CN108690096B - 双核金属有机配合物及其制备方法与应用 - Google Patents

双核金属有机配合物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双核金属有机配合物及其制备方法与应用,该双核金属有机配合物具有双核结构,其制备方法如下:通过2‑吡啶‑苯并咪唑或2‑嘧啶‑苯并咪唑作为桥连配体,合成双核金属配合物。本发明的优点是:(1)通过合成双核结构的金属有机配合物,使其发光效率大大提高。(2)本发明的双核金属有机配合物是新型结构,其应用在有机电子器件中具有重大意义,对后续的研究及生产奠定基础。

Description

双核金属有机配合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种有机配合物,具体涉及一种新型双核金属有机配合物及其制备方法与应用。
背景技术
目前由于有机半导体材料在合成上具有多样性、制造成本相对较低和优良的光学与电学性能,有机发光二极管(OLED)在光电器件(例如平板显示器和照明)的应用方面具有很大的潜力。为了提高有机发光二极管的发光效率,各种基于荧光和磷光的发光材料体系已被开发出来,使用荧光材料的有机发光二极管具有可靠性高的特点,但其在电场激发下其内部电致发光量子效率被限制为25%,这是因为激子产生单重激发态和三重激发态的概率比为1:3。1999年,美国南加州大学的Thomson教授和普林斯顿大学的Forrest教授将三(2-苯基吡啶)合铱Ir(ppy)3掺杂到N,N-二咔唑联苯(CBP)中,成功制备了绿色电致磷光器件,这引起人们对配合物磷光材料的浓厚兴趣。由于重金属的引入,提高了分子自旋轨道耦合,缩短了磷光寿命,增强了分子的系间窜越,使磷光得以顺利发射。而且这类配合物反应温和,可以方便的改变配合物结构和取代基团,调节发射波长,得到性能优良的电致磷光材料。至今,磷光OLED的内部量子效率已接近100%。但是大多数磷光材料发光由于结构单一,多为单核结构且效率不高,因此新型的结构的高性能的磷光金属配合物急需开发出来。
发明内容
发明目的:本发明的第一目的是提供一种双核结构、发光效率较高的新型金属有机配合物;本发明的第二目的是提供该双核金属有机配合物的制备方法;本发明的第三目的是提供该双核金属有机配合物的应用。
技术方案:一种如下通式(I)表示的双核金属有机配合物:
Figure BDA0001608893210000021
其中,Ar1是未被取代或被一个或多个E1取代的至少包含一个N的杂芳香环烃体系,所述E1选自H、F、Cl、Br、I、D、CN、NO2、CF3、OE2、Si(E2)3、N(E2)2、B(E2)2、直链烷烃、环烷烃或芳香碳氢化合物以及含5~10个环原子的被取代或者未被取代的芳香环或杂芳香基团中的一种,所述E2是H、D、含1~10个碳原子脂肪族烷烃、芳香碳氢化合物以及含5~10个环原子的被取代或者未被取代的芳香环或杂芳香基团中的一种;M和V均为过渡金属原子,X为氮原子或碳原子,n为1-3中的任一整数。
优选的,所述M为铱、铂、铬、钼、钨、钌、铑、锇或铼;所述V为铜或金,当M为铱、N为金时所构成的结构,其固体发光效率更好。
所述Ar1选自如下通式C1~C3中任一个,
Figure BDA0001608893210000022
其中,R1至R16分别选自-H、-F、-Cl、Br、I、-D、-CN、-NO2、-CF3、B(OR2)2、Si(R2)3、直链烷烃、烷烃醚、含1~10个碳原子的烷烃硫醚或支链烷烃或环烷烃、含3~10个碳原子的烷烃醚或烷烃硫醚基团以及含6~10个碳原子的芳基中的一种;R2是H、D、含1~10个碳原子脂肪族烷烃、芳香碳氢化合物以及含5~10个环原子的被取代或者未被取代的芳香环或杂芳香基团中的一种;虚线表示以单键形式进行连接。其中优选C1结构,其固体发光效果更好。
本发明的双核金属有机配合物为101-124中任一种结构:
Figure BDA0001608893210000031
Figure BDA0001608893210000041
Figure BDA0001608893210000051
本发明的双核金属有机配合物的制备方法,包括如下步骤:单阴离子配体与过渡金属盐反应生成相应金属的二氯桥,该相应金属的二氯桥与桥连配体反应生成单核金属配合物,之后与卡宾配合物反应合成双核金属有机配合物,其中,所述桥连配体优选为2-吡啶-苯并咪唑或2-嘧啶-苯并咪唑。
本发明的双核金属有机配合物在有机电子器件中的应用,所述有机电子器件为有机发光二极管、有机光伏电池、有机发光电池、有机场效应管、有机发光场效应管、有机激光器,有机自旋电子器件、有机传感器或有机等离激元发射二极管。
有益效果:与现有技术相比,本发明的优点是:(1)通过合成双核结构的金属有机配合物,使其发光效率大大提高。(2)本发明的双核金属有机配合物是新型结构,其应用在有机电子器件中具有重大意义,对后续的研究及生产奠定基础。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1:双核金属有机配合物1(即101结构)的合成
(1)合成中间体铱二氯桥Ir-Cl-1:
在一个干燥的双口瓶里放置2-苯基吡啶(11.32g,72.9mmol),水合三氯化铱(10.48g,30mmol),抽真空充氮气循环三次,然后加入360mL乙二醇单乙醚和120mL水的混合溶液,110℃搅拌反应24小时,冷却到室温,抽滤,用正己烷洗,干燥,得到黄色固体12.8g,产率80%,无需进一步纯化,直接下一步反应。
(2)合成中间体配合物Ir-1:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-1(0.321g,0.3mmol),L-1(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.208g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物1:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-1(0.0695g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.064g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000061
实施例2:双核金属有机配合物2(即103结构)的合成
(1)合成中间体铱二氯桥Ir-Cl-2:
在一个干燥的双口瓶里放置2-苯基喹啉(14.9g,72.9mmol),水合三氯化铱(10.48g,30mmol),抽真空充氮气循环三次,然后加入360mL乙二醇单乙醚和120mL水的混合溶液,110℃搅拌反应24小时,冷却到室温,抽滤,用正己烷洗,干燥,得到黄色固体18.6g,产率80%,无需进一步纯化,直接下一步反应。
(2)合成中间体配合物Ir-2:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-2(0.382g,0.3mmol),L-1(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.238g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物2:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-2(0.0796g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.069g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000071
