CN107721904B - 芘衍生物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种芘衍生物，该芘衍生物以芘结构单元为母体，并在该母体上引入了较大的芳香基团，分子结构具有非对称和非共面的特点。所述材料在溶液中和固态薄膜状态下均能发射高效率的深蓝光，并具有较高的热分解温度和玻璃化转变温度。本申请中的芘衍生物可作为非掺杂型电致发光器件的发光层，器件具有色纯度高﹑工作效率高﹑稳定性好等优点。

Description

芘衍生物及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及一种芘衍生物及其制备方法和应用，属于电致发光材料领域。
背景技术
作为下一代平板显示技术，有机电致发光二极管(Organic Light-EmittingDiodes,OLEDs)具有主动发光、驱动电压低、响应速度快、视角宽、器件轻薄、可实现柔性显示等优点，近年来一直受到学术界和产业界的广泛关注。若要实现OLEDs的全彩显示，红、绿、蓝三基色发光材料必不可少。其中，蓝光材料尤为重要，它不仅可以提供必要的蓝色发射光，还可以通过能量转移获得绿光和红光；而且，蓝光材料也是有效降低全彩OLEDs能耗的关键。但由于蓝光材料能隙较宽，其电子轨道能级与载流子注入/传输材料的能级匹配性较差，较高的激发态能级也会降低材料的工作稳定性，使得开发高性能蓝光材料和电致发光器件非常困难。目前，对红光和绿光材料的研究比较成熟，其器件的性能已达到了实际应用的水平，而蓝光OLEDs的性能仍需进一步提高。
发光色纯度是评价OLEDs性能的一项重要指标。根据美国国家电视标准委员会(NTSC)制定的标准，蓝光的CIE色坐标值应为x＝0.14，y＝0.08，在CIE色度图中位于深蓝光区域。近年来，深蓝光OLEDs一直是有机电致发光领域的研究热点，已有多种类型的深蓝光材料被报道，如蒽衍生物、芘衍生物、芴衍生物以及D-π-A型分子内电荷转移化合物等。发光效率是OLEDs另一关键技术指标。采用主/客体掺杂结构的器件发光层，是提高深蓝光OLEDs效率的一种有效手段。然而，主/客体结构的发光层在工作过程中容易发生相分离现象，器件稳定性较差；而且，主/客体结构掺杂型器件的制备工艺较为复杂，将会增加规模化制备的成本。与之相比，发光层采用单一材料的非掺杂深蓝光OLEDs更加符合实际应用的要求，也是深蓝光OLEDs的重点研究方向。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种芘衍生物，该材料以芘结构单元为母体，并在该母体上引入了较大的芳香基团，分子结构具有非对称和非共面的特点；该材料在溶液中和固态薄膜状态下均能发射高效率的深蓝光，并具有较高的热分解温度和玻璃化转变温度。该材料可作为非掺杂型电致发光器件的发光层，器件具有色纯度高﹑工作效率高﹑稳定性好等优点。
所述芘衍生物，其结构通式如式(I)所示，
Figure BDA0001429984840000021
其中，R1，R2独立地选自以下基团，*代表连接位置：
Figure BDA0001429984840000022
Figure BDA0001429984840000031
优选地，所述芘衍生物的结构式如式(II-1)或式(II-2)所示，
Figure BDA0001429984840000032
Figure BDA0001429984840000033
本申请的另一方面，提供了制备所述的芘衍生物的方法，至少包括以下步骤：
(1)在非活性气体保护下，将含有原料A、原料B、钯催化剂、催化助剂的混合溶液在90～110℃下反应23～25小时，得到中间体1；其中，原料A选自具有式(III)所示结构式的化合物中的至少一种：
Figure BDA0001429984840000041
原料B选自具有式(IV)所示结构式的化合物中的至少一种：
Figure BDA0001429984840000042
其中，所述R01、R04均为卤素；R02、R03均为氢；或
