色染料、金属络合物,诸如W2(hpp)4(其中hpp=1,3,4,6,7,8-六氢-2H-嘧啶并-[1,2-a]-嘧啶)和二茂钴、四硫杂并四苯、双(亚乙基二硫代)四硫富瓦烯、杂环基团或二价基团、以及杂环基团或二价基团的二聚体、低聚物、聚合物、二螺化合物和多环化物。
可以在电子传输层上沉积任选的电子注入层。电子注入材料的实例包括但不限于含Li的有机金属化合物、LiF、Li2O、喹啉锂、含Cs的有机金属化合物、CsF、Cs2O和Cs2CO3。该层可与下面的电子传输层、上面覆盖的阴极或两者反应。当存在电子注入层时,沉积的材料的量通常在的范围内,在一些实施例中
阴极160是对于注入电子或负电荷载体尤其有效的电极。阴极可为具有低于阳极的功函数的任何金属或非金属。用于阴极的材料可选自第1族的碱金属(例如,Li、Cs)、第2族(碱土)金属、第12族金属,包括稀土元素和镧系元素、以及锕系元素。可使用诸如铝、铟、钙、钡、钐和镁、以及组合的材料。
已知在有机电子装置中具有其他层。例如,在阳极110与空穴注入层120之间可存在层(未示出)以控制注入的正电荷的量和/或提供层的带隙匹配,或用作保护层。可以使用本领域中已知的层,例如酞菁铜、氮氧化硅、碳氟化合物、硅烷或金属(如Pt)的超薄层。可替代地,可以对阳极层110、活性层120、130、140和150或阴极层160中的一些或全部进行表面处理以增加电荷载流子传输效率。优选通过平衡发射极层中的正电荷和负电荷来确定每个组件层的材料的选择,以提供具有高电致发光效率的装置。
应当理解,每个功能层可由多于一个层构成。
装置层可以通过任何沉积技术或技术的组合形成,包括气相沉积、液相沉积和热转移。可使用诸如玻璃、塑料和金属的基板。可使用常规的气相沉积技术,诸如热蒸发、化学气相沉积等。可使用常规的涂布或印刷技术,包括但不限于旋涂、浸涂、卷对卷技术、喷墨印刷、连续喷嘴印刷、丝网印刷、凹版印刷等,由合适溶剂中的溶液或分散体来施用有机层。
对于液相沉积方法,本领域技术人员可容易地确定用于特定化合物或相关类别化合物的合适溶剂。对于一些应用,期望这些化合物溶解于非水溶剂中。此类非水溶剂可以是相对极性的,诸如C1至C20醇、醚和酸酯,或可以是相对非极性的,诸如C1至C12烷烃或芳香族化合物诸如甲苯、二甲苯、三氟甲苯等。其他合适的用于制造包括新化合物的液体组合物的液体(如在此所述的作为溶液或分散体)包括但不限于氯化烃(诸如二氯甲烷、氯仿、氯苯)、芳烃(诸如取代的和未取代的甲苯和二甲苯,包括三氟甲苯)、极性溶剂(诸如四氢呋喃(THP)、N-甲基吡咯烷酮)、酯(诸如乙酸乙酯)、醇(异丙醇)、酮(环戊酮)、以及它们的混合物。用于电致发光材料的合适溶剂已经在例如公布的PCT申请WO 2007/145979中进行了描述。
在一些实施例中,该装置由空穴注入层、空穴传输层和光活性层的液相沉积以及阳极、电子传输层、电子注入层和阴极的气相沉积制成。
应当理解,可通过优化装置中的其他层来进一步改善由在此所述的新组合物制得的装置的效率。例如,可使用更有效的阴极例如Ca、Ba或LiF。导致操作电压降低或增加量子效率的成型基板和新型空穴传输材料也是可应用的。还可添加附加层以定制各种层的能级并且促进电致发光。
在一些实施例中,该装置具有按顺序的如下结构:阳极、空穴注入层、空穴传输层、光活性层、电子传输层、电子注入层、阴极。
尽管与在此所述的方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本发明的实践或测试中,但是在下面描述了合适的方法和材料。另外,材料、方法和实例仅为说明性的并且不旨在是限制性的。所有的公开物、专利申请、专利、以及在此提及的其他参考文献以其全文通过引用结合。
实例
在此所述的概念将在以下实例中进一步描述,这些实例不限制权利要求中所述的本发明的范围。
合成实例1
该实例说明了具有式I的化合物(单体3、低聚物4和聚合物4)的制备。
N-(3-氨基苯基)-2,6,-二-叔丁基-咔唑,中间体1。
在氮气气氛下,将1M LiN(SiMe3)2在甲苯(26.6ml,26.6毫摩尔)中的溶液加入到N-(3-溴苯基)2,6-二-叔丁基咔唑(10.5g,24.2毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.443g,0.48毫摩尔)、三叔丁基膦(0.195g,0.97毫摩尔)在干燥的甲苯(150ml)中的搅拌溶液中。将所得到的混合物在室温下搅拌5分钟并且然后加热至80℃过夜直到完成(通过TLC/UPLC)。将反应混合物冷却至环境温度,小心滴加水(0.5ml)以猝灭过量的LiN(SiMe3)2,并且将该反应混合物在空气中搅拌1分钟。之后使该反应混合物通过用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层。将浓盐酸(10ml)立刻加入到该溶液中,并将混合物在室温下搅拌30分钟。将沉淀物过滤、用甲醇洗涤并干燥,以提供N-(3-氨基苯基)-2,6,-二-叔丁基-咔唑的盐酸盐。该盐通过以下方式转化成游离胺:搅拌上述盐在二氯甲烷和40%KOH水溶液中的悬浮液,收集有机相,将其经硫酸钠干燥并且通过使用旋转蒸发器蒸发溶剂。产量,6.62g(17.9毫摩尔,67%)。1H-NMR(CDCl3,500MHz):1.47(s,18H),6.74(ddd,1H,J=8,2,1Hz),6.87(t,1H,J=2Hz),6.95(ddd,1H,J=8,2,1Hz),7.34(t,1H,J=8Hz),7.40(d,2H,J=8.5Hz),7.46(dd,2H,J=8.5,2Hz),8.13(d,2H,J=1.5Hz)。MS:MH+=372。
N,N’-双-(N-3-(2,6-二-叔丁基咔唑基)苯基-7,7-二甲基-苯并芴(中间体2)。