实施例3:双核金属有机配合物3(即102结构)的合成
(1)合成中间体铱二氯桥Ir-Cl-3:
在一个干燥的双口瓶里放置2-苯基异喹啉(14.9g,72.9mmol),水合三氯化铱(10.48g,30mmol),抽真空充氮气循环三次,然后加入360mL乙二醇单乙醚和120mL水的混合溶液,110℃搅拌反应24小时,冷却到室温,抽滤,用正己烷洗,干燥,得到黄色固体18.6g,产率80%,无需进一步纯化,直接下一步反应。
(2)合成中间体配合物Ir-3:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-3(0.382g,0.3mmol),L-1(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.238g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物3:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-3(0.0796g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.069g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000081
实施例4:双核金属有机配合物4(即107结构)的合成
(1)和(2)同实施例1。
(3)合成双核有机金属配合物4:在一个干燥的双口瓶里放置Ir-1(0.0695g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.071g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000082
实施例5:双核金属有机配合物5(即109结构)的合成
(1)和(2)同实施例2。
(3)合成双核有机金属配合物5:在一个干燥的双口瓶里放置Ir-2(0.0796g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.060g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000091
实施例6:双核金属有机配合物6(即108结构)的合成
(1)和(2)同实施例3。
(3)合成双核有机金属配合物6:在一个干燥的双口瓶里放置Ir-3(0.0796g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.060g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000092
实施例7:双核金属有机配合物7(即104结构)的合成
(1)同实施例1。
(2)合成中间体配合物Ir-4:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-1(0.321g,0.3mmol),L-2(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.208g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物7:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-4(0.0695g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.064g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000101
实施例8:双核金属有机配合物8(即106结构)的合成
(1)同实施例1的步骤(1)。
(2)合成中间体配合物Ir-5:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-2(0.382g,0.3mmol),L-2(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.238g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物8:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-5(0.0796g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.069g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000111
实施例9:双核金属有机配合物9(即105结构)的合成:
(1)实施例3的步骤(1)。
(2)合成中间体配合物Ir-6:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-3(0.382g,0.3mmol),L-2(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.238g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物9:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-6(0.0796g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.069g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000121
实施例10:双核金属有机配合物10(即110结构)的合成
(1)和(2)同实施例7的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物10:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-4(0.0695g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.071g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000122
实施例11:双核金属有机配合物11(即112结构)的合成
(1)和(2)同实施例8的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物11:
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-5(0.0796g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.060g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000131
实施例12:双核金属有机配合物12(即111结构)的合成
(1)和(2)同实施例9的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物12:
Figure BDA0001608893210000132
在一个干燥的双口瓶里放置Ir-6(0.0796g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.060g,产率为40%。
实施例13:双核金属有机配合物13(即113结构)的合成
(1)合成中间体铂二氯桥Pt-Cl-1:
在一个干燥的双口瓶里放置2-苯基吡啶