CN107922376A - 杂环化合物及包含其的有机发光器件 - Google Patents

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Abstract

本说明书提供了杂环化合物及包含其的有机发光器件。

Description

杂环化合物及包含其的有机发光器件
技术领域
本说明书要求于2015年10月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0148680的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及杂环化合物及包含其的有机发光器件。
背景技术
通常，有机发光现象意指通过使用有机材料将电能转换成光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件通常具有这样的结构，其包括正电极、负电极和介于其间的有机材料层。本文中，在很多情况下，有机材料层可具有由不同材料构成的多层结构以提高有机发光器件的效率和稳定性，例如，有机材料层可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等构成。在有机发光器件的结构中，如果在两个电极之间施加电压，则空穴从正电极注入有机材料层并且电子从负电极注入有机材料层，当注入的空穴与电子彼此相遇时形成激子，并且当激子再次返回基态时发光。
一直需要开发用于上述有机发光器件的新材料。
现有技术—韩国专利申请特开No.2013-0007441
发明内容
技术问题
本说明书描述了杂环化合物及包含其的有机发光器件。
技术方案
本说明书的一个示例性实施方案提供了由以下化学式1表示的化合物：
[化学式1]
在化学式1中，
Z为经取代或未经取代的噻吩环，或者经取代或未经取代的噻吩并噻吩环，
Ar1为
Ar2为
X1和X2彼此相同或不同，并且各自独立地为选自以下(a)至(g)中的任一种，
Y1至Y4彼此相同或不同，并且各自独立地为N、CH或CR5，
R1至R5彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基、经取代或未经取代的甲硅烷基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环，
当Z为经取代或未经取代的噻吩环时，Y1至Y4全部为CH，并且X1和X2彼此相同或不同且各自为(a)至(f)中的任一种，R1至R5中的至少一者为氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基、经取代或未经取代的甲硅烷基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环，并且
R21至R24彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基。
此外，本说明书的一个示例性实施方案提供了一种有机发光器件，包括第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中所述有机材料层中的一个或更多个层包含化学式1的所述化合物。
有益效果
本说明书中描述的化合物可以用作有机发光器件的有机材料层的材料。根据至少一个示例性实施方案的化合物可以在有机发光器件中提高效率，实现低驱动电压和/或改善使用寿命特点。特别地，本说明书中描述的化合物可以用作进行空穴注入、空穴传输、空穴缓冲、电荷产生或者空穴注入和空穴传输两者的材料。
附图说明
图1示出了由基底1、正电极2、发光层3和负电极4构成的有机发光器件的实例。
图2示出了由基底1、正电极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层3、电子传输层7和负电极4构成的有机发光器件的实例。
图3示出了包括基底1、正电极2和负电极4并且包括在正电极与负电极之间的两个单元的有机发光器件的实例，所述两个单元包括空穴注入层5a和5b、空穴传输层6a和6b、发光层3a和3b，以及电荷传输层8a和8b，其中在所述单元之间设置电荷产生层9。
具体实施方式
下文中，将更详细地描述本说明书。
本说明书的一个示例性实施方案提供了由化学式1表示的化合物。
以下将描述取代基的实例，但不限于此。
在本说明书中，术语“经取代或未经取代的”意指未经取代或者经选自以下的一个或更多个取代基取代：氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、羰基、酯基、酰亚胺基、氨基、氧化膦基团、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、甲硅烷基、硼基、烷基、环烷基、烯基、芳基、芳烷基、芳烯基、烷基芳基、烷基胺基、芳烷基胺基、杂芳基胺基、芳基胺基、芳基膦基和杂环基；或者意指未经取代或者经以上例示的取代基中两个或更多个取代基连接的取代基取代。例如，术语“两个或更多个取代基连接的取代基”可为联苯基。即，联苯基也可为芳基，并且可解释为两个苯基连接的取代基。
在本说明书中，“相邻”基团可意指经与相应取代基取代的原子直接连接的原子取代的取代基、在空间上最接近相应取代基设置的取代基，或者经相应的取代基取代的原子取代的另外取代基。例如，苯环中在邻位取代的两个取代基和脂肪族环中取代同一碳的两个取代基可以解释为彼此“相邻”的基团。作为另一个实例，当化学式1中Y1至Y4中的任一者或更多者为CR5时，R5可以解释为与R1至R4中空间上接近的取代基“相邻”的基团。此外，在化学式1中，R1和R2或者R3和R4可以解释为彼此“相邻”的基团。
在本说明书中，卤素基团的实例包括氟、氯、溴或碘。
在本说明书中，羰基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至40。具体地，羰基可以是具有以下结构的化合物，但不限于此。
在本说明书中，对于酯基来说，酯基中的氧可以经具有1至40个碳原子的直链、支链或环状烷基，或者具有6至30个碳原子的芳基取代。具体地，酯基可以是具有以下结构式的化合物，但不限于此。
在本说明书中，酰亚胺基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至25。具体地，酰亚胺基可以为具有以下结构的化合物，但不限于此。
在本说明书中，甲硅烷基可以由化学式-SiRaRbRc表示，并且Ra、Rb和Rc可以各自为氢、经取代或未经取代的烷基，或者经取代或未经取代的芳基。甲硅烷基的具体实例包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等，但不限于此。
在本说明书中，硼基可以由化学式-BRaRbRc表示，并且Ra、Rb和Rc可以各自为氢、经取代或未经取代的烷基，或者经取代或未经取代的芳基。硼基的具体实例包括三甲基硼基、三乙基硼基、叔丁基二甲基硼基、三苯基硼基、苯基硼基等，但不限于此。
在本说明书中，烷基可为直链的或支链的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为1至40。根据一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至20。根据另一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至10。根据又一个示例性实施方案，烷基的碳原子数为1至6。烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本说明书中，烷氧基可为直链的、支链的或环状的。烷氧基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至40。其具体实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基(isopropoxy)、异丙基氧基(i-propyloxy)、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、对甲基苄氧基等，但不限于此。
本说明书中描述的包含烷基、烷氧基和其他烷基部分的取代基包括直链形式和支链形式二者。