在室温下在氮气气氛下,将5,9-二溴-7,7-二甲基-7H-苯并[c]芴(3.13g,7.23毫摩尔)、N-(3-氨基苯基)-2,6-二-叔丁基咔唑1(5.62g,15.2毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.401g,0.44毫摩尔)、三叔丁基膦(0.179g,0.88毫摩尔)和甲苯(200ml)加入到250mL圆底反应烧瓶中。之后,向该混合物中加入叔丁醇钠(1.53g,15.91毫摩尔),并且将所得到的悬浮液在室温下搅拌5分钟,然后加热至33℃过夜。将反应混合物冷却至环境温度,加入水(100ml),并将混合物在空气中搅拌30分钟。之后分离有机层并且使其通过填充有用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层的过滤器。在旋转蒸发器上除去溶剂,将残余物再溶于二氯甲烷中,蒸发至硅藻土上,并在硅胶柱上使用己烷和二氯甲烷的混合物作为洗脱液进行分离。将含有产物的所有级分合并,洗脱液蒸发,并且残余物从热的甲苯-己烷混合物中重结晶。产物在氯仿-d1中光分解。双-(N-3-(2,6-二-叔丁基咔唑基)苯基-7,7-二甲基-苯并芴的产量,3.0g(3.06毫摩尔,42%)。MS:MH+=982。通过UPLC的纯度-97.3%。
N,N’-双(3-(2,6-二叔丁基咔唑基))-N,N’-双(3’-溴联苯基)-7,7-二甲基苯并芴,单体3。
在室温下在氮气气氛下,将双-(N-3-(2,6-二叔丁基咔唑基)苯基-7,7-二甲基-苯并芴2(3.0g,3.06毫摩尔)、3-溴-4-碘联苯(3.30g,9.18毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.084g,0.092毫摩尔)、1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁(0.102g,0.184毫摩尔)和甲苯(100ml)加入到250mL圆底反应烧瓶中。之后,向该混合物中加入叔丁醇钠(0.88g,9.18毫摩尔),并且将所得到的悬浮液在室温下搅拌5分钟,然后加热至80℃过夜并在100℃下加热另外3小时,通过UPLC监测反应的进程。将反应混合物冷却至环境温度,加入水(100ml),并将混合物在空气中搅拌30分钟。之后分离有机层并且使其通过填充有用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层的过滤器。在旋转蒸发器上除去溶剂,将残余物再溶于二氯甲烷中,蒸发至硅藻土上,并在硅胶柱上使用己烷和二氯甲烷的混合物作为洗脱液进行分离。在硅胶和碱性氧化铝上连续重复柱色谱法。将含有产物的所有级分合并,洗脱液蒸发,残余物再溶解在二氯甲烷中并沉淀到甲醇中。N,N’-双(3-(2,6-二叔丁基咔唑基))-N,N’-双(-3’-溴联苯基)-7,7-二甲基苯并芴的产量,2.3g(1.59毫摩尔,52%)。产物在氯仿-d1中光分解。MS:MH+=1444。
将单体3聚合以形成低聚物4和聚合物4。
将双(1,5-环辛二烯)镍(0.289g,1.05毫摩尔)、2,2’-联吡啶(0.164g,1.05毫摩尔)和1,5-环辛二烯(0.114g,1.05毫摩尔)在甲苯(9.5ml)和二甲基甲酰胺(9.5ml)中的混合物在氮气气氛下在60℃下搅拌45分钟。之后立刻加入N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(-3’-溴联苯基)-7,7-二甲基苯并芴(0.75g,0.519毫摩尔)在无水甲苯(9.5ml)中的溶液,并且将反应混合物在60℃下搅拌3小时。之后将该反应混合物倒入含有浓盐酸(15ml)的甲醇(300mL)中并搅拌1小时。将沉淀物过滤、溶于甲苯并通过填充有用甲苯洗涤的硅胶和碱性氧化铝的层的柱。在旋转蒸发器上蒸发溶剂,将残余物再溶解在甲苯中并通过加入丙酮分级。将上清液倾析并用于回收低聚物级分,而将固体溶于甲苯(20ml)中并且沉淀到甲醇(300ml)中,以给出0.18g(产率27%)的聚合物4:1H-NMR(CDCl3,500MHz):1.40(s,36H),1.50(s,6H),7.12-7.62(,35H),7.82(d,1H,J=8Hz),7.85(d,1H,J=8Hz),8.04(d,2H,J=2Hz),8.09(d,2H,J=1.5Hz),8.16(d,1H,J=8Hz),8.24(d,1H,J=7.5Hz),8.74(d,1H,J=8Hz)。GPC(THF):Mw=182900Da,PDI=1.63。UV-vis(甲苯),λ最大:410nm。光致发光(甲苯):λ最大:452nm。
低聚物4:通过UPLS/MS的组成:二聚体(31%),MH+=2568,三聚体(16%),MH+=3848,四聚体(10.6%),MH(2+)=2568,五聚体(7.3%),MH(2+)=3208,六聚体(5.2%),MH(2+)=3848和可归因于较高分子量低聚物的峰。
合成实例2
该实例说明了具有式I的化合物(单体5和聚合物6)的制备。
N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(-4’-溴-2-乙基-联苯基)-7,7-二甲基苯并芴,单体5。
在室温下在氮气气氛下,将双-(N-3-(2,6-二叔丁基咔唑基)苯基-7,7-二甲基-苯并芴中间体2(1.32g,1.35毫摩尔)、4-溴-2-乙基-4’-碘联苯(1.56g,4.03毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.074g,0.081毫摩尔),1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁(0.088g,0.158毫摩尔)和甲苯(100ml)加入到250mL圆底反应烧瓶中。之后,向该混合物中加入叔丁醇钠(0.39g,4.03毫摩尔),并且将所得到的悬浮液在室温下搅拌5分钟,然后加热至80℃持续3小时并在110℃下加热另外4小时,通过UPLC监测反应的进程。将反应混合物冷却至环境温度,加入水(100ml),并将混合物在空气中搅拌30分钟。之后分离有机层并且使其通过填充有用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层的过滤器。在旋转蒸发器上除去溶剂,将残余物再溶于二氯甲烷中,蒸发至硅藻土上,并在硅胶柱上使用己烷和二氯甲烷的混合物作为洗脱液进行分离。在硅胶(两次)和碱性氧化铝上连续重复柱色谱法。将含有产物的所有级分合并,洗脱液蒸发,残余物再溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中。N,N’-双(3-(2,6-二叔丁基咔唑基))-N,N’-双(-4’-溴-2-乙基-联苯基)-7,7-二甲基苯并芴的产量,0.47g(纯度97%)和0.6g(纯度90%)。1H-NMR(CDCl3,500MHz):1.08和1.12(t,6H,J=8Hz),1.42和1.44(s,32H),1.49(s,6H),2.60和2.64(q,4H,J=7.5Hz),7.07-7.49(m,33H),7.56(s,1H),7.64(t,1H,J=7.5Hz),8.06(d,2H,J=2Hz),8.10(d,2H,J=1.5Hz),8.17(d,1H,J=8.5Hz),8.25(d,1H,J=8.5Hz),8.75(d,1H,J=8.5Hz)。MS:MH+=1500。
