CN107759624B - 不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用 - Google Patents
不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107759624B CN107759624B CN201711102688.4A CN201711102688A CN107759624B CN 107759624 B CN107759624 B CN 107759624B CN 201711102688 A CN201711102688 A CN 201711102688A CN 107759624 B CN107759624 B CN 107759624B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- functional material
- photoelectric functional
- organic photoelectric
- asymmetric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- -1 aryl boron Chemical compound 0.000 title abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 7
- SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N durene Chemical compound CC1=CC(C)=C(C)C=C1C SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000006069 Suzuki reaction reaction Methods 0.000 claims description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical compound BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 2
- FBTOLQFRGURPJH-UHFFFAOYSA-N 1-phenyl-9h-carbazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC2=C1NC1=CC=CC=C12 FBTOLQFRGURPJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- INUMMPHTUPBOEU-UHFFFAOYSA-N 1-phenylacridine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12 INUMMPHTUPBOEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- OSZBRXNBKKWJOM-UHFFFAOYSA-N 1-phenylphenazine Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C12 OSZBRXNBKKWJOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N triphenylamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 4
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 4
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003444 phase transfer catalyst Substances 0.000 description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 4
- IPGCWJZKTTZTSB-UHFFFAOYSA-K trisodium;trifluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[Na+].[Na+].[Na+] IPGCWJZKTTZTSB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- CINYXYWQPZSTOT-UHFFFAOYSA-N 3-[3-[3,5-bis(3-pyridin-3-ylphenyl)phenyl]phenyl]pyridine Chemical compound C1=CN=CC(C=2C=C(C=CC=2)C=2C=C(C=C(C=2)C=2C=C(C=CC=2)C=2C=NC=CC=2)C=2C=C(C=CC=2)C=2C=NC=CC=2)=C1 CINYXYWQPZSTOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZMGYPLQYOPHEL-UHFFFAOYSA-N Boron trifluoride etherate Chemical compound FB(F)F.CCOCC KZMGYPLQYOPHEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N DMSO Substances CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- ZUMHPFURPMPMSM-UHFFFAOYSA-N 