所述R02、R03均为卤素；R01、R04均为氢；
(2)在非活性气体保护下，将含有原料C、原料D、钯催化剂、催化助剂的混合溶液在70～90℃下反应23～25小时，得到中间体2；其中，原料C选自具有式(V)所示结构式的化合物中的至少一种：
Figure BDA0001429984840000043
原料D选自具有式(VI)所示结构式的化合物中的至少一种：
Figure BDA0001429984840000051
其中，X1、X2独立地选自卤素中的一种；
(3)在非活性气体保护下，-85℃～-75℃的条件下，向含有中间体2的溶液中加入烷基锂，然后加入烷基醇硼酸酯，升温至室温，搅拌反应10～14小时，得到中间体3；
(4)在非活性气体保护下，将含有中间体1、中间体3、钯催化剂、催化助剂的混合溶液在90～110℃下反应23～25小时，得到所述芘衍生物。
优选地，所述X1、X2独立地选自Cl、Br、I中的一种。
进一步优选地，所述X1、X2独立地选自Br或I。
优选地，所述向中间体2的溶液中加入烷基锂后搅拌的时间为0.5～1.5小时。进一步优选地，搅拌的时间为1小时。
优选地，所述中间体2的溶液为中间体2的无水四氢呋喃溶液，浓度为0.1mol/L。
优选地，所述中间体2的溶液为：在非活性气体保护下，向中间体2中加入无水四氢呋喃。
优选地，步骤(1)中所述反应的条件为100℃下反应24小时。
优选地，步骤(2)中所述反应的条件为80℃下反应24小时。
优选地，步骤(3)中所述加入烷基锂的温度为-80℃。
优选地，步骤(3)中所述搅拌反应的时间为12小时。
优选地，步骤(4)中所述反应的条件为100℃下反应24小时。
本领域技术人员可根据实际需要选择各步骤原料、催化剂和催化助剂的比例。
优选地，步骤(1)中所述原料A、原料B、钯催化剂、催化助剂的摩尔比为0.9～1.1：0.9～1.1：0.04～0.06：45～55。
进一步优选地，步骤(1)中所述原料A、原料B、钯催化剂、催化助剂的摩尔比为1：1：0.05：50。
优选地，步骤(2)中所述原料C、原料D、钯催化剂、催化助剂的摩尔比为0.9～1.1：0.9～1.1：0.04～0.06：45～55。
进一步优选地，步骤(2)中所述原料A、原料B、钯催化剂、催化助剂的摩尔比为1：1：0.05：50。
优选地，步骤(3)中所述中间体2﹑烷基锂和烷基醇硼酸酯的摩尔配比为0.9～1.1：1.1～1.3：1.8～2.2。
进一步优选地，步骤(3)中所述中间体2﹑烷基锂和烷基醇硼酸酯的摩尔配比为1：1.2：2。
优选地，步骤(3)中所述烷基醇硼酸酯为异丙醇频哪醇硼酸酯。
优选地，所述烷基锂选自甲基锂、乙基锂、丙基锂、正丁基锂中的至少一种。进一步优选地，所述烷基锂是正丁基锂。
优选地，步骤(4)中所述中间体1﹑中间体3﹑钯催化剂和催化助剂的摩尔配比为0.9～1.1：0.9～1.1：0.04～0.06：45～55。
进一步优选地，步骤(4)中所述中间体1﹑中间体3﹑钯催化剂和催化助剂的摩尔配比为1：1：0.05：50。
优选地，步骤(1)中所述非活性气体、步骤(2)中所述非活性气体、
步骤(3)中所述非活性气体、步骤(4)中所述非活性气体独立地选自氮气、氦气、氩气中的至少一种。进一步优选地，步骤(1)中所述非活性气体、步骤(2)中所述非活性气体、步骤(3)中所述非活性气体、步骤(4)中所述非活性气体均为氮气。
优选地，步骤(1)中所述钯催化剂、步骤(2)中所述钯催化剂、步骤(4)中所述钯催化剂为四(三苯基膦)钯。
优选地，步骤(1)中所述催化助剂、步骤(2)中所述催化助剂、步骤(4)中所述催化助剂独立地选自钠盐、钾盐﹑铯盐中的至少一种。进一步优选地，步骤(1)中所述催化助剂、步骤(2)中所述催化助剂、步骤(4)中所述催化助剂为无水碳酸钠。
优选地，步骤(1)中所述混合溶液、步骤(2)中所述混合溶液、步骤(4)中所述混合溶液为甲苯、乙醇和水的混合溶液。
优选地，步骤(1)中所述混合溶液、步骤(2)中所述混合溶液、步骤(4)中所述混合溶液是苯、乙醇和水体积比为苯：乙醇：水＝2.5～3.5:0.5～1.5:0.5～1.5的混合溶液。