一溴单体,单体5A单体,也可以被分离出来。
将单体5聚合以形成聚合物6。
将双(1,5-环辛二烯)镍(0.13g,0.485毫摩尔)、2,2’-联吡啶(0.076g,0.485毫摩尔)和1,5-环辛二烯(0.05g,0.485毫摩尔)在甲苯(4.4ml)和二甲基甲酰胺(2.2ml)中的混合物在氮气气氛下在60℃下搅拌45分钟。之后立刻加入N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(-4’-溴-2-乙基-联苯基)-7,7-二甲基苯并芴(0.36g,0.24毫摩尔)在无水甲苯(4.4ml)中的溶液,并且将反应混合物在60℃下搅拌3小时。之后将该反应混合物倒入含有浓盐酸(5ml)的甲醇(100mL)中并搅拌30分钟。将沉淀物过滤、溶于甲苯并通过填充有用甲苯洗涤的硅胶和碱性氧化铝的层的柱。在旋转蒸发器上蒸发溶剂,将残余物再溶解在甲苯中并通过加入丙酮分级。将溶液倾析并将固体溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以给出0.12g(产率38%)的聚合物6。1H-NMR(CDCl3,500MHz):1.13-1.22(m,6H),1.42和1.44(s,32H),1.52(s,6H),2.72-2.77(m,4H),7.12-7.65(m,37H),8.06(s,2H),8.10(s,2H),8.20(d,2H,J=8Hz),8.25-8.27(br d,1H,J=8Hz),8.76(d,1H,J=7.5Hz)。GPC(THF):Mw=119500Da,PDI=1.79。
合成实例3
该实例说明了式V的共聚物(共聚物7)的制备。
将单体5和单体5A与二溴三联苯共聚以形成共聚物7。
将双(1,5-环辛二烯)镍(0.187g,0.68毫摩尔)、2,2’-联吡啶(0.106g,0.68毫摩尔)和1,5-环辛二烯(0.073g,0.68毫摩尔)在甲苯(6ml)和二甲基甲酰胺(3ml)中的混合物在氮气气氛下在60℃下搅拌45分钟。之后立刻加入N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(-4’-溴-2-乙基-联苯基)-7,7-二甲基苯并芴(0.5g,0.334毫摩尔,组成-二溴单体-90%,一溴单体-10%)和4,4’-二溴-3’,6’-二甲基-6,6’-二甲基-1,1’:4,1’-三联苯(0.148g,0.334毫摩尔)在无水甲苯(6ml)中的溶液,并且将反应混合物在60℃下搅拌3小时。之后将该反应混合物倒入含有浓盐酸(10ml)的甲醇(150mL)中并搅拌30分钟。将沉淀物过滤、溶于甲苯并通过填充有用甲苯洗涤的硅胶和碱性氧化铝的层的柱。在旋转蒸发器上蒸发溶剂,将残余物再溶解在甲苯中并通过加入丙酮分级。将溶液倾析并将固体溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以给出0.16g(产率50%)的共聚物7。GPC(THF):Mw=16500Da,PDI=1.46。
合成实例4
该实例说明了具有式V的化合物(共聚物8)和具有式IV的化合物(共聚物9)的制备。
3,3”-二溴-1,1’:3,1”-三联苯,中间体。
将3-溴-3’-碘-1,1’-联苯(3.3g,9.19毫摩尔)、3-溴苯基硼酸(1.85g,9.19毫摩尔)、Pd(PPh3)4(0.53g,0.46毫摩尔)、Cs2CO3(14.8g,45.6毫摩尔)和甲苯(100ml)在氮气气氛下在80℃下加热过夜,并且然后加入第二份3-溴苯基硼酸(0.85g,4.25毫摩尔),并且将混合物在100℃加热另外约6-8小时直到起始溴碘联苯的消耗(通过UPLC)。将反应混合物冷却到环境温度并且使其通过填充有用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层的过滤器。在旋转蒸发器上除去溶剂,将残余物再溶于二氯甲烷中,蒸发至硅藻土上,并在硅胶柱上使用己烷作为洗脱液进行分离。将含有产物的所有级分合并,蒸发洗脱液。通过UPLC的纯度>99.7%。3,3”-二溴-1,1’:3,1”-三联苯的产量,2.22g(5.72毫摩尔,62%)。1H-NMR(CDCl3,500MHz):7.33(t,2H,J=8Hz),7.50-7.57(m,7H),7.71(t,1H,J=2Hz),7.78(t,2H,J=2Hz)。MS:MH+=388。
3,3”-双-(1,2,3-二氧杂环戊硼烷-4,4,5,5-四甲基-5’-基)-1,1’:3’,1”-三联苯,中间体。
将3,3”-二溴-1,1’:3,1”-三联苯(1.8g,4.64毫摩尔)、双(频哪醇合)二硼(2.59g,10.2毫摩尔)、二氯(1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁)钯(II)Cl2Pd(dppf)(0.34g,0.46毫摩尔)、乙酸钾(2.73g,27.84毫摩尔)和1,4-二噁烷(100ml)在氮气气氛下在100℃下加热过夜。将反应混合物冷却到环境温度并且使其通过填充有用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层的过滤器。在旋转蒸发器上除去溶剂,将残余物再溶于二氯甲烷中,蒸发至硅藻土上,并在硅胶柱上使用己烷和二氯甲烷的混合物作为洗脱液进行分离。将含有产物的所有级分合并,洗脱液蒸发,残余物再溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中。3,3”-双-(1,2,3-二氧杂环戊硼烷-4,4,5,5-四甲基-5’-基)-1,1’:3’,1”-三联苯的产量,1.31g(2.72毫摩尔,59%)。1H-NMR(CDCl3,500MHz):1.37(s,24H),7.46-7.50(m,3H),7.59(d,2H,J=8Hz),7.75(d,2H,J=8Hz),7.81(d,2H,J=8Hz),7.84(br s,1H),8.08(s 2H)。MS:MH+=484。