1-phenyl-10h-phenothiazine Chemical compound C=12NC3=CC=CC=C3SC2=CC=CC=1C1=CC=CC=C1 ZUMHPFURPMPMSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-[4-[1-[4-(4-methyl-n-(4-methylphenyl)anilino)phenyl]cyclohexyl]phenyl]-n-(4-methylphenyl)aniline Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C1(CCCCC1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(C)=CC=1)C=1C=CC(C)=CC=1)C1=CC=C(C)C=C1 ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/02—Boron compounds
- C07F5/027—Organoboranes and organoborohydrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1007—Non-condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
- C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
- C09K2211/1037—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
一种不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用，该材料是以芳基硼化合物作为受体，以苯基咔唑、三苯胺、苯基吩噁嗪、苯基吩噻嗪或苯基吖啶作为给体，经Suzukit偶联反应制得。该类材料易于纯化，合成较简单、具有较好的溶解性、稳定性以及成膜性并且具有较高的三线态能级；通过引入芳基硼基团可以明显的改善材料的载流子传输能力，赋予其优异的空穴传输和电子传输能力，是一种具有双极传输性质的新型高性能光电功能材料；利用本发明材料制备的电致发光器件，具有高效率、较低的启亮电压以及稳定的电致发光性能，本发明对发展高效稳定的有机发光二极管具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及有机光电材料技术领域，具体涉及一种新型不对称芳基硼化合物光电功能材料及其制备方法与应用。
背景技术
有机电致发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)是在电场的作用下，以有机材料为活性层发光的器件。由于OLED具有视角宽，高亮度，响应快，工艺简单等优点，在现代科学研究中受到了广泛的关注。在电致发光(EL)中，由电子和空穴的复合而激发的有机分子，不受自旋规律的限制，理论上按照统计分布计算，产生激发三重态和激发单重态的比例是3:1。因此在电致发光中如果不考虑其它可能的能量损失，荧光电致发光只利用了输入能量的25％，这就导致其内量子效率(指辐射光子数占注入载流子数的比例)很难突破25％的理论极限，而其余处于激发三重态(75％)的能量并没有被利用，所以如何将激发三重态的能量转换为光的形式释放出来，提升器件的量子效率，是最近的研究热点之一。有机电致磷光器件 (Phosphorescent organic light-emitting diodes,PhOLEDs)，由于在磷光材料中引入重原子，提高了自旋和轨道的耦合，缩短了磷光材料的寿命，使原来自旋禁阻的最低激发三重态到单重态的跃迁变为允许，因此75％的三重态的激子就可以被利用，这样其内量子效率理论上就有可能会达到100％。但是在PhOLEDs中，当激发三重态的浓度过高时，常常会出现三重态—三重态湮灭和高浓度的猝灭，这种现象的出现会使器件效率降低，为了避免这种现象的出现，常常采用主客体掺杂结构。为了获得高效的电致磷光器件，主体材料的发展是非常重要的。一个较好的主体材料必须满足以下几个条件：1)主体材料分子中有较大的吸收截面；2)主体材料与客体材料有良好的相容性，防止相分离从而导致浓度猝灭；3)主体材料需要有较高的三线态能级，可以防止能量从客体材料回传到主体材料；4)主体材料的发射光谱与客体材料的吸收光谱有一定的重叠，这样主体材料受到激发后，能量可以顺利的传递给客体分子；5) 主体材料的最高占有轨道(HOMO)和最低未占有轨道(LUMO)应该与相邻活性层匹配，这样可以减少空穴和电子的注入阻力，从而降低驱动电压；6)较好的载流子迁移率；7)较好的热稳定性和化学稳定性。
但是，目前旋涂型的磷光有机发光二极管仍然存在效率低下，器件寿命较短的问题，尤其是蓝光器件，所以通过开发新型的蓝光双极性主体材料来改善器件性能是非常重要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种新型不对称芳基硼化合物光电功能材料及其制备方法与应用。该材料具有良好的光电性能、稳定性、成膜性、溶解性等优点，该制备方法以成本低廉的芳基硼化合物作为受体基团，原材料成本低，制备方法简单高效。
为实现上述目的，具体技术方案如下：
一种新型不对称芳基硼有机光电功能材料，结构式如式1所示：
R1和R2为具有不同给电子能力的给体：苯基咔唑、三苯胺、苯基吩噁嗪、苯基吩噻嗪或苯基吖啶。
作为本申请的优选技术方案，所述的R1和R2为如下所述结构化合物中的任一种，其中， B为硼原子，N为氮原子，O为氧原子，S为硫原子。
具体的，所述的基新型不对称芳基硼有机光电功能材料可以是以下结构中的任一种：