优选地，步骤(1)中所述混合溶液、步骤(2)中所述混合溶液、步骤(4)中所述混合溶液是苯、乙醇和水体积比为苯：乙醇：水＝3:1:1的混合溶液。
本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的催化助剂的使用量，优选地，步骤(1)中所述催化助剂、步骤(2)中所述催化助剂、步骤(4)中所述催化助剂在在水(混合溶液中的水)中的浓度为2mol/L。
优选地，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)中反应结束后进行提纯；所述提纯为：反应完成后，减压蒸干反应液，所得固体残留物用柱层析法提纯。
优选地，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)中所述反应均在回流反应装置中进行。
作为一种具体的实施方式，芘衍生物的制备过程如图1所示，制备方法包括：
第一步：在氮气保护下，原料1(对应图1中1)﹑原料2(对应图1中2)﹑四(三苯基膦)钯和无水碳酸钠在甲苯﹑乙醇和水的混合溶液中反应24小时，反应温度为100℃。反应完成后，将反应液减压蒸干，所得固体残留物用柱层析法提纯，得到中间体1(对应图1中3)。
原料1﹑原料2﹑四(三苯基膦)钯和无水碳酸钠的摩尔配比为1：1：0.05：50；混合溶液甲苯﹑乙醇和水的体积配比为：3：1：1，同时保持无水碳酸钠在水中的浓度为2mol/L。
Figure BDA0001429984840000071
第一步反应方程式
第二步：在氮气保护下，原料3(对应图1中4)﹑原料4(对应图1中5)﹑四(三苯基膦)钯和无水碳酸钠在甲苯﹑乙醇和水的混合溶液中反应24小时，反应温度为80℃。反应完成后，将反应液减压蒸干，所得固体残留物用柱层析法提纯，得到中间体2(对应图1中6)。
原料3﹑原料4﹑四(三苯基膦)钯和无水碳酸钠的摩尔配比为1：1：0.05：50；混合溶液甲苯﹑乙醇和水的体积配比为3：1：1，同时保持无水碳酸钠在水中的浓度为2mol/L。
Figure BDA0001429984840000081
第二步反应方程式
第三步：在氮气保护和-80℃条件下，向中间体2(对应图1中6)的无水四氢呋喃溶液中滴加正丁基锂，搅拌反应1小时；然后，滴加异丙醇频哪醇硼酸酯，缓慢升温至室温，继续搅拌反应12小时。反应完成后，减压蒸干反应液，所得固体残留物用柱层析法提纯，得到中间体3(对应图1中7)；
或反应完成后，加入蒸馏水，然后用乙醚萃取反应液，有机相用无水硫酸镁干燥，将干燥过的溶液减压蒸干，固体残留物用柱层析法提纯，得到中间体3(对应图1中7)；
中间体2﹑正丁基锂和异丙醇频哪醇硼酸酯的摩尔配比为1：1.2：2；中间体2的无水四氢呋喃溶液浓度为0.1mol/L。
Figure BDA0001429984840000082
第三步反应方程式
第四步：在氮气保护下，中间体1(对应图1中3)﹑中间体3(对应图1中7)﹑四(三苯基膦)钯和无水碳酸钠在甲苯﹑乙醇和水的混合溶液中反应24小时，反应温度为100℃。反应完成后，将反应液减压蒸干，所得固体残留物用柱层析法提纯，得到目标产物。
中间体1﹑中间体3﹑四(三苯基膦)钯和无水碳酸钠的摩尔配比为1：1：0.05：50；混合溶液甲苯﹑乙醇和水的体积配比为3：1：1，同时保持无水碳酸钠在水中的浓度为2mol/L。
Figure BDA0001429984840000091
第四步反应方程式
所得目标产物的芘衍生物的立体结构图(不含氢原子)如图2所示。其中，深色球代表N原子，浅色球代表C原子。由图可以看出，所得芘衍生物的分子结构具有非对称和非共面的特点。
根据本申请的又一方面，提供了所述芘衍生物作为光电材料的应用。
根据本申请的又一方面，提供一种电致发光器件，所述电致发光器件包括阳极、空穴传输层、发光层、电子阻挡层、电子传输层和空穴阻挡层、阴极；
所述发光层包括所述芘衍生物和/或根据所述方法制备得到的芘衍生物中的至少一种。
优选地，所述阳极为氧化铟锡导电玻璃阳极。
优选地，所述阴极为氟化锂/铝复合阴极。
优选地，所述空穴传输层含有NPB。
优选地，所述电子阻挡层含有TCTA。
优选地，所述电子传输层和空穴阻挡层含有TPBI。
NPB是结构式如式(VII)所示的化合物：
Figure BDA0001429984840000101
TCTA是结构式如式(VIII)所示的化合物：
Figure BDA0001429984840000102
TPBI是结构式如式(IX)所示的化合物：
Figure BDA0001429984840000103
所述电致发光器件发射波长400nm～480nm之间的短波蓝光。
优选地，所述电致发光器件以所述深蓝光材料芘衍生物作为非掺杂发光层的电致发光器件，器件结构为：ITO/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/发光层(30nm)/TPBI/LiF(2nm)/Al(100nm)。
ITO为氧化铟锡导电玻璃阳极；LiF/Al为氟化锂/铝复合阴极；NPB为空穴传输层；TCTA为电子阻挡层；TPBI为电子传输层和空穴阻挡层。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的芘衍生物，以芘为母体，且具有不对称和非共面的结构；这种结构适度地控制了材料分子的共轭体系，使其能够发射深蓝光；而且材料在固态下分子间的相互作用得到了有效抑制，使得材料固态薄膜的发射光仍处于深蓝光区。
2)本申请所提供的芘衍生物，具有高的热分解温度和玻璃化转变温度，利于电致发光器件获得好的稳定性和长寿命。
3)本申请所提供的芘衍生物，用于制备电致发光器件具有高色纯度的深蓝色发光，且发光稳定，随着电流密度的增加，发光光谱和色坐标变化很小。而且器件具有发光效率高﹑效率“滚降”不明显和开启电压低的优点。
4)本申请所提供的芘衍生物的制备方法，具有步骤简单，原料易得等优点。
附图说明
图1为本发明所涉及的芘衍生物的合成路线图。
图2为实施例1中芘衍生物C1的立体结构。
图3为实施例1中芘衍生物C1在二氯甲烷溶液和固态薄膜状态下的吸收和发光光谱。
图4为实施例2中芘衍生物C2在二氯甲烷溶液和固态薄膜状态下的吸收和发光光谱。
图5为实施例1中芘衍生物C1的热分解曲线。
图6为实施例2中芘衍生物C2的热分解曲线。
图7为实施例5中电致发光器件D1的电致发光光谱。
图8为实施例5中电致发光器件D1的亮度和电流密度随电压变化曲线。
图9为实施例5中电致发光器件D1的外量子效率和电流效率随亮度变化曲线。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均购买自百灵威科技有限公司购买。
本申请的实施例中分析方法如下：
采用Bruker Avance 500核磁共振仪对样品进行核磁分析。
利用U-3010紫外-可见吸收光谱仪和F-4500荧光仪进行光物理性能测试分析。
利用TG/DTA6300热重分析仪和Q2000差热分析仪进行热学稳定性分析。
利用美国Spectrascan的PR650型光谱仪测定CIE色坐标和电致发光光谱。
用multimeter 2000(Keithley)电流计、R6145(Advantest)电压计和LS-110(Minolta)亮度计测定电流-电压-亮度特性和发光量子效率。
实施例1
(1)中间体1的合成
将原料1(1.10克)﹑原料2(1.44克)﹑无水碳酸钠(2.12克)和四(三苯基膦)钯(0.1克)置于烧瓶中。然后，加入30毫升甲苯﹑10毫升乙醇和10毫升蒸馏水。在氮气保护下，100℃回流反应24小时。反应完成后，将反应液减压蒸干，残留固体物用柱层析法提纯，淋洗液为石油醚，得到白色粉末状固体0.88克，即为中间体1，产率为43％。
中间体1的核磁测定结果如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm):8.51(1H,d,J＝9.2),8.36-8.33(2H,m),8.29-8.25(2H,m),8.16(1H,d,J＝7.8),8.05-8.02(2H,m),7.98(1H,s),7.87(2H,s),7.78(4H,d,J＝7.5),7.52(4H,t,J＝7.5),7.43(2H,t,J＝7.4)。
反应方程式如下所示：
Figure BDA0001429984840000131
(2)中间体2的合成
将原料3(1.15克)﹑原料4(1.12克)﹑无水碳酸钠(2.12克)和四(三苯基膦)钯(0.1克)置于烧瓶中。然后，加入30毫升甲苯﹑10毫升乙醇和10毫升蒸馏水。在氮气保护下，80℃回流反应24小时。反应完成后，将反应液减压蒸干，残留固体物用柱层析法提纯，淋洗液为石油醚与二氯甲烷的混合溶液(体积比为10：1)，得到白色粉末状固体1.26克，即为中间体2，产率为79％。
中间体2的核磁测定结果如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm):8.27(1H,s),8.24-8.23(1H,d,J＝7.5),7.81-7.79(1H,d,J＝9.0),7.68-7.67(4H,m),7.58-7.44(7H,m),7.40-7.36(1H,m),7.31-7.27(1H,m)。
反应方程式如下所示：
Figure BDA0001429984840000132
(3)中间体3的合成
将中间体2(1.19克)置于干燥的烧瓶中，氮气保护下加入无水四氢呋喃(30毫升)；降温至-80℃，缓慢滴加浓度为1.6摩尔/升的正丁基锂环己烷溶液2毫升，搅拌反应1小时；缓慢滴加异丙醇频哪醇硼酸酯(0.7毫升)，自然升温至室温，继续搅拌反应12小时；加入蒸馏水20毫升，然后用乙醚萃取反应液，有机相用无水硫酸镁干燥；将干燥过的溶液减压蒸干，残留固体物用柱层析法提纯，淋洗液为石油醚与二氯甲烷的混合溶液(体积比为10：1)，得到白色粉末状固体0.76克，即为中间体3，产率为56％。
中间体3的核磁测定结果如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm):8.20(1H,s),8.15-8.14(1H,d,J＝7.5),7.81-7.79(1H,d,J＝7.0),7.68-7.63(4H,m),7.56-7.42(7H,m),7.41-7.37(1H,m),7.33-7.29(1H,m),1.23(12H,s)。
反应方程式如下所示：
Figure BDA0001429984840000141
(4)芘衍生物样品C1的合成
将中间体1(0.76克)﹑中间体3(0.65克)﹑无水碳酸钠(1.06克)和四(三苯基膦)钯(60毫克)置于烧瓶中。然后，加入15毫升甲苯﹑5毫升乙醇和5毫升蒸馏水。在氮气保护下，100℃回流反应24小时。反应完成后，将反应液减压蒸干，残留固体物用柱层析法提纯，淋洗液为石油醚与二氯甲烷的混合溶液(体积比为8：1)，得到白色粉末状固体0.58克，即为目标产物，标记为C1，产率为52％。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm):8.28-8.26(1H,d,J＝9.0),8.21-8.19(1H,d,J＝8.0),8.14-8.11(2H,m),8.08-8.06(1H,d,J＝7.8),8.03-7.94(5H,m),7.86-7.77(8H,m),7.69-7.64(1H,t,J＝6.8),7.63-7.58(2H,m),7.53-7.50(4H,t,J＝7.4),7.48-7.38(6H,m),7.37-7.33(3H,m),7.19-7.23(1H,t,J＝6.6),7.05-7.03(1H,d,J＝8.6),6.93-6.91(1H,d,J＝8.6).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm):142.78,142.36,141.88,141.00,140.92,139.59,139.47,137.82,137.47,137.38,133.44,132.41,131.00,130.59,130.01,129.65,129.56,129.02,128.91,128.41,127.98,127.76,127.60,127.40,127.31,127.20,126.83,126.64,125.80,125.76,125.17,124.96,124.92,124.51,124.28,123.34,123.05,120.98,120.13,119.81,109.72,108.89.TOF-MS:747.6。
反应方程式如下所示：
Figure BDA0001429984840000151
实施例2
(1)中间体1的合成
与实施例1的中间体1相同。
(2)中间体4的合成
将原料1(1.15克)﹑原料4(1.12克)﹑无水碳酸钠(2.12克)和四(三苯基膦)钯(0.1克)置于烧瓶中。然后，加入30毫升甲苯﹑10毫升乙醇和10毫升蒸馏水。在氮气保护下，80℃回流反应24小时。反应完成后，将反应液减压蒸干，残留固体物用柱层析法提纯，淋洗液为石油醚与二氯甲烷的混合溶液(体积比为10：1)，得到白色粉末状固体，即为中间体4，产率为86％。
中间体4的核磁测定结果如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm):7.83(1H,s),7.72-7.69(5H,m),7.63(2H,s),7.48-7.44(5H,m),7.40-7.35(3H,m),7.24(1H,m).TOF-MS:384.3。
反应方程式如下所示：
Figure BDA0001429984840000152
(3)中间体5的合成
将中间体4(1.19克)置于干燥的烧瓶中，氮气保护下加入无水四氢呋喃(30毫升)；降温至-80℃，缓慢滴加浓度为1.6摩尔/升的正丁基锂环己烷溶液2毫升，搅拌反应1小时；缓慢滴加异丙醇频哪醇硼酸酯(0.7毫升)，自然升温至室温，继续搅拌反应12小时；加入蒸馏水20毫升，然后用乙醚萃取反应液，有机相用无水硫酸镁干燥；将干燥过的溶液减压蒸干，残留固体物用柱层析法提纯，淋洗液为石油醚与二氯甲烷的混合溶液(体积比为10：1)，得到白色粉末状固体，即为中间体5，产率为53％。
中间体5的核磁测定结果如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm):7.81(1H,s),7.77-7.75(1H,d,J＝8.5),7.71-7.69(4H,d,J＝8.1),7.62(2H,s),7.50-7.42(6H,m),7.37-7.33(3H,m),1.07(12H,s).TOF-MS:432.5。
反应方程式如下所示：
Figure BDA0001429984840000161
(4)芘衍生物样品C2的合成
将中间体1(0.76克)﹑中间体5(0.65克)﹑无水碳酸钠(1.06克)和四(三苯基膦)钯(60毫克)置于烧瓶中。然后，加入15毫升甲苯﹑5毫升乙醇和5毫升蒸馏水。在氮气保护下，100℃回流反应24小时。反应完成后，将反应液减压蒸干，残留固体物用柱层析法提纯，淋洗液为石油醚与二氯甲烷的混合溶液(体积比为8：1)，得到白色粉末状固体，即为目标产物，标记为C2，产率为48％。
化合物C2结构表征数据：(产率:48％)，1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm):8.31-8.29(1H,d,J＝9.0),8.19-8.17(1H,d,J＝7.8),8.13-8.11(1H,d,J＝7.8),8.08-8.07(1H,d,J＝7.8),8.04-8.02(1H,d,J＝9.3),7.97(2H,d,J＝1.4),7.94(1H,t,J＝1.8),7.88-7.85(3H,m),7.77-7.75(5H,m),7.67-7.58(3H,m),7.50-7.47(4H,t,J＝7.8),7.41-7.38(2H,t,J＝7.4),7.33-7.32(1H,t,J＝1.6),7.28(2H,d,J＝1.7),7.17-7.15(2H,m),7.15-7.10(4H,t,J＝7.4),6.99-6.98(4H,m).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm):142.33,141.96,141.92,141.81,141.01,140.93,140.84,139.81,137.57,137.53,131.94,130.56,130.39,130.07,129.79,128.93,128.81,128.45,128.17,127.76,127.68,127.62,127.42,127.30,127.09,127.00,125.64,125.23,125.10,125.03,124.97,124.69,124.41,124.14.TOF-MS:733.6.Anal.Calcd.For C58H38:C,94.79；H,5.21.Found:C,94.86；H,5.18.
反应方程式如下所示：
Figure BDA0001429984840000171
实施例3材料的光物理性能测试
对样品C1和C2进行光物理性能测试，其中样品C1的测试结果如图3所示。样品C1在二氯甲烷溶液中的发光峰位于400nm，并在418nm处有一个肩峰，在固态薄膜状态下的发光峰位于425nm；在二氯甲烷溶液中的发光量子效率为62％(以9，10-二苯基蒽为参比)。样品C2的测试结果如图4所示，在二氯甲烷溶液中的发光峰位于395nm，并在410nm处有一个肩峰，在固态薄膜状态下的发光峰位于413nm；在二氯甲烷溶液中的发光量子效率为68％(以9，10-二苯基蒽为参比)。
实施例4材料的热学稳定性测试
对样品C1和C2进行热学稳定性测试；其中样品C1的测试结果如图5所示。样品C1的热分解温度在415℃，而玻璃化转变温度为156℃，说明其具有很好的稳定性。样品C2的测试结果如图6所示，热分解温度在417℃，玻璃化转变温度为135℃。
实施例5电致发光器件的制备
将ITO玻璃基板分别用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗，在烘箱中120℃烘干，然后用紫外-臭氧(UV-ozone)处理。真空条件下(5×10-4帕)，在处理后的ITO基板上依次蒸镀各有机层(NPB(30nm)/TCTA(10nm)/发光层(芘衍生物样品C1 30nm))、LiF(2nm)和Al电极层(100nm)，器件发光面积为2毫米×2毫米。
实施例6电致发光器件的性能测试
器件的电致发光光谱和CIE色坐标采用PR650光谱仪测定；电流-电压-亮度特性用multimeter 2000(Keithley)电流计、R6145(Advantest)电压计和LS-110(Minolta)亮度计测定。所有测量均由计算机系统自动控制，在室温、常压、空气环境下进行。
器件性能：器件的电致发光峰位于416nm，且发光光谱随亮度变化很小，如图7所示；器件的开启电压为3.2V，最大亮度为6010cd/m2，如图8所示；器件的的最大外量子效率和电流效率分别为3.72％和2.38cd/A，且效率“滚降”不明显，如图9所示。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (8)

1.一种芘衍生物，其特征在于，结构通式如式(I)所示，
Figure FDA0002477121390000011
其中，*代表连接位置：
R1为基团
Figure FDA0002477121390000012
R2为基团
Figure FDA0002477121390000021
2.制备权利要求1所述的芘衍生物的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
(1)在非活性气体保护下，将含有原料A、原料B、钯催化剂、催化助剂的混合溶液在90～110℃下反应23～25小时，得到中间体1；其中，原料A选自具有式(III)所示结构式的化合物：
Figure FDA0002477121390000022
其中R1为基团
Figure FDA0002477121390000023
原料B选自具有式(IV)所示结构式的化合物中的一种：
Figure FDA0002477121390000031
其中，所述R01、R04均为卤素；R02、R03均为氢；或
所述R02、R03均为卤素；R01、R04均为氢；
(2)在非活性气体保护下，将含有原料C、原料D、钯催化剂、催化助剂的混合溶液在70～90℃下反应23～25小时，得到中间体2；其中，原料C选自具有式(V)所示结构式的化合物：
Figure FDA0002477121390000032
R2为基团
Figure FDA0002477121390000033
原料D选自具有式(VI)所示结构式的化合物中的一种：
Figure FDA0002477121390000041
其中，X1、X2独立地选自卤素中的一种；
(3)在非活性气体保护下，-85℃～-75℃的条件下，向含有中间体2的溶液中加入烷基锂，然后加入烷基醇硼酸酯，升温至室温，搅拌反应10～14小时，得到中间体3；
(4)在非活性气体保护下，将含有中间体1、中间体3、钯催化剂、催化助剂的混合溶液在90～110℃下反应23～25小时，得到所述芘衍生物；
在所述步骤(3)中，所述烷基锂选自甲基锂、乙基锂、丙基锂、正丁基锂中的至少一种；
所述烷基醇硼酸酯为异丙醇频哪醇硼酸酯；
步骤(1)中所述催化助剂、步骤(2)中所述催化助剂、步骤(4)中所述催化助剂独立地选自钠盐、钾盐﹑铯盐中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述原料A、原料B、钯催化剂、催化助剂的摩尔比为0.9～1.1：0.9～1.1：0.04～0.06：45～55；
步骤(2)中所述原料C、原料D、钯催化剂、催化助剂的摩尔比为0.9～1.1：0.9～1.1：0.04～0.06：45～55；
步骤(3)中所述中间体2﹑烷基锂和烷基醇硼酸酯的摩尔配比为0.9～1.1：1.1～1.3：1.8～2.2；
步骤(4)中所述中间体1﹑中间体3﹑钯催化剂和催化助剂的摩尔配比为0.9～1.1：0.9～1.1：0.04～0.06：45～55。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的非活性气体、步骤(2)中所述的非活性气体、步骤(3)中所述的非活性气体、步骤(4)中所述的非活性气体独立地选自氮气、氦气、氩气中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述钯催化剂、步骤(2)中所述钯催化剂、步骤(4)中所述钯催化剂为四(三苯基膦)钯；
步骤(1)中所述催化助剂、步骤(2)中所述催化助剂、步骤(4)中所述催化助剂为无水碳酸钠。
6.一种电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件包括阳极、空穴传输层、发光层、电子阻挡层、电子传输层和空穴阻挡层、阴极；
所述发光层包括权利要求1所述的芘衍生物。
7.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述阳极为氧化铟锡导电玻璃阳极；
所述阴极为氟化锂/铝复合阴极；
所述空穴传输层含有NPB；
所述电子阻挡层含有TCTA；
所述电子传输层和空穴阻挡层含有TPBI；
NPB是结构式如式(VII)所示的化合物：
Figure FDA0002477121390000051
TCTA是结构式如式(VIII)所示的化合物：
Figure FDA0002477121390000061
TPBI是结构式如式(IX)所示的化合物：
Figure FDA0002477121390000062
8.根据权利要求7所述的电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件发射波长400nm～480nm之间的短波蓝光。
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