在本说明书中，烯基可为直链的或支链的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为2至40。根据一个示例性实施方案，烯基的碳原子数为2至20。根据另一个示例性实施方案，烯基的碳原子数为2至10。根据又一个示例性实施方案，烯基的碳原子数为2至6。其具体实例包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、芪基、苯乙烯基等，但不限于此。
在本说明书中，环烷基没有特别限制，但优选具有3至60个碳原子，并且根据一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至40。根据另一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至20。根据又一个示例性实施方案，环烷基的碳原子数为3至6。其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。
在本说明书中，烷基胺基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至40。烷基胺基的具体实例包括甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、苯胺基、萘胺基、联苯胺基、蒽基胺基、9-甲基-蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘胺基、二甲苯基胺基，苯基甲苯基胺基，三苯基胺基等，但不限于此。
在本说明书中，芳基胺基的实例包括经取代或未经取代的单芳基胺基、经取代或未经取代的二芳基胺基，或者经取代或未经取代的三芳基胺基。芳基胺基中的芳基可以是单环芳基或多环芳基。包含两个或更多个芳基的芳基胺基可包括单环芳基、多环芳基，或者单环芳基和多环芳基二者。
芳基胺基的具体实例包括苯胺、萘胺、联苯胺、蒽基胺，3-甲基-苯胺、4-甲基-萘胺、2-甲基-联苯胺、9-甲基-蒽基胺、二苯基胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、咔唑、三苯基胺基等，但不限于此。
在本说明书中，杂芳基胺基的实例包括经取代或未经取代的单杂芳基胺基、经取代或未经取代的二杂芳基胺基，或者经取代或未经取代的三杂芳基胺基。杂芳基胺基中的杂芳基可以是单环杂环基或多环杂环基。包含两个或更多个杂环基的杂芳基胺基可包含单环杂环基、多环杂环基，或者单环杂环基和多环杂环基二者。
在本说明书中，芳基杂芳基胺基意指经芳基和杂环基取代的胺基。
在本说明书中，芳基膦基的实例包括经取代或未经取代的单芳基膦基、经取代或未经取代的二芳基膦基、或者经取代或未经取代的三芳基膦基。芳基膦基中的芳基可以是单环芳基，并且可以是多环芳基。包含两个或更多个芳基的芳基膦基可包含单环芳基、多环芳基，或者单环芳基和多环芳基二者。
在本说明书中，芳基没有特别限制，但优选具有6至60个碳原子，并且可以是单环芳基或多环芳基。根据一个示例性实施方案，芳基的碳原子数为6至30。根据一个示例性实施方案，芳基的碳原子数为6至20。单环芳基的实例包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。多环芳基的实例包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等，但不限于此。
在本说明书中，芴基可以是被取代，并且两个取代基可以彼此结合以形成螺环结构。
当芴基被取代时，芴基可以是螺芴基例如以及经取代的芴基例如(9,9-二甲基芴基)和(9,9-二苯基芴基)。然而，芴基不限于此。
在本说明书中，杂环基为包含N、O、P、S、Si和Se中一者或更多者作为杂原子的杂环基，并且其碳原子数没有限制，但优选为1至60。根据一个示例性实施方案，杂环基的碳原子数为1至30。杂环基的实例包括吡啶基、吡咯基、嘧啶基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、唑基、异唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、二唑基、噻二唑基、二噻唑基、四唑基、吡喃基、噻喃基、吡嗪基、嗪基、噻嗪基、二英基三嗪基、四嗪基、喹啉基(quinolinyl)、异喹啉基、喹啉基(quinolyl)、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基、吖啶基呫吨基、菲啶基、二氮杂萘基、三氮杂茚基、吲哚基、吲哚啉基、吲嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、苯并噻唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚并咔唑基、茚并咔唑基、吩嗪基、咪唑并吡啶基、吩嗪基、菲啶基、菲咯啉基、吩噻嗪基、咪唑并吡啶基、咪唑并菲啶基、苯并咪唑并喹唑啉基或苯并咪唑并菲啶基等，但不限于此。
在本说明书中，对杂环基的上述描述可以适用于除芳香族基团之外的杂芳基。
在本说明书中，对芳基的上述描述可以适用于芳氧基、芳基硫基、芳基磺酰基、芳基膦基、芳烷基、芳烷基胺基、芳烯基、烷基芳基、芳基胺基和芳基杂芳基胺基中的芳基。
在本说明书中，关于烷基的上述描述可以适用于烷基硫基、烷基磺酰基、芳烷基、芳烷基胺基、烷基芳基和烷基胺基中的烷基。
在本说明书中，对杂环基的上述描述可以适用于杂芳基、杂芳基胺基和芳基杂芳基胺基中的杂芳基。
在本说明书中，对烯基的上述描述可以适用于芳烯基中的烯基。
在本说明书中，对芳基的上述描述可以适用于除二价亚芳基之外的亚芳基。
在本说明书中，对杂环基的上述描述可以适用于除二价杂亚芳基以外的杂亚芳基。
在本说明书中，与相邻基团结合以形成环的含义是指与相邻基团结合以形成经取代或未经取代的脂肪族烃环、经取代或未经取代的芳香族烃环、经取代或未经取代的脂肪族杂环、经取代或未经取代的芳香族杂环，或者其稠环。
在本说明书中，脂肪族烃环是指仅由碳和氢原子构成的非芳香族基团的环。具体地，脂肪族烃环的实例包括环丙烷、环丁烷、环丁烯、环戊烷、环戊烯、环己烷、环己烯、1,4-环己二烯、环庚烷、环庚烯、环辛烷、环辛烯等，但不限于此。
在本说明书中，芳香族烃环是指仅由碳和氢原子构成的芳香族环。具体地，芳香族烃环的实例包括苯、萘、蒽、菲、苝、荧蒽、苯并菲、非那烯、芘、并四苯、并五苯、芴、茚、苊、苯并芴、螺芴等，但不限于此。
在本说明书中，脂肪族杂环是指包含一个或更多个杂原子的脂肪族环。具体地，脂肪族杂环的实例包括环氧乙烷、四氢呋喃、1,4-二烷、吡咯烷、哌啶、吗啉、氧杂环庚烷、氮杂环辛烷，硫杂环己烷等，但不限于此。在本说明书中，芳香族杂环是指包含一个或更多个杂原子的芳香族环。具体地，芳香族杂环的实例包括吡啶、吡咯、嘧啶、哒嗪、呋喃、噻吩、咪唑、吡唑、唑、异唑、噻唑、异噻唑、三唑、二唑、噻二唑、二噻唑、四唑、吡喃、噻喃、二嗪、嗪、噻嗪、二英、三嗪、四嗪、异喹啉、喹啉、醌醇、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、吖啶、菲啶、二氮杂萘、三氮杂茚、吲哚、中氮茚、苯并噻唑、苯并唑、苯并咪唑、苯并噻吩、苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咔唑、苯并咔唑、二苯并咔唑、吩嗪、咪唑并吡啶、吩嗪、菲啶、吲哚并咔唑、茚并咔唑等，但不限于此。
在本说明书中，脂肪族烃环、芳香族烃环、脂肪族杂环和芳香族杂环可以是单环的或多环的。
根据本说明书的一个示例性实施方案，化学式1的化合物可以由以下化学式2至4中的任一个表示。
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
在化学式2至4中，
X1、X2、Y1至Y4、R1至R5和R21至R24的定义与化学式1中的定义相同。
在本发明的一个示例性实施方案中，Y1至Y4彼此相同或不同，并且各自独立地为N、CH或CR5。
在一个示例性实施方案中，Y1至Y4中的一者是N。
在一个示例性实施方案中，Y1是N。
在一个示例性实施方案中，Y2是N。
在一个示例性实施方案中，Y3是N。
在一个示例性实施方案中，Y4是N。
在一个示例性实施方案中，Y1至Y4中的两者是N。