一种新型不对称芳基硼有机光电功能材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将1,2,4,5,-四甲苯溶于二氯甲烷中，缓慢滴加液溴，控制温度在50-70℃反应，然后向反应体系滴加碱性溶液至反应体系为中性，过滤得到固体；
(2)在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物溶解于干燥的无水乙醚中，将反应体系降至-78℃，再滴加正丁基锂反应1h，保持温度加入三氟化硼-乙醚络合物，升至室温反应12h，经萃取，旋蒸得到粗产物分离提纯得到固体；
(3)在氮气保护下，将步骤(2)得到的产物通过Suzuki偶联反应与给电子单元(Ⅰ-Ⅴ)相连接，得到新型不对称芳基硼有机光电功能材料。
作为本申请的一种优选技术方案，所述步骤(1)中，反应时间在1-3h。
作为本申请的一种优选技术方案，所述步骤(2)中，滴加操作时，步骤(1)所得产物与丁基锂的摩尔比为1:1，步骤(1)所得产物与乙醚的体积比为1mmol：10-12mL，步骤(1) 所得产物与三氟化硼乙醚络合物的摩尔比为3:1。
作为本申请的一种优选技术方案，所述步骤(3)中，Suzuki偶联反应的温度为80-90℃，反应时间为24-48h。
本发明所述的基于新型不对称芳基硼有机光电功能材料的电致发光器件。
本发明所述的基于新型不对称芳基硼有机光电功能材料在有机光电器件中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明中涉及的不对称含硼化合物的光电功能材料，合成较为简单且产率较高；
(2)这种功能材料是利用原子级别的受体构筑双极性主体材料，并且碳硼键之间的非共轭连接方式保证了材料具有较高的三线态能级，可以很好的抑制能量从客体材料回传到主体材料；
(3)具有较好的热稳定性，热分解温度都在330℃以上；
(4)发射光谱可以很好的和客体材料的吸收光谱重合，有利于能量传递，并且有着合适的 HOMO和LUMO值；
(5)制作的电致发光器件有着较低的启动电压(3.5V左右)，和高的外量子效率(18％)，有助于实现高效稳定的电致发光器件。
附图说明
图1为实施例2和实施例3中的DNPhCzB和NPhDCzB在二氯甲烷和薄膜状态下的紫外吸收(UV)光谱和荧光发射(PL)光谱；
图2为实施例2和实施例3的DNPhCzB和NPhDCzB电致发光器件的电流密度-电压-亮度曲线；
图3为实施例2和实施例3的DNPhCzB和NPhDCzB电致发光器件效率图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：光电功能材料TPhB的合成
取单口反应瓶，加入10g 1，2，4，5-四甲基苯，加入30mL二氯甲烷，取恒压滴液漏斗置于单口瓶上方，量取10mL液溴,并加入30mL二氯甲烷置于恒压滴液漏斗中，接尾气回收装置，逐滴将液溴的二氯甲烷溶液滴加入反应体系中，滴加完毕后，恒压滴液漏斗移除，并在单口瓶上接上冷凝管，将反应体系升至55℃，反应1.5h。反应结束后将体系将至室温，向反应体系中滴加氢氧化钾水溶液至反应体系呈中性，将固体过滤并干燥。将部分粗产物(4.6g)加入两口瓶中，抽真空，鼓氮气反复三次，氮气保护下加入150mL的无水乙醚，然后将装置放入到-78℃的干冰/丙酮浴中冷却10min。用注射器量取6.3mL的正丁基锂的正己烷溶液，逐滴加入到反应瓶中，氮气保护下-78℃反应1h，然后加入三氟化硼-乙醚络合物0.66mL，然后室温反应12h。反应液用100mL的水猝灭反应，用3×50mL的二氯甲烷溶液萃取，有机相收集并用无水硫酸钠干燥，浓缩得粗产物，经柱层析分离纯化得到2.8g白色固体，产率82.3％。结构如下：
实施例2：光电功能材料DNPhCzB的合成
取干净两口瓶称取TPhB(0.8g)，4-硼酸酯苯基咔唑(0.45g),四三苯基膦钯(0.32g),相转移催化剂1mL，抽真空，鼓氮气反复三次，氮气保护下加入去除氧气的甲苯(30mL),2M的碳酸钾水溶液(15mL),将反应体系的温度升高至85℃，反应48h。反应液用50mL的水猝灭反应，用3×40mL的二氯甲烷溶液萃取，有机相收集并用无水硫酸钠干燥，浓缩得到粗产物，经硅胶层析柱分离纯化得到的0.3g白色固体产物(CzBDBr)，产率48％。
取干净两口瓶称取CzBDBr(0.3g)，4-硼酸三苯胺(0.63g),四三苯基膦钯(0.108g),相转移催化剂0.6mL，抽真空，鼓氮气反复三次，氮气保护下加入去除氧气的甲苯(24mL),2M的碳酸钾水溶液(12mL),将反应体系的温度升高至85℃，反应48h。反应液用50mL的水猝灭反应，用3×40mL的二氯甲烷溶液萃取，有机相收集并用无水硫酸钠干燥，浓缩得到粗产物，经硅胶层析柱分离纯化得到的0.2g白色固体产物(DNPhCzB)。产率：48％。1H NMR(400MHz, d-DMSO,ppm):δ.25(s,2H),7.67(s,2H),7.45-7.30(m,16H),7.07-7.01(t,J＝24Hz,20H),2.07 (s,18H),1.93(d,J＝20Hz,18H).13C NMR(100MHz,CDCl3,ppm):δ149.37,148.85,148.02, 145.83,142.88,142.82,142.20,141.03,137.88,135.95,135.81,135.74,131.52,131.24,131.05, 130.40,129.24,126.80,125.92,124.14,123.86,123.40,122.58,120.34,119.89,109.90,20.33, 18.10.HRMS(EI):m/z calcd forC84H76BN3[M+H]+:1137.6247；found:1137.6246.