将单体3与3,3”-二溴-1,1’:3,1”-三联苯共聚以形成共聚物8。
将双(1,5-环辛二烯)镍(0.77g,2.8毫摩尔)、2,2’-联吡啶(0.437g,2.8毫摩尔)和1,5-环辛二烯(0.302g,2.8毫摩尔)在甲苯(9.5ml)和二甲基甲酰胺(4.8ml)中的混合物在氮气气氛下在60℃下搅拌45分钟。之后立刻加入N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(-4’-溴-2-乙基-联苯基)-7,7-二甲基苯并芴(0.5g,0.347毫摩尔)和3,3”-二溴-1,1’:3,1”-三联苯(0.148g,0.334毫摩尔)在无水甲苯(9.5ml)中的溶液,并且将反应混合物在60℃下搅拌3小时。之后将该反应混合物倒入含有浓盐酸(15ml)的甲醇(300mL)中并搅拌30分钟。将沉淀物过滤(粗产量650mg)、溶于甲苯并通过填充有用甲苯洗涤的硅胶和碱性氧化铝的层的柱。在旋转蒸发器上蒸发溶剂,将残余物再溶解在甲苯中并通过加入丙酮分级。将溶液倾析并将固体溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以给出0.06g的共聚物8。GPC(THF):Mw=86400Da,PDI=2.34。
将单体3与3,3”-双-(1,2,3-二氧杂环戊硼烷-4,4,5,5-四甲基-5’-基)-1,1’:3’,1”-三联苯共聚以形成共聚物9。
将3,3”-双-(1,2,3-二氧杂环戊硼烷-4,4,5,5-四甲基-5’-基)-1,1’:3’,1”-三联苯(0.178g,0.367毫摩尔)、N,N’-双(3-(2,6-二叔丁基咔唑基))-N,N’-双(-3’-溴联苯基)-7,7-二甲基苯并芴单体3(0.53g,0.367毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.034g,0.018毫摩尔)、三叔丁基膦(0.014g,0.037毫摩尔)、Cs2CO3(1.19g,3.67毫摩尔)和甲苯(50ml)的混合物在氮气气氛下在100℃下加热过夜。之后将混合物冷却至室温,用甲苯(100ml)稀释,并使其通过填充有用甲苯洗涤的碱性氧化铝和二氧化硅的过滤器。蒸发甲苯,将残余物溶解在甲苯(10ml)中并沉淀到甲醇中以给出0.39g的产物。随后使用甲苯和丙酮的分级提供聚合物级分。粗物料的GPC(THF):Mw=7000Da,PDI=2.69。
合成实例5
该实例说明了具有式I的化合物(单体11和聚合物12)的制备。
N,N’-双-(N-3-(2,6-二-叔丁基咔唑基)苯基-7,7-二已基-苯并芴,中间体10。
在室温下在氮气气氛下,将5,9-二溴-7,7-二已基-7H-苯并[c]芴(4.62g,8.52毫摩尔)、N-(3-氨基苯基)-2,6-二-叔丁基咔唑中间体1(6.62g,17.9毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.468g,0.51毫摩尔)、三叔丁基膦(0.206g,1.02毫摩尔)和甲苯(200ml)加入到250mL圆底反应烧瓶中。之后,向该混合物中加入叔丁醇钠(1.8g,18.74毫摩尔),并且将所得到的悬浮液在室温下搅拌5分钟,然后加热至33℃过夜。将反应混合物冷却至环境温度,加入水(100ml),并将混合物在空气中搅拌30分钟。之后分离有机层并且使其通过填充有用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层的过滤器。在旋转蒸发器上除去溶剂,将残余物再溶于二氯甲烷中,蒸发至硅藻土上,并在硅胶柱上使用己烷和二氯甲烷的混合物作为洗脱液进行分离。将含有产物的所有级分合并,蒸发洗脱液以提供7.32g的粗产物。将产物再溶于甲苯中,并且通过加入甲醇分部分地沉淀。产量-4.79g(4.27毫摩尔,50%)的N,N’-双-(N-3-(2,6-二叔丁基咔唑基)苯基-7,7-二己基苯并芴10,具有纯度99.2%(通过UPLC)。产物在氯仿-d1中光分解。该产物无需进一步纯化即可用于下一步骤。
N,N’-双(3-(2,6-二叔丁基咔唑基))-N,N’-双(3’-溴联苯基)-7,7-二己基苯并芴,中间体11。
在室温下在氮气气氛下,将双-(N-3-(2,6-二叔丁基咔唑基)苯基-7,7-二已基-苯并芴中间体10(2.0g,1.78毫摩尔)、3-溴-4-碘联苯(1.92g,5.34毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.004g,0.0045毫摩尔)、1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁(0.005g,0.009毫摩尔)和甲苯(100ml)加入到250mL圆底反应烧瓶中。之后,向该混合物中加入叔丁醇钠(0.51g,5.34毫摩尔),并且将所得到的悬浮液在室温下搅拌5分钟,然后加热至110℃过夜。之后,加入另一部分Pd2(dba)3(0.004g,0.0045毫摩尔)、1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁(0.005g,0.009毫摩尔),并且将混合物在110℃下搅拌另外24小时直到完全转化(通过UPLC)。将反应混合物冷却至环境温度,加入水(100ml),并将混合物在空气中搅拌30分钟。之后分离有机层并且使其通过填充有用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层的过滤器。在旋转蒸发器上除去溶剂,将残余物再溶于二氯甲烷中,蒸发至硅藻土上,并在硅胶柱上使用己烷和二氯甲烷的混合物作为洗脱液进行分离。在硅胶和碱性氧化铝上连续重复柱色谱法。将含有产物的级分(具有纯度>99.6%,通过UPLC)合并,蒸发洗脱液,将残余物再溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以提供1.62g的N,N’-双(3-(2,6-二叔丁基咔唑基))-N,N’-双(3’-溴联苯基)-7,7-二己基苯并芴,单体11。将所需产物的较不纯级分(>95%)合并以给出额外的0.92g。在氯仿-d1中光解。MS:(MH-2t-Bu)+=1472。
将单体11聚合以形成聚合物12。
将双(1,5-环辛二烯)镍(0.228g,0.829毫摩尔)、2,2’-联吡啶(0.129g,0.829毫摩尔)和1,5-环辛二烯(0.09g,0.829毫摩尔)在甲苯(8.2ml)和二甲基甲酰胺(4.1ml)中的混合物在氮气气氛下在60℃下搅拌45分钟。之后立刻加入N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(3’-溴联苯基)-7,7-二己基苯并芴(0.65g,0.41毫摩尔)在无水甲苯(8.2ml)中的溶液,并且将反应混合物在60℃下搅拌3小时。之后将该反应混合物倒入含有浓盐酸(10ml)的甲醇(200mL)中并搅拌1小时。将沉淀物过滤、溶于甲苯并通过填充有用甲苯洗涤的硅胶和碱性氧化铝的层的柱。在旋转蒸发器上蒸发溶剂,将残余物再溶解在甲苯中并通过加入丙酮分级。将溶液倾析并用于回收低聚物级分(产量173mg),而使用甲苯和丙酮将固体聚合物级分(首次分级后的产量为182mg)再分级一次,并且将所得的固体溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以给出0.101g聚合物12:1H-NMR(CDCl3,500MHz):0.60,0.88和1.87(br.s,26H),1.38和1.41(s,32H),7.03-7.72(m,35H),7.79(d,1H,J=8.5Hz),7.83(d,1H,J=8.5Hz),8.02(s,2H),8.08(s,2H),8.17(d,1H,J=8Hz),8.27(br.s,1H),8.79(d,1H,J=7.5Hz)。GPC(THF):Mw=308900Da,PDI=1.69。低聚物12:通过UPLC/MS的组成:二聚体(33.4%),MH+=2846.6,三聚体(18.6%),MH+=4272.3和可归因于较高分子量低聚物的峰。
合成实例6
该实例说明了具有式I的单体(单体14)和具有式I的聚合物(聚合物14)的制备。
N,N’-双(3-(2,6-二叔丁基咔唑基))-N,N’-双(4’-溴联苯基)-7,7-二己基苯并芴,单体13。
在室温下在氮气气氛下,将双-(N-3-(2,6-二叔丁基咔唑基)苯基-7,7-二已基-苯并芴中间体10(2.0g,1.78毫摩尔)、4’-溴-4-碘联苯(1.92g,5.34毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.016g,0.0178毫摩尔)、1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁(0.020g,0.0356毫摩尔)和甲苯(100ml)加入到250mL圆底反应烧瓶中。之后,向该混合物中加入叔丁醇钠(0.51g,5.34毫摩尔),并且将所得到的悬浮液在室温下搅拌5分钟,然后加热至110℃过夜直到完全转化(通过UPLC)。将反应混合物冷却至环境温度,加入水(100ml),并将混合物在空气中搅拌30分钟。之后分离有机层并且使其通过填充有用甲苯(100mL)洗涤的硅藻土、弗罗里硅土和硅胶的层的过滤器。在旋转蒸发器上除去溶剂,将残余物再溶于二氯甲烷中,蒸发至硅藻土上,并在碱性氧化铝柱上使用己烷和二氯甲烷的混合物作为洗脱液进行分离。将含有产物的级分(具有纯度>99.5%,通过UPLC)合并,蒸发洗脱液,将残余物再溶解在甲苯中并用最少量的甲醇分部分地沉淀以提供具有纯度99.5%及以上(产量,总计1.41)的N,N’-双(3-(2,6-二叔丁基咔唑基))-N,N’-双(4’-溴联苯基)-7,7-二己基苯并芴,单体13的级分。将所需产物的较不纯级分(>92%)合并以给出额外的1.15g。在氯仿-d1中光解。MS:(MH-2t-Bu)+=1472。
将单体13聚合以形成聚合物14。
将双(1,5-环辛二烯)镍(0.211g,0.77毫摩尔)、2,2’-联吡啶(0.120g,0.77毫摩尔)和1,5-环辛二烯(0.083g,0.77毫摩尔)在甲苯(8.2ml)和二甲基甲酰胺(4.1ml)中的混合物在氮气气氛下在60℃下搅拌45分钟。之后立刻加入N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(4’-溴联苯基)-7,7-二己基苯并芴单体13(0.6g,0.38毫摩尔)在无水甲苯(8.2ml)中的溶液,并且将反应混合物在60℃下搅拌3小时。之后将该反应混合物倒入含有浓盐酸(10ml)的甲醇(200mL)中并搅拌1小时。将沉淀物过滤、溶于甲苯并通过填充有用甲苯洗涤的硅胶和碱性氧化铝的层的柱。在旋转蒸发器上蒸发溶剂,将残余物溶解在甲苯中并通过加入丙酮分级。将固体再溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以给出0.28的粗聚合物(GPC(THF):Mw=634500Da,PDI=8.2)。将粗聚合物溶解在甲苯中,并且通过加入最少量的丙酮进行分级(连续2次)。将上清液倾析并用于回收较低分子量级分,而粘性的残余物再溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以提供0.13g非常高分子量的聚合物14级分。通过向上清液中加入更多的丙酮,收集固体产物,将其再溶解在甲苯中并且沉淀到甲醇中来回收较低分子量的级分(产量50mg)。非常高的Mw聚合物14:1H-NMR(CDCl3,500MHz):0.64,0.85,0.94和1.88(br.s,26H),1.41和1.43(s,32H),7.05-7.80(m,37H),8.03(s,2H),8.09(s,2H),8.17(d,1H,J=8.5Hz),8.28(br.s,1H),8.79(d,1H,J=7Hz)。GPC(THF):Mw=1001300Da,PDI=1.72。较低Mw聚合物14:GPC(THF):Mw=369400Da,PDI=1.72。
合成实例7
该实例说明了具有式V的共聚物(共聚物15和低聚物15)的制备。
将单体13与蒽共聚单体共聚以形成聚合物15;低聚物15。
将双(1,5-环辛二烯)镍(0.496g,1.802毫摩尔)、2,2’-联吡啶(0.281g,1.802毫摩尔)和1,5-环辛二烯(0.195g,1.802毫摩尔)在甲苯(19.2ml)和二甲基甲酰胺(9.6ml)中的混合物在氮气气氛下在60℃下搅拌45分钟。之后立刻加入N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(3’-溴联苯基)-7,7-二己基苯并芴单体11(0.141g,0.089毫摩尔)和9-[(2,2’-二溴-1,1’:3’,1’-三联苯)-5-基]-10-(3,5-双戊基)苯基-蒽(0.627g,0.803毫摩尔)在无水甲苯(19.2ml)中的溶液,并且将反应混合物在60℃下搅拌3小时。之后将该反应混合物倒入含有浓盐酸(15ml)的甲醇(300mL)中并搅拌1小时。将沉淀物过滤、溶于甲苯并通过填充有用甲苯洗涤的硅胶和碱性氧化铝的层的柱。在旋转蒸发器上蒸发溶剂,将残余物溶解在甲苯中并通过加入丙酮分级。将固体再溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中,以给出68mg的聚合物。通过从上清液中蒸馏溶剂,将固体残余物再溶解在甲苯中并将其沉淀到甲醇来分离低聚物级分(产量220mg)。共聚物15:GPC(THF):峰1:Mw=11700Da,PDI=1.56;峰2:Mw=1500Da,PDI=1.1。低聚物15:通过UPLC/MS的组成:蒽二聚体(17.4%),MH+=1241.6;蒽-苯并芴二聚体(9.5%),MH+=2045;蒽三聚体(18.2%),MH+=1862.9;双蒽-苯并芴三聚体(8.8%),MH+=2666.2。
合成实例8
该实例说明了具有式V的共聚物(共聚物16)的制备。
将单体11与双-9,9-辛基-芴共聚单体共聚以形成共聚物16。
将双(1,5-环辛二烯)镍(0.496g,1.802毫摩尔)、2,2’-联吡啶(0.281g,1.802毫摩尔)和1,5-环辛二烯(0.195g,1.802毫摩尔)在甲苯(19.2ml)和二甲基甲酰胺(9.6ml)中的混合物在氮气气氛下在60℃下搅拌45分钟。之后立刻加入N,N’-双(3-(2,6-二-叔丁基咔唑基))-N,N’-双(3’-溴联苯基)-7,7-二己基苯并芴单体11(0.141g,0.089毫摩尔)和2,7-二溴-9,9-二辛基-芴(0.44g,0.803毫摩尔)在无水甲苯(19.2ml)中的溶液,并且将反应混合物在60℃下搅拌3小时。之后将该反应混合物倒入含有浓盐酸(15ml)的甲醇(300mL)中并搅拌1小时。将沉淀物过滤、溶于甲苯并通过填充有用甲苯洗涤的硅胶和碱性氧化铝的层的柱。在旋转蒸发器上蒸发溶剂,将残余物溶解在甲苯中并通过加入丙酮分级。将固体再溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以给出160mg的共聚物16:GPC(THF):Mw=440000Da,PDI=1.93。UV-vis(甲苯),λ最大:383,433(sh)nm。光致发光(甲苯):λ最大:414(sh),450nm。
合成实例9
该实例说明了具有式IV的化合物(共聚物17)的制备。
共聚物17。
将5,9-二溴-7,7-二己基-7H-苯并[c]芴(1.0g,1.85毫摩尔)、4,4”-二氨基-4,4”-双(4’丙基联苯基)-3,3”-二甲基-6’,6’-二己基-1,1’,4’,1”三联苯(1.56g,1.85毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.17g,0.185毫摩尔)、三叔丁基膦(0.074g,0.37毫摩尔)和甲苯(150ml)的混合物在氮气气氛下在100℃加热过夜。之后,向该混合物中加入叔丁醇钠(0.39g,4.07毫摩尔),并且将所得到的悬浮液在室温下搅拌5分钟,然后加热至100℃过夜。将更多的Pd2(dba)3(0.17g,0.185毫摩尔)、三叔丁基膦(0.074g,0.37毫摩尔)加入该反应混合物中并且继续加热另外24小时,接着加入相同量的催化剂和配体以及4-溴联苯(0.3g,1.29毫摩尔),并在相同温度下加热6小时。将反应混合物冷却至环境温度,加入水(100ml),并将混合物在空气中搅拌30分钟。之后将混合物冷却至室温,用甲苯(100ml)稀释,并使其通过填充有用甲苯洗涤的硅藻土、碱性氧化铝和二氧化硅的过滤器。将甲苯蒸发,残余物通过使用甲苯-丙酮分级,将固体再溶解在甲苯中并沉淀到甲醇中以给出0.98g的共聚物17。1H-NMR(CDCl3,500MHz):0.51-1.31(m,44H),1.34-1.77(m,10H),1.80-2.12(m,10H),2.22-2.76(m,8H),6.90-7.59(m,27H),8.16(br.s,3H),8.73(br.s,2H)。GPC(THF):Mw=62200Da,PDI=2.41。
装置实例
(1)材料
Add-1是添加剂,其是不具有杂原子的芳族化合物。
ET-1如下所示。
ET-2是喹啉锂。
HIJ-I为空穴注入材料,其由导电聚合物和聚合氟化磺酸的水性分散体制成。此类材料已描述于例如美国专利7,351,358中。
主体H1是氘代蒽化合物。
HTM-1是为三芳基胺聚合物的空穴传输材料。此类材料已描述于例如公布的美国申请2013-0082251中。
(2)装置制造
通过溶液加工和热蒸发技术的组合来制造OLED装置。使用来自薄膜装置公司(Thin Film Devices,Inc)的图案化的氧化铟锡(ITO)涂覆的玻璃基板。这些ITO基板基于涂覆有ITO的Corning l737玻璃,所述ITO具有30欧/平方的薄层电阻和80%的透光率。在水性洗涤剂溶液中超声清洁图案化的ITO基板并用蒸馏水漂洗。随后在丙酮中超声清洁图案化的ITO,用异丙醇漂洗并且在氮气流中干燥。
在即将制造装置之前,将清洁的、图案化的ITO基板用紫外臭氧处理10分钟。在冷却后立即在ITO表面之上旋涂HIJ-1的水性分散体并且加热以去除溶剂。冷却后,然后用HT-1的甲苯溶液旋涂这些基板,并且然后加热以除去溶剂。冷却后,将这些基板用主体和掺杂剂的苯甲酸甲酯溶液旋涂,并且加热以除去溶剂。将这些基板掩蔽并且放置于真空室中。通过热蒸发沉积电子传输材料层,接着是电子注入材料层。然后在真空下更换掩模并通过热蒸发沉积Al层。将室排气,并且使用玻璃盖、干燥剂和紫外可固化环氧化物来封装这些装置。
(3)装置表征
OLED样品通过测量它们的(1)电流-电压(I-V)曲线、(2)相对于电压的电致发光辐射和(3)相对于电压的电致发光光谱来表征。所有三个测量同时进行并且由计算机控制。通过将LED的电致发光辐射除以运行装置所需的电流密度来确定某一电压下装置的电流效率。单位为cd/A。功率效率是电流效率除以工作电压。单位为lm/W。使用Minolta CS-100色度计或Photoresearch Pr-705色度计确定颜色坐标。
装置实例
实例1-3
这些实例说明了来自合成实例1的聚合物4和低聚物4作为装置中的光活性材料的用途。装置结果在表1中给出。
装置结构,按顺序(所有百分比均是按重量计,基于层的总重量):
玻璃基板
阳极:ITO(50nm)
空穴注入层:HIJ-1(100nm)
空穴传输层:8:2重量比的HTM-1:Add-1(105nm)
光活性层:
实例1=7wt%的聚合物4+93wt%的主体H1(38nm);
实例2=7wt%的低聚物4+93wt%的主体H1(38nm);
实例3=12wt%的低聚物4+88wt%的主体H1(38nm);
电子传输层:ET-1(20nm)
电子注入层:ET-2(3.8nm)
阴极:Al(100nm)
表1.装置结果
所有测量值以1000尼特计,除非另外说明;CE是电流效率;EQE=外量子效率;CIEx和CIEy是根据C.I.E.色度标度(国际照明委员会,1931)的x和y颜色坐标。
实例4-6
这些实例说明了聚合物6作为装置中的光活性材料的用途。装置结果在表2中给出。
装置结构,按顺序(所有百分比均是按重量计,基于层的总重量):
玻璃基板
阳极:ITO(50nm)
空穴注入层:HIJ-1(100nm)
空穴传输层:8:2重量比的HTM-1:Add-1(105nm)
光活性层:
实例4=7wt%的聚合物6+93wt%的主体H1(38nm);
实例5=5wt%的聚合物6+95wt%的主体H1(38nm);
实例4=10wt%的聚合物6+90wt%的主体H1(38nm);
电子传输层:ET-1(20nm)
电子注入层:ET-2(3.8nm)
阴极:Al(100nm)
表2.装置结果
所有测量值以1000尼特计,除非另外说明;CE是电流效率;EQE=外量子效率;CIEx和CIEy是根据C.I.E.色度标度(国际照明委员会,1931)的x和y颜色坐标。
实例7
该实例说明了共聚物7作为装置中的光活性材料的用途。装置结果在表3中给出。
装置结构,按顺序(所有百分比均是按重量计,基于层的总重量):
玻璃基板
阳极:ITO(50nm)
空穴注入层:HIJ-1(100nm)
空穴传输层:HTM-1(105nm)
光活性层:7wt%的共聚物7+93wt%的主体H1(38nm);
电子传输层:ET-1(20nm)
电子注入层:ET-2(3.8nm)
阴极:Al(100nm)
表3.装置结果
所有测量值以1000尼特计,除非另外说明;CE是电流效率;EQE=外量子效率;CIEx和CIEy是根据C.I.E.色度标度(国际照明委员会,1931)的x和y颜色坐标。
实例8-16
这些实例说明了具有式I的各种低聚物和聚合物作为装置中的光活性材料的用途。这些材料在表4中给出。装置结果在表5中给出。
装置结构,按顺序(所有百分比均是按重量计,基于层的总重量):
玻璃基板
阳极:ITO(50nm)
空穴注入层:HIJ-1(100nm)
空穴传输层:8:2重量比的HTM-1:Add-1(105nm)
光活性层:在表4中给出(38nm)
电子传输层:ET-1(20nm)
电子注入层:ET-2(3.8nm)
阴极:Al(100nm)
表4.光活性层
比率=光活性材料:主体,按重量计
表5.装置结果
所有测量值以1000尼特计,除非另外说明;CE是电流效率;EQE=外量子效率;CIEx和CIEy是根据C.I.E.色度标度(国际照明委员会,1931)的x和y颜色坐标。
实例17
该实例说明了共聚物16作为装置中的光活性材料的用途。装置结果在表6中给出。
装置结构,按顺序(所有百分比均是按重量计,基于层的总重量):
玻璃基板
阳极:ITO(50nm)
空穴注入层:HIJ-1(100nm)
空穴传输层:8:2重量比的HTM-1:Add-1(105nm)
光活性层:7wt%的共聚物16+93wt%的主体H1(25nm);
阻挡层:H1(20nm)
电子传输层:ET-1(20nm)
电子注入层:ET-2(3.8nm)
阴极:Al(100nm)
表6.装置结果
所有测量值以1000尼特计,除非另外说明;CE是电流效率;EQE=外量子效率;CIEx和CIEy是根据C.I.E.色度标度(国际照明委员会,1931)的x和y颜色坐标。
应注意的是,并不是所有的以上在一般性描述或实例中所描述的活动都是必需的,一部分具体活动可能不是必需的,并且除了所描述的那些以外,还可进行一个或多个其他活动。此外,所列举的活动的顺序不必是它们实施的顺序。
在前述说明书中,已参考具体实施例描述了概念。然而,本领域的普通技术人员理解,在不脱离以下权利要求中所规定的本发明范围的情况下可作出各种修改和改变。因此,说明书和附图应被认为是示例性的而非限制意义,并且所有的此类修改均旨在包括于本发明的范围内。
上面已经关于具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而,益处、优点、问题的解决方案、以及可能引起任何益处、优点、或解决方案出现或使其变得更明显的一个或多个任何特征不会被解释为任何或所有权利要求的关键的、必要的或基本的特征。