在一个示例性实施方案中，Y1和Y2是N。
在一个示例性实施方案中，Y2和Y3是N。
在一个示例性实施方案中，Y2和Y3是N，并且Y1和Y4是CH。
在一个示例性实施方案中，Y1和Y3是N。
在一个示例性实施方案中，Y1和Y4是N。
在一个示例性实施方案中，Y2和Y4是N。
在一个示例性实施方案中，Y3和Y4是N。
在一个示例性实施方案中，Y1至Y4中的三者是N。
在一个示例性实施方案中，Y1至Y4是N。
在本发明的一个示例性实施方案中，化学式1的化合物可以由以下化学式5至8中的任一个表示。
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
在化学式5至8中，
X1、X2、Y1至Y4、R1至R5和R21至R24的定义与化学式1中的定义相同。
在一个示例性实施方案中，化学式5中R1至R4中的至少一者为氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环。
在本发明的一个示例性实施方案中，化学式1的所述化合物可以由以下化学式9至11中的任一个表示：
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
在化学式9至11中，
X1、X2、Y1至Y4、R1至R5和R21至R24的定义与化学式1中的定义相同。
在本发明的一个示例性实施方案中，R1至R5彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环。
在本发明的一个示例性实施方案中，R1至R5彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；氘；氟基；腈基；未经取代或经选自氘、氟基和腈基的一个或更多个取代基取代的烷基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基和氟代烷基的一个或更多个取代基取代的烷氧基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的芳基；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成未经取代或经一个或多个选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的芳香族烃环；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的杂环。
本发明的一个示例性实施方案中，R1至R5彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；氘；氟基；腈基；氟代甲基；氟代乙基；氟代丙基；氟代甲氧基；氟代乙氧基；氟代丙氧基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的萘基；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的噻吩基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯环；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的吡啶环。
在一个示例性实施方案中，当R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环时，该环是苯环或吡啶环。
在本发明中，当Z为经取代或未经取代的噻吩环时，Y1至Y4全部为CH，并且X1和X2彼此相同或不同且各自为(a)至(f)中的任一种，R1至R5中的至少一者为氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环。
在一个示例性实施方案中，当Z为经取代或未经取代的噻吩环时，Y1至Y4全部为CH，并且X1和X2彼此相同或不同且各自为(a)至(f)中的任一种，R1至R5中的至少一者为氘；氟基；腈基；氟代甲基；氟代乙基；氟代丙基；氟代甲氧基；氟代乙氧基；氟代丙氧基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的萘基；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的噻吩基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯环；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的吡啶环。
在另一个示例性实施方案中，当Z为经取代或未经取代的噻吩环，并且Y1至Y4全部为CH时，R1至R5中的至少一者为氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环。
在一个示例性实施方案中，当Z为经取代或未经取代的噻吩环，并且Y1至Y4全部为CH时，R1至R5中的至少一者为氘；氟基；腈基；氟代甲基；氟代乙基；氟代丙基；氟代甲氧基；氟代乙氧基；氟代丙氧基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的萘基；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的噻吩基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯环；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的吡啶环。
在另一个示例性实施方案中，当Z为经取代或未经取代的噻吩环时，R1至R5中的至少一者为氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环。
在一个示例性实施方案中，当Z为经取代或未经取代的噻吩环时，R1至R5中的至少一者为氘；氟基；腈基；氟代甲基；氟代乙基；氟代丙基；氟代甲氧基；氟代乙氧基；氟代丙氧基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的萘基；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的噻吩基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯环；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的吡啶环。
在另一个示例性实施方案中，当Y1至Y4全部为CH时，R1至R5中的至少一者为氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环。
在一个示例性实施方案中，当Y1至Y4全部为CH时，R1至R5中的至少一者为氘；氟基；腈基；氟代甲基；氟代乙基；氟代丙基；氟代甲氧基；氟代乙氧基；氟代丙氧基；未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯基；未经取代或经一个或多个选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的萘基；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的噻吩基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的苯环；或者未经取代或经选自氘、氟基、腈基、氟代烷基和氟代烷氧基的一个或更多个取代基取代的吡啶环。
在一个示例性实施方案中，当R1至R4中的至少一者为氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基，或者经取代或未经取代的杂环基。
在本发明的一个示例性实施方案中，化学式1的化合物可以为选自以下化合物中的任一者。
化合物的共轭长度和能带隙彼此紧密相关。具体地，化合物的共轭长度越长，带隙越小。如上所述，化合物的核包含有限的共轭，并且因此具有大能带隙的特性。
在本发明中，具有不同能带隙的化合物可以通过将向如上所述具有大能带隙的核结构中Ar1、R1至R7、R1a至R4a、R'和R”的位置引入多种取代基来合成。通常在能带隙大的核结构中引入取代基以容易地调节能带隙，但是当核结构的能带隙小时，难以通过引入取代基来显著地调节能带隙，另外，在本发明中，可以向具有如上所述核结构的Ar1、R1至R7、R1a至R4a、R'和R”的位置引入多种取代基，以调节化合物的HOMO和LUMO能级。
此外，可以向具有上述结构的核结构中引入多种取代基以合成具有所引入取代基的固有特性的化合物。例如，可以向核结构中引入在制造有机发光器件时使用的通常用于空穴注入层材料、传输空穴材料、产生电荷材料、发光层材料和电子传输层材料的取代基，以合成满足每个有机材料层所需的条件的材料。
此外，根据本发明的有机发光器件为包括第一电极、第二电极和设置在第一电极和第二电极之间的一个或更多个有机材料层的有机发光器件，其中所述有机材料层中的一个或更多个层包含所述化合物。
本发明的有机发光器件可以通过有机发光器件的典型制备方法和材料来制造，不同之处在于，使用上述化合物以形成一个或更多个有机材料层。
当制造有机发光器件时，所述化合物不仅可以通过真空沉积法，而且还可以通过溶液施加法形成为有机材料层。此处，溶液施加法是指旋涂、浸涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷射法、辊涂等，但不限于此。
本发明有机发光器件的有机材料层可由单层结构构成，但是还可由其中堆叠有两个或更多个有机材料层的多层结构构成。例如，本发明的有机发光器件可具有包括空穴注入层、空穴传输层、电荷产生层、发光层、电子传输层、电子注入层等作为有机材料层的结构。然而，有机发光器件的结构并不限于此，而是可包括更少数量的有机材料层。
因此，在本发明的有机发光器件中，有机材料层可包括空穴注入层、空穴传输层以及同时注入和传输空穴的层中的一个或更多个层，并且所述层中的一个或更多个层可包含由化学式1表示的化合物。
在一个示例性实施方案中，有机材料层可包括空穴注入层和空穴传输层中的一个或更多个层，并且所述层的一个或更多个层可包含由化学式1表示的化合物。
在另一个示例性实施方案中，有机材料层包括空穴注入层，并且空穴注入层可包含由化学式1表示的化合物作为掺杂剂。
在一个示例性实施方案中，有机材料层可以包括空穴注入层、电子阻挡层、空穴传输层以及同时注入和传输空穴的层中的一个或更多个层，并且所述层中的一个或更多个层包含由化学式1表示的化合物。
作为另一个实例，有机材料层包括电子阻挡层，并且电子阻挡层可包含由化学式1表示的化合物。
在另一个示例性实施方案中，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由化学式1表示的化合物。作为一个实例，可包含由化学式1表示的化合物作为发光层的主体。作为另一个实例，可包括由化学式1表示的化合物作为发光层的磷光主体。
作为又一个实例，包含由化学式1表示的化合物的有机材料层可包含由化学式1表示的化合物作为主体，并且可包含其他有机化合物、金属或金属化合物作为掺杂剂。
作为再一个实例，包含由化学式1表示的化合物的有机材料层可包含由化学式1表示的化合物作为主体，并且可一起使用铱(Ir)基掺杂剂。
此外，有机材料层可包括电子传输层、电子注入层以及同时传输和注入电子的层中的一个或更多个层，并且所述层中的一个或更多个层可包含所述化合物。
在另一个示例性实施方案中，有机发光器件的有机材料层包括空穴传输层，并且空穴传输层包含由化学式1表示的化合物。
另外，有机材料层包括两个或更多个发光层，并且可包括设置在两个发光层之间的包含化学式1化合物的电荷产生层，并且电荷产生层可包含由化学式1表示的化合物。
根据本说明书的一个示例性实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由以下化学式1-A表示的化合物。
[化学式1-A]
在化学式1-A中，
n1为1或更大的整数，
Ar7为经取代或未经取代的一价或更高价苯并芴基、经取代或未经取代的一价或更高价荧蒽基、经取代或未经取代的一价或更高价芘基，或者经取代或未经取代的一价或更高价基，
L4为直接键、经取代或未经取代的亚芳基，或者经取代或未经取代的杂亚芳基，
Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的锗基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的芳烷基，或者经取代或未经取代的杂芳基，或者可彼此结合以形成经取代或未经取代的环，并且
当n1为2或更大时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同。
根据本说明书的一个示例性实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由化学式1-A表示的化合物作为发光层的掺杂剂。
根据本说明书的一个示例性实施方案，L4为直接键。
根据本说明书的一个示例性实施方案，n1为2。
在本说明书的一个示例性实施方案中，Ar7为未经取代或者经氘、甲基、乙基或叔丁基取代的二价芘基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的具有6至30个碳原子的芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经被烷基取代的锗基取代的芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经三甲基锗基取代的芳基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的苯基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，Ar8和Ar9为未经取代或者经三甲基锗基取代的苯基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，化学式1-A由以下化合物表示。
根据本说明书的一个示例性实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由以下化学式2-A表示的化合物。
[化学式2-A]
在化学式2-A中，
Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的单环芳基，或者经取代或未经取代的多环芳基，并且
G1至G8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的单环芳基，或者经取代或未经取代的多环芳基。
在一个示例性实施方案中，有机材料层包括发光层，并且发光层包括由化学式2-A表示的化合物作为发光层的主体。
在本发明的一个示例性实施方案中，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的多环芳基。
在一个示例性实施方案中，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的萘基。
在本发明的一个示例性实施方案中，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的2-萘基。
根据一个示例性实施方案，Ar4和Ar5为2-萘基。
在一个示例性实施方案中，G1至G8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢，或者经取代或未经取代的烷基。
根据一个示例性实施方案，G1至G8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢，或者经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的的烷基。
在本发明的一个示例性实施方案中，G1至G8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢或甲基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式2-A选自以下化合物。
在一个示例性实施方案中，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由化学式1-A表示的化合物作为发光层的掺杂剂，并且包含由化学式2-A表示的化合物作为发光层的主体。
在具有多层结构的有机材料层中，所述化合物可包含于发光层、同时注入空穴/传输空穴和发光的层、同时传输空穴和发光的层，或者同时传输电子和发光的层等中。
例如，本发明的有机发光器件的结构可具有如图1、图2和图3所示的结构，但不限于此。
图1例示了其中正电极2、发光层3和负电极4按顺序堆叠在基底1上的有机发光器件的结构。在如上所述的结构中，所述化合物可包含于发光层3中。
图2例示了其中正电极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层3、电子传输层7和负电极4按顺序堆叠在基底1上的有机发光器件的结构。在如上所述的结构中，所述化合物可包含于空穴注入层5、空穴传输层6、发光层3或电子传输层7中。
图3示出了包括基底1、正电极2和负电极4并且包括在正电极与负电极之间的两个单元的有机发光器件的实例，所述两个单元包括空穴注入层5a和5b、空穴传输层6a和6b、发光层3a和3b，以及电荷传输层8a和8b，其中在所单元之间设置电荷产生层9。
例如，根据本发明的有机发光器件可通过以下过程来制造：通过使用物理气相沉积(PVD)法(如溅射法或电子束蒸发法)使具有导电性的金属或金属氧化物或者其合金沉积在基底上形成正电极，在正电极上形成包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机材料层，然后在有机材料层上沉积可用作负电极的材料。除了上述方法之外，有机发光器件可通过使负电极材料、有机材料层和正电极材料按顺序沉积在基底上来制造。
有机材料层可具有包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层等的多层结构，但不限于此，并且可具有单层结构。此外，作为沉积法的替代，有机材料层可以使用多种聚合物材料通过方法如溶剂法(例如旋涂、浸涂、刮涂、丝网印刷、喷墨印刷或热转印法)制造成具有较少数量层，。
作为正电极材料，通常优选的是具有大功函数的材料以使空穴顺利地注入有机材料层。本发明中可使用的正电极材料的具体实例包括：金属如钒、铬、铜、锌和金，或其合金；金属氧化物如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)；金属和氧化物的组合如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物如聚(3-甲基化合物)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)化合物](PEDT)、聚吡咯和聚苯胺等，但并不限于此。
作为负电极材料，通常优选的是具有小功函数的材料以使电子顺利地注入有机材料层。负电极材料的具体实例包括金属如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅，或其合金；多层结构材料如LiF/Al或LiO2/Al等，但并不限于此。
空穴注入材料为可在低电压下良好地接受从正电极注入的空穴的材料，并且优选的是，空穴注入材料的最高占据分子轨道(highest occupied molecular orbital，HOMO)介于正电极材料的功函输和周边有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、芳胺类有机材料、六腈六氮杂三亚苯基类有机材料、喹吖啶酮类有机材料、苝类有机材料、蒽醌、聚苯胺和聚化合物类导电聚合物等，但不限于此。
空穴传输材料为可接受从正电极或空穴注入层传输的空穴并将空穴传输到发光层的材料，并且合适地是对空穴具有高迁移率的材料。其具体实例包括芳胺类有机材料、导电聚合物、同时存在共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但不限于此。
发光材料为可以接受分别从空穴传输层和电子传输层传输的空穴和电子并使空穴与电子结合以在可见光区发光的材料，并且优选地为对荧光或磷光具有良好量子效率的材料。其具体实例包括：8-羟基喹啉铝络合物(Alq3)；咔唑类化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉-金属化合物；苯并唑、苯并噻唑和苯并咪唑类化合物；聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)类聚合物；螺环化合物；聚芴、红荧烯等，但不限于此。
用作发光层的掺杂剂的铱基络合物如下。
电子传输材料为可以良好地接受从负电极注入的电子并将电子转移到发光层的材料，并且合适地为对电子具有高迁移率的材料。其具体实例包括8-羟基喹啉的Al络合物；包含Alq3的络合物；有机自由基化合物；羟基黄酮-金属络合物等，但不限于此。
根据所用材料，根据本发明的有机发光器件可为顶部发光型、底部发光型或双侧发光型。
根据本发明的化合物可以通过类似于适用于有机发光器件的原理的原理工作，即使在包括有机太阳能电池、有机光电导体、有机晶体管等的有机电子器件中也是如此。
实施方式
将在以下实施例中具体描述化学式1化合物的制备方法和使用其的有机发光器件制造。然而，提供以下实施例用于举例说明本发明，并且本发明的范围不限于此。
<制备例>
制备例1
中间体A的合成
中间体A参考已发表的论文Macromolecules,2005,38,19合成。
将4.0g硫代乙酸二乙酯和4.9g 4,4'-二氟苄基溶解于60ml乙醇中，向其中引入3.6g甲醇钠，并将所得混合物在常温下搅拌48小时。接着，向其中引入蒸馏水，并且移出通过在减压下蒸馏乙醇而产生的固体成分。过滤通过用1N盐酸处理所获得滤液而沉淀的固体，用离子交换水洗涤，然后干燥，得到3.9g白色固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝360处。
接着，将3.9g固体溶解于400ml无水二氯甲烷中，并将溶液温度冷却至-4℃或更低。在氮气条件下向该溶液中滴加5.8g草酰氯和0.1ml二甲基甲酰胺。在滴加完成之后，将所得溶液在室温下搅拌2小时，进一步回流并搅拌6小时。使溶液静置冷却，并在减压下蒸馏以移除溶剂。接着，将剩余物溶解于400ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与4.4g三氯化铝混合，并将所得混合物在常温下搅拌12小时。此后，将混合物冷却至0℃，向混合物中滴加稀盐酸水溶液，并使用二氯甲烷分离混合物。此后，将所得产物用无水硫酸钠干燥并过滤。在减压下蒸馏并移除二氯甲烷，并使剩余物经受硅胶柱色谱(洗脱液：二氯甲烷)，得到2.2g化合物。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝324处。
化合物37的合成
向容器中添加2.0g合成的中间体A、1.63g丙二腈和50ml吡啶，将所得混合物加热并在80℃下搅拌8小时。在使混合物静置冷却之后，过滤固体，用水、乙醇和甲苯洗涤，然后在减压下干燥，得到0.8g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝420处。
制备例2
化合物38的合成
在氮气条件下在搅拌的同时将2.0g制备例1中合成的中间体A溶解于120ml二氯甲烷中，并将溶液温度冷却至约-10℃。向溶液中添加4.7g四氯化钛，然后向其中滴加14.0g双三甲基甲硅烷基碳化二亚胺和80ml二氯甲烷的混合溶液。在滴加完成之后，继续冷却1小时，然后将所得产物在室温下搅拌4小时，进一步回流并搅拌2小时。过滤沉淀的固体，并用蒸馏水、甲醇和甲苯洗涤，得到0.7g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝372处。
制备例3
中间体B的合成
通过进行与制备例1中合成中间体A相同操作获得2.4g中间体B，不同之处在于，使用6.8g 4,4'-(二三氟甲基)苄基代替4.9g 4,4'-二氟苄基。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝424处。
化合物13的合成
通过进行与制备例1中合成化合物1相同的操作获得0.8g化合物13，不同之处在于，将2.0g中间体A变为2.6g中间体B。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝520处。
制备例4
中间体C的合成
将4.0g硫代乙酸二乙酯和7.6g 4,4'-二(三氟甲氧基)苄基溶解于60ml乙醇中，向其中引入3.6g甲醇钠，并将所得混合物在常温下搅拌48小时。接着，向其中引入蒸馏水，并移出通过在减压下蒸馏乙醇而产生的固体成分。接着，过滤通过用1N盐酸处理滤液而沉淀的固体，用离子交换水洗涤，然后干燥，得到3.9g白色固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝492处。
接着，将3.9g固体溶解于360ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与6.0g草酰氯和0.1ml二甲基甲酰胺混合，并将所得混合物在常温下搅拌。然后，在氮气条件下将混合物回流并搅拌8小时。使混合物静置冷却，并在减压下蒸馏以移除溶剂。接着，将剩余物溶解于360ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与4.4g三氯化铝混合，并将所得混合物在常温下搅拌12小时。然后，将混合物冷却至0℃，向混合物中滴加稀盐酸水溶液，并使用二氯甲烷分离混合物。此后，将所得产物用无水硫酸钠干燥并过滤。在减压下蒸馏并移除二氯甲烷，并使剩余物经受硅胶柱色谱，得到2.4g化合物。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝456处。
化合物39的合成
向容器中添加2.0g合成的中间体C、1.74g丙二腈和50ml吡啶，将所得混合物加热并在80℃下搅拌8小时。在使混合物静置冷却之后，过滤固体，用水、乙醇和甲苯洗涤，然后在减压下干燥，得到0.8g固体。通过测量所获得的固体的质谱确认峰值在M/Z＝552处。
制备例5
化合物40的合成
在氮气条件下在搅拌的同时将2.8g制备例4中合成的中间体C溶解于120ml二氯甲烷中，并将溶液温度冷却至约-10℃。向溶液中添加4.7g四氯化钛，然后向其中滴加14.0g双三甲基甲硅烷基碳化二亚胺和80ml二氯甲烷的混合溶液。在滴加完成之后，继续冷却1小时，然后将所得产物在室温下搅拌4小时，进一步回流并搅拌2小时。过滤沉淀的固体，并用蒸馏水、甲醇和甲苯洗涤，得到0.8g固体。通过测量所获得的固体的质谱确认峰值在M/Z＝504处。
制备例6
中间体D的合成
将4.0g硫代乙酸二乙酯和7.6g 4,4'-二(溴)苄基溶解于60ml乙醇中，向其中引入3.6g甲醇钠，并将所得混合物在常温下搅拌48小时。接着，向其中引入蒸馏水，并且移出通过在减压下蒸馏乙醇而产生的固体成分。接着，过滤通过用1N盐酸处理滤液而沉淀的固体，用离子交换水洗涤，然后干燥，得到3.6g白色固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝482处。
接着，将3.6g固体溶解于240ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与3.8g草酰氯和0.1ml二甲基甲酰胺混合，并将所得混合物在常温下搅拌。然后，在氮气条件下将混合物回流并搅拌12小时。使混合物静置冷却，并在减压下蒸馏以移除溶剂。接着，将剩余物溶解于240ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与4.0g三氯化铝混合，并将所得混合物在常温下搅拌12小时。然后，将混合物冷却至0℃，向混合物中滴加稀盐酸水溶液，并使用二氯甲烷分离混合物。此后，将所得产物用无水硫酸钠干燥并过滤。在减压下蒸馏并移除二氯甲烷，并使剩余物经受硅胶柱色谱，得到2.0g化合物。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝446处。
接着，将2.0g所获得的固体与2.0g 4-三氟甲基苯基硼酸、0.51g四(三苯基膦)钯(0)、25ml 1.1M的碳酸钾和40ml甲苯混合，在氮气流下回流并搅拌所得混合物10小时。在混合物冷却之后，过滤反应溶液，并用水、乙醇和甲苯洗涤剩余物，得到2.4g中间体D。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝577处。
化合物1的合成
向容器中添加2.0g合成的中间体D、1.37g丙二腈和40ml吡啶，将所得混合物加热并在80℃下并搅拌8小时。在使混合物静置冷却之后，过滤固体，用水、乙醇和甲苯洗涤，然后在减压下干燥，得到1.2g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝673处。
制备例7
中间体E的合成
通过进行与制备例6中合成中间体D相同的操作获得2.2g中间体E，不同之处在于，使用3.0g 3,5-双三氟甲基苯基硼酸代替2.0g 4-三氟甲基苯基硼酸。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝706处。
化合物3的合成
向容器中添加2.0g合成的中间体E、1.11g丙二腈和40ml吡啶，将所得混合物加热并在80℃下搅拌8小时。在使混合物静置冷却之后，过滤固体，用水、乙醇和甲苯洗涤，然后在减压下干燥，得到0.8g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝809处。
制备例8
中间体F的合成
将4.0g硫代乙酸二乙酯和7.1g 4,4'-二(三甲基甲硅烷基)苄基溶解于60ml乙醇中，向其中引入3.6g甲醇钠，并将所得混合物在常温下搅拌48小时。接着，向其中引入蒸馏水，并移出通过在减压下蒸馏乙醇而产生的固体成分。接着，过滤通过用1N盐酸处理滤液而沉淀的固体，用离子交换水洗涤，然后干燥，得到3.6g白色固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝469处。
接着，将3.6g固体溶解于160ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与3.0g草酰氯和0.1ml二甲基甲酰胺混合，并将所得混合物在常温下搅拌。然后，在氮气条件下将混合物回流并搅拌12小时。使混合物静置冷却，并在减压下蒸馏以移除溶剂。接着，将剩余物溶解于160ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与3.2g三氯化铝混合，并将所得混合物在常温下搅拌12小时。然后，将混合物冷却至0℃，向混合物中滴加稀盐酸水溶液，并使用二氯甲烷分离混合物。此后，将所得产物用无水硫酸钠干燥并过滤。在减压下蒸馏并移除二氯甲烷，并使剩余物经受硅胶柱色谱，得到1.0g化合物。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝469处。
化合物78的合成
向容器中添加1.0g合成的中间体F、0.9g丙二腈和30ml吡啶，将所得混合物加热并在60℃下并搅拌12小时。在使混合物静置冷却之后，过滤固体，用水、乙醇和甲苯洗涤，然后在减压下干燥，得到0.5g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝529处。
制备例9
中间体G的合成
中间体G参考已发表的论文Chemical Science 2014,5,4490合成。
在氮气条件下于-78℃下将4.6g 2,3,5,6-四溴噻吩并[3,2-b]噻吩溶解于80ml四氢呋喃中，向其中缓慢滴加8.1ml正丁基锂(在己烷中2.5M)，并将所得混合物搅拌1小时。然后，在-78℃下向其中缓慢滴加2.0ml氰基甲酸乙酯，将所得混合物缓慢温热至常温并搅拌12小时。然后，将混合物冷却至0℃，向其中滴加稀盐酸水溶液，在减压下蒸馏并移除有机溶剂以得到固体，然后过滤固体，并用己烷和甲醇洗涤，得到5.2g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝442。
接着，将5.2g所获得的固体与4.0g 4-氟苯基硼酸、1.36g四(三苯基膦)钯(0)、40ml的1.1M碳酸钾和80ml甲苯混合，在氮气流下回流并搅拌所得混合物8小时。在混合物冷却之后，过滤反应溶液，并用水、乙醇和甲苯洗涤剩余物，得到4.8g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝473处。
接着，将1.90g所获得的固体溶解于80ml甲醇和80ml四氢呋喃(1:1，v/v)中，向其中添加0.96g氢氧化钠，将所得混合物在回流条件下搅拌12小时。然后，在减压下蒸馏并移除溶剂，并通过向其中添加37％的盐酸来过滤沉淀物。用蒸馏水和甲苯洗涤沉淀物，然后在减压下干燥，得到1.4g固体。
接着，将1.5g获得的固体溶解于80ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与4ml亚硫酰氯和0.1ml二甲基甲酰胺混合，并将所得混合物在常温下搅拌。然后，在氮气条件下将混合物回流并搅拌12小时。使混合物静置冷却，并在减压下蒸馏以移除溶剂。接着，将剩余物溶解于80ml无水二氯甲烷中，在氮气条件下将所得溶液与2.1g三氯化铝混合，并将所得混合物在常温下搅拌12小时。然后，将混合物冷却至0℃，并过滤通过滴加稀盐酸水溶液产生的固体，然后用10％的氢氧化钠、甲醇和四氢呋喃洗涤，得到1.0g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝380处。
化合物81的合成
向容器中添加1.0g合成的中间体G、1.0g丙二腈和20ml吡啶，将所得混合物加热并在60℃下并搅拌12小时。在使混合物静置冷却之后，过滤固体，用水、乙醇和甲苯洗涤，然后在减压下干燥，得到0.6g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝476处。
制备例10
化合物83的合成
在氮气条件下在搅拌的同时将1.2g制备例9中合成的中间体G溶解于60ml二氯甲烷中，并将溶液温度冷却至约-10℃。向溶液中添加2.4g四氯化钛，然后向其中滴加7.0g双三甲基甲硅烷基碳化二亚胺和40ml二氯甲烷的混合溶液。在滴加完成之后，继续冷却1小时，然后将所得产物在室温下搅拌4小时，进一步回流并搅拌2小时。过滤沉淀的固体，并用蒸馏水、甲醇和甲苯洗涤，得到0.5g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝428处。
制备例11
中间体H的合成
通过进行与制备例9中合成中间体G相同的操作获得1.0g中间体H，不同之处在于，使用5.4g 4-三氟甲基苯基硼酸代替4.0g 4-氟甲基苯基硼酸。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝480处。
化合物84的合成
向容器中添加1.0g合成的中间体H、0.8g丙二腈和20ml吡啶，将所得混合物加热并在60℃下并搅拌12小时。在使混合物静置冷却之后，过滤固体，用水、乙醇和甲苯洗涤，然后在减压下干燥，得到0.4g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝576处。
制备例12
中间体I的合成
中间体I参考已发表的论文Tetrahedron 2009,65,6141合成。
将0.76g溴化镍2,2'-联吡啶络合物和2.52g锰粉溶解在16ml二甲基甲酰胺中，并向所得溶液中按顺序引入2.4g 3,4-二溴噻吩、4.46g 2-氯烟酸甲酯和0.1ml三氟乙酸。以2小时为间隔，向溶液中另外引入0.76g溴化镍2,2'-联吡啶络合物和2.52g锰粉，并在6小时后终止反应。然后，用氯仿和氯化铵水溶液进行萃取，并将得到的有机层用硫酸钠(MgSO4)干燥。此后，在进行分离和过滤之后，在减压下蒸馏并移除溶剂，并使剩余物经受硅胶柱色谱，得到0.6g化合物。
接着，将该化合物溶解在24ml的多磷酸(PPA)中，并将所得溶液在210℃下加热，然后滴加到冷却的碳酸钠水溶液中。用氯仿进行萃取，并将获得的有机层用硫酸钠(MgSO4)干燥。之后，在进行分离和过滤后，在减压下蒸馏并移除溶剂，并使剩余物经受硅胶柱色谱，得到0.4g化合物。
化合物65的合成
向容器中添加0.4g合成的中间体I、0.54g丙二腈和20ml吡啶，将所得混合物加热并在60℃下并搅拌12小时。在使混合物静置冷却之后，过滤固体，用水、乙醇和甲苯洗涤，然后在减压下干燥，得到0.3g固体。通过测量所获得固体的质谱确认峰值在M/Z＝386处。
<实验例>
实验例1
将ITO玻璃图案化，然后洗涤，使得ITO玻璃的发光面积变成3mm×3mm。在将基底放置在真空室中之后，将基准压力设定为1×10-6托，然后在为正电极的ITO上形成厚度为的化合物37作为空穴注入层。随后，形成厚度为的α-NPD作为空穴传输层，以40:2的重量比在为主体的MADN上沉积作为掺杂剂的BD-A作为发光层，形成厚度为 的Alq3作为电子传输层，形成厚度为的LiF作为电子注入层，然后形成厚度为的Al作为负电极，由此制造有机发光器件。通过使用Minolta Co.,Ltd.制造的CS1000测量亮度(luminance)，并且以10mA/cm2计算发光效率。
[化合物37]
实验例2
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用化合物13代替化合物37。
实验例3
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用化合物39代替化合物37。
实验例4
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用化合物1代替化合物37。
实验例5
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用化合物3代替化合物37。
实验例6
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用化合物78代替化合物37。
实验例7
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用化合物81代替化合物37。
实验例8
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用化合物65代替化合物37。
比较例1
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用HAT-CN代替化合物37。
比较例2
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用α-NPD代替化合物37。
比较例3
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用以下化合物代替化合物37。
[表1]
参考表1，本发明实验例1至8中的驱动电压与比较例1相比降低了16％至31％，并且与比较例2相比降低了39％至50％。此外，本发明实验例中的电流效率、功率效率和亮度与比较例相比得到改善。
作为另一个实施例，本说明书提供了这样的实施例，其中有机发光器件通过用根据本发明的化合物掺杂空穴注入层来制造。
实验例9
将ITO玻璃图案化，然后洗涤，使得ITO玻璃的发光面积变成3mm×3mm。在将基底放置在真空室中之后，将基准压力设定为1×10-6托，然后在为正电极的ITO上形成厚度为的α-NPD作为空穴注入层，其中空穴注入层掺杂有掺杂浓度为25％的化合物37，形成厚度为的α-NPD作为空穴传输层，以40:2的重量比在为主体的MADN上沉积作为掺杂剂的BD-A作为发光层，形成厚度为的的Alq3作为电子传输层，形成厚度为的LiF作为电子注入层，然后形成厚度为的Al作为负电极，由此制造有机发光器件。通过使用Minolta Co.,Ltd.制造的CS1000测量亮度，并且以10mA/cm2计算发光效率。
实验例10
有机发光器件在与上述实验例9相同的工艺条件下制造，不同之处在于，空穴注入层掺杂有掺杂浓度为25％的化合物1代替化合物37。
实验例11
有机发光器件在与上述实验例9相同的工艺条件下制造，不同之处在于，空穴注入层掺杂有掺杂浓度为25％的化合物13代替化合物37。
实验例12
有机发光器件在与上述实验例9相同的工艺条件下制造，不同之处在于，空穴注入层掺杂有掺杂浓度为25％的化合物39代替化合物37。
实验例13
有机发光器件在与上述实验例9相同的工艺条件下制造，不同之处在于，空穴注入层掺杂有掺杂浓度为25％的化合物65代替化合物37。
比较例4
有机发光器件在与上述实验例9相同的工艺条件下制造，不同之处在于，空穴注入层掺杂有掺杂浓度为25％的HAT-CN代替化合物37。
比较例5
有机发光器件在与上述实验例9相同的工艺条件下制造，不同之处在于，在空穴注入层中使用α-NPD而没有掺杂。
比较例6
有机发光器件在与上述实验例1相同的工艺条件下制造，不同之处在于，空穴注入层掺杂有掺杂浓度为25％的以下化合物代替化合物37。
[表2]
参照表2，本发明实验例9至13的驱动电压与比较例4相比降低了19％至28％，与比较例5相比降低了41％至47％。此外，本发明实验例中的电流效率、功率效率和亮度与比较例相比得到改善。

Claims (17)

1.由以下化学式1表示的化合物：
[化学式1]
在化学式1中，
Z为经取代或未经取代的噻吩环，或者经取代或未经取代的噻吩并噻吩环，
Ar1为
Ar2为
X1和X2彼此相同或不同，并且各自独立地为选自以下(a)至(g)中的任一种，
Y1至Y4彼此相同或不同，并且各自独立地为N或CR5，
R1至R5彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基、经取代或未经取代的甲硅烷基，或者经取代或未经取代的杂环，
当Z为经取代或未经取代的噻吩环时，Y1至Y4全部为CH，并且X1和X2彼此相同或不同且各自为(a)至(f)中的任一种，R1至R5中的至少一者为氘、卤素基团、腈基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的卤代烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的卤代烷氧基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的卤代芳基、经取代或未经取代的甲硅烷基，或者经取代或未经取代的杂环基，或者R1至R5中的相邻基团彼此结合以形成经取代或未经取代的芳香族烃环或者经取代或未经取代的杂环，并且
R21至R24彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的杂环基。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中化学式1的所述化合物由以下化学式2至4中的任一个表示：
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
在化学式2至4中，
X1、X2、Y1至Y4、R1至R5和R21至R24的定义与化学式1中的定义相同。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中化学式1的所述化合物由以下化学式5至8中的任一个表示：
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
在化学式5至8中，
X1、X2、Y1至Y4、R1至R5和R21至R24的定义与化学式1中的定义相同。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中化学式1的所述化合物由以下化学式9至11中的任一个表示：
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
在化学式9至11中，
X1、X2、Y1至Y4、R1至R5和R21至R24的定义与化学式1中的定义相同。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中化学式1的所述化合物为选自以下化合物中的任一种：
6.一种有机发光器件，包括：
第一电极；
第二电极；以及
设置在所述第一电极和所述第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中所述有机材料层中的一个或更多个层包含根据权利要求1至5中任一项所述的化合物。
7.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包括电子传输层、电子注入层以及同时传输和注入电子的层中的一个或更多个层，并且所述层中的一个或更多个层包含所述化合物。
8.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包括发光层，并且所述发光层包含所述化合物作为所述发光层的主体。
9.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包括空穴注入层、电子阻挡层、空穴传输层以及同时注入和传输空穴的层中的一个或更多个层，并且所述层中的一个或更多个层包含所述化合物。
10.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包括空穴注入层，并且所述空穴注入层包含由化学式1表示的所述化合物作为掺杂剂。
11.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包含所述化合物作为主体，并且包含其他有机化合物、金属或金属化合物作为掺杂剂。
12.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包括两个或更多个发光层，并且包括设置在两个所述发光层之间的电荷产生层，并且所述电荷产生层包含所述化合物。
13.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包含由以下化学式1-A表示的化合物：
[化学式1-A]
在化学式1-A中，
n1为1或更大的整数，
Ar7为经取代或未经取代的一价或更高价苯并芴基、经取代或未经取代的一价或更高价荧蒽基、经取代或未经取代的一价或更高价芘基，或者经取代或未经取代的一价或更高价基，
L4为直接键、经取代或未经取代的亚芳基，或者经取代或未经取代的杂亚芳基，
Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的锗基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的芳烷基，或者经取代或未经取代的杂芳基，或者任选地彼此结合以形成经取代或未经取代的环，并且
当n1为2或更大时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同。
14.根据权利要求13所述的有机发光器件，其中L4为直接键，Ar7为二价芘基，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或者经具有1至30个碳原子的烷基取代的具有6至30个碳原子的芳基，或者为经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂芳基，并且n1为2。
15.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包含由以下化学式2-A表示的化合物：
[化学式2-A]
在化学式2-A中，
Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的单环芳基，或者经取代或未经取代的多环芳基，并且
G1至G8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的单环芳基，或者经取代或未经取代的多环芳基。
16.根据权利要求15所述的发光器件，其中Ar4和Ar5为2-萘基，并且G1至G8为氢或者经取代或未经取代的烷基。
17.根据权利要求13所述的有机发光器件，其中所述有机材料层包含由以下化学式2-A表示的化合物：
[化学式2-A]
在化学式2-A中，
Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的单环芳基，或者经取代或未经取代的多环芳基，并且
G1至G8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的单环芳基，或者经取代或未经取代的多环芳基。
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