结构如下：
实施例3：光电功能材料NPhDCzB的合成
取干净两口瓶称取TPhB(0.8g)，4-硼酸酯苯基咔唑(0.9g),四三苯基膦钯(0.32g),相转移催化剂1mL，抽真空，鼓氮气反复三次，氮气保护下加入去除氧气的甲苯(30mL),2M的碳酸钾水溶液(15mL),将反应体系的温度升高至85℃，反应48h。反应液用50mL的水猝灭反应，用3×40mL的二氯甲烷溶液萃取，有机相收集并用无水硫酸钠干燥，浓缩得到粗产物，经硅胶层析柱分离纯化得到的0.3g白色固体产物(DCzBBr)，产率48％。
取干净两口瓶称取DCzBBr(0.3g)，4-硼酸三苯胺(0.32g),四三苯基膦钯(0.11g),相转移催化剂0.3mL，抽真空，鼓氮气反复三次，氮气保护下加入去除氧气的甲苯(24mL),2M的碳酸钾水溶液(12mL),将反应体系的温度升高至85℃，反应48h。反应液用50mL的水猝灭反应，用3×40mL的二氯甲烷溶液萃取，有机相收集并用无水硫酸钠干燥，浓缩得到粗产物，经硅胶层析柱分离纯化得到的0.2g白色固体产物(NPhDCzB)。产率：48％。1H NMR(400MHz,d-DMSO,ppm):δ8.27(d,J＝8.0Hz,4H),7.70(d,J＝8.0Hz,4H),7.46(s,8H),7.40-7.28(m,12H), 7.07-7.02(m,10H),2.09(s,18H),1.95(d,J＝24Hz,18H).13C NMR(100MHz,CDCl3,ppm):δ 149.27,148.76,148.00,145.84,142.78,142.28,141.01,137.82,136.00,135.92,135.78,135.72, 131.58,131.30 131.03,130.37,129.23,126.81,125.91,124.13,123.85,123.39,122.58,120.34, 119.88,109.88,20.34,18.12.HRMS(EI):m/z calcd forC84H74BN3[M+H]+:1135.6090；found: 1135.6093.
结构如下：
有机电致发光的性能表征
本发明以配合物作为发光层的器件可包括：1.导电玻璃层(ITO)；2.空穴注入层PEDOT:PSS；3.发光层；4.电子传输层(TmPyPB)；5.电子注入层(Liq)；6.阴极Al。
电致发光器件的制作方法为：使用旋涂技术，在经过清洗的玻璃衬底(ITO)上依次旋涂 ITO/PEDOT:PSS(80nm)/host:15wt％FIrpic(35nm)/TmPyPB(40nm)/Liq(1nm)/Al(100nm)，其中Host为实施例2和实施例3中制备得到的DNPhCzB或NPhDCzB和一定比例的TAPC 材料共混。电致发光器件的电流密度-电压-亮度曲线如图2所示。本发明提供的光电材料的电流效率如图3所示。
试验结果如下表所示：
a数据顺序为亮度为1cd m-2,亮度为100cd m-2,亮度为1000cd m-2时的电压值。
b数据顺序为电流效率，功率效率，外量子效率。
c数据顺序为亮度为100cd m-2，亮度为1000cd m-2。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种不对称芳基硼有机光电功能材料，其特征在于，结构式如式1所示：
R1为
R2为
2.权利要求1所述的不对称芳基硼有机光电功能材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将1,2,4,5-四甲苯溶于二氯甲烷中，缓慢滴加液溴，控制温度在50-70℃反应1-3h，然后向反应体系滴加碱性溶液至反应体系为中性，过滤得到固体；
(2)在氮气保护下，将步骤(1)得到的产物溶解于干燥的无水乙醚中，将反应体系降至-78℃，再滴加正丁基锂反应1h，保持温度加入三氟化硼-乙醚络合物，升至室温反应12h，经萃取，旋蒸得到粗产物分离提纯得到固体，所述步骤(1)所得产物与正丁基锂的摩尔比为1:1，步骤(1)所得产物与乙醚的体积比为1mmol：10-12mL，步骤(1)所得产物与三氟化硼-乙醚络合物的摩尔比为3:1；
(3)在氮气保护下，将步骤(2)得到的产物通过Suzuki偶联反应与权利要求1中所述的R1、R2对应的给电子单元相连接，得到不对称芳基硼有机光电功能材料，所述Suzuki偶联反应的温度为80-90℃，反应时间为24-48h。
3.权利要求1所述的不对称芳基硼有机光电功能材料在有机电致发光器件主体材料中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711102688.4A CN107759624B (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711102688.4A CN107759624B (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107759624A CN107759624A (zh) | 2018-03-06 |
| CN107759624B true CN107759624B (zh) | 2020-08-04 |
Family
ID=61273821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711102688.4A Active CN107759624B (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107759624B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110818731B (zh) * | 2018-08-09 | 2023-04-07 | 上海和辉光电股份有限公司 | 一种三芳基硼衍生物有机发光材料、其制备方法及其应用 |