要理解的是,为清楚起见,此处在单独实施例的背景下所述的某些特征还可以以组合形式在单个实施例中提供。相反地,为了简洁起见,在单个实施例的背景下所述的各个特征也可以单独地或以任何子组合提供。在此处指定的各个范围内的数值的使用表述为近似值,就像所述范围内的最小值和最大值二者前面都有单词“约”。以此方式,在所述范围之上或之下的微小变化均可用于获得与这些范围内的值基本上相同的结果。而且,这些范围的披露还旨在作为包括在最小与最大平均值之间的每个值的连续范围,包括当一个值的一些分量与不同值的分量混合时可产生的分数值。此外,当披露更宽和更窄的范围时,在本发明的期望内,使来自一个范围的最小值与来自另一个范围的最大值匹配,并且反之亦然。
Claims (10)
1.一种电活性材料,包括具有式I、式I-a、式II、式II-a、式III、式III-a的化合物,具有式IV或式IV-a的共聚物,具有至少一个式V、式V-a或式V-b的单体单元的聚合物或具有式VI的共聚物
其中:
Ar1-Ar5在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:烃芳基、杂芳基、以及其氘代类似物;
L1和L2是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:H、D、卤素、芳基、芳基氨基、可交联基团、氘代芳基、氘代芳基氨基、以及氘代可交联基团;
MU是具有式V的单体单元;
M是共轭部分;
MM是共轭部分;
R1-R4在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中选自R1-R4的相邻基团可以连接在一起以形成稠环;
R1a和R3a在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:与共聚物的附接点、具有与共聚物的附接点的烃芳基、具有与共聚物的附接点的杂芳基、具有与共聚物的附接点的烷基、具有与共聚物的附接点的烷基芳基、具有与共聚物的附接点的氘代烃芳基、具有与共聚物的附接点的氘代杂芳基、具有与共聚物的附接点的氘代烷基、具有与共聚物的附接点的氘代烷基芳基、D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基和氘代甲锗烷基,其中相邻的R1a和/或R3a基团可以连接在一起以形成稠环;a和b是相同或不同的并且是0或1;
R5和R6在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基及其氘代类似物,其中两个烷基R5和R6基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5和R6苯基可以连接以形成螺芴基;
p在每次出现时是相同或不同的并且是从0-4的整数;
q是从0-5的整数;
r是从1至5的整数;
x和x1是相同或不同的并且为从0-5的整数;
y和y1是相同或不同的并且为从0-4的整数;
n是大于0的整数,其前提是当n=1时,L1和L2选自下组,该组由以下各项组成:Cl、Br、可交联基团和氘代可交联基团;
**表示共聚物中的附接点;
BzF选自下组,该组由以下各项组成:BzF-1,BzF-2和BzF-3;
BzFa选自下组,该组由以下各项组成:BzFa-1,BzFa-2和BzFa-3;
其中:
R5a和R6a在每次出现时是相同或不同的,并且选自下组,该组由以下各项组成:烷基、芳基、烷基芳基、具有与聚合物的附接点的烷基、具有与聚合物的附接点的芳基、具有与聚合物的附接点的烷基芳基、以及其氘代类似物,其中两个烷基R5a和R6a基团可以连接在一起以形成环烷基螺环,并且其中两个R5a和R6a苯基可以连接以形成螺芴基;
R7和R8在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、F、CN、烃芳基、杂芳基、芳氧基、氟芳基、烷基、氟烷基、烷氧基、氟烷氧基、氨基、甲硅烷基、硅氧烷、甲硅烷氧基、甲锗烷基、氘代烃芳基、氘代杂芳基、氘代芳氧基、氘代氟芳基、氘代烷基、氘代氟烷基、氘代烷氧基、氘代氟烷氧基、氘代氨基、氘代甲硅烷基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷氧基以及氘代甲锗烷基,其中相邻的R7和/或R8基团可以连接在一起以形成稠环;
x2是从0-5的整数;
z是从0-3的整数;并且
*表示附接点。
2.如权利要求1所述的电活性材料,其中该材料是具有式I-a、式II-a或式III-a的化合物,具有式IV-a的共聚物,或具有至少一个式V-a或式V-b的单体单元的聚合物。
3.如权利要求1所述的电活性材料,其中n≥10并且n1≥10。
4.如权利要求1所述的电活性材料,其中x>0并且至少一个R1是选自下组的N-杂芳基,该组由以下各项组成:吡咯、吡啶、嘧啶、咔唑、咪唑、苯并咪唑、咪唑并苯并咪唑、三唑、苯并三唑、三唑并吡啶、吲哚并咔唑、菲咯啉、喹啉、异喹啉、喹喔啉、其取代的衍生物、以及其氘代类似物。
5.如权利要求1所述的电活性材料,其中x>0并且至少一个R1具有式a
其中:
R9在每次出现时是相同或不同的并且选自下组,该组由以下各项组成:D、烷基、烷氧基、硅氧烷、甲硅烷基、二芳基氨基、咔唑基、氘代烷基、氘代烷氧基、氘代硅氧烷、氘代甲硅烷基、氘代二芳基氨基、和氘代咔唑基,其中相邻的R9基团可连接在一起以形成稠合芳环或氘代稠合芳环;
p在每次出现时是相同或不同的并且是从0-4的整数;
q是从0-5的整数;
r是从1至5的整数;并且
*表示附接点。
6.如权利要求1所述的电活性化合物,其中Ar1是具有6-36个环碳的烃芳基或氘代烃芳基。
7.一种有机电子装置,包括阳极、阴极和在其间的至少一个有机活性层,其中该有机活性层包含如权利要求1所述的化合物。
8.如权利要求7所述的装置,其中该有机活性层是光活性层。
9.如权利要求8所述的装置,其中该光活性层进一步包含至少一种主体材料。
10.如权利要求8所述的装置,其中该装置具有蓝色发射,根据C.I.E.色度标度,国际照明委员会,1931,该蓝色发射具有小于0.15的x坐标和小于0.10的y坐标。
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