| CN111088036A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-01 | 深圳智材有机光电有限公司 | 一种荧光材料、制备方法及应用 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3994799B2 (ja) * | 2002-06-11 | 2007-10-24 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置 |
| US20060036114A1 (en) * | 2004-08-13 | 2006-02-16 | Suning Wang | Organoboron luminescent compounds and methods of making and using same |
| JP4853506B2 (ja) * | 2008-10-09 | 2012-01-11 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| US10950799B2 (en) * | 2014-07-31 | 2021-03-16 | Merck Patent Gmbh | Organic electroluminescent element, display device, lighting device, PI-conjugated compound, and light-emitting thin film |
-
2017
- 2017-11-10 CN CN201711102688.4A patent/CN107759624B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107759624A (zh) | 2018-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102906152B (zh) | 含芴、蒽和苯并噻二唑单元的聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN102753598B (zh) | 含蒽和苯并硒二唑类共聚物、其制造方法和应用 | |
| CN102686592B (zh) | 含芴卟啉-蒽共聚物、其制备方法和应用 | |
| CN101161698B (zh) | 打断共轭超支化聚合物材料及制备方法和应用 | |
| CN111533757A (zh) | 基于二噻吩并苯并咪唑的无掺杂空穴传输材料及其制备方法与在钙钛矿太阳能电池中的应用 | |
| CN101787020A (zh) | 一种可溶液加工的有机共轭分子及在太阳能电池中的应用 | |
| CN107759624B (zh) | 不对称芳基硼有机光电功能材料及其制备方法与应用 | |
| CN102686636A (zh) | 含芴共轭聚合物、其制备方法和太阳能电池器件 | |
| CN102464794B (zh) | 含苯并三唑基共聚物、其制备方法和应用 | |
| CN103739607A (zh) | 一种基于三并咔唑多臂结构红光材料及其制备方法与应用 | |
| CN102712652B (zh) | 含芴卟啉-苯共聚物、其制备方法和应用 | |
| CN102050794A (zh) | 喹喔啉衍生物及包括此喹喔啉衍生物的有机发光二极管 | |
| CN102453228B (zh) | 含芴、蒽和苯并二噻吩单元有机半导体材料及其制备方法和应用 | |
| CN102807554B (zh) | 含萘、蒽、二苯并噻吩砜单元的有机半导体材料及其制备方法和应用 | |
| CN102329418A (zh) | 一种基于1,2,4,5-四嗪的共轭聚合物及用于制备太阳能电池 | |
| EP2657226B1 (en) | Organic semiconductor material, preparation methods and uses thereof | |
| CN102234365B (zh) | 含蒽和苯并噻二唑类共聚物及其制备方法和应用 | |
| CN114621276B (zh) | 一种苯并噻二唑硼氮衍生物及其应用 | |
| CN103965449A (zh) | 一种含铱光功能聚合物及其制备方法 | |
| CN103288811A (zh) | 含二苯并噻吩砜有机半导体材料、其制备方法及有机电致发光器件 | |
| CN102807556B (zh) | 含萘、蒽、二苯并噻吩砜单元的有机半导体材料及其制备方法和应用 | |
| CN111057008B (zh) | 一种d-a型激发态质子转移的高效率荧光材料及其制备方法与应用 | |
| CN110964041B (zh) | 一种基于苯并酰亚胺的受体材料及其制备方法和应用 | |
| CN108863871B (zh) | 一类芘衍生物的电致发光材料及其制备方法与应用 | |
| CN103360268A (zh) | 含三苯胺和萘的有机半导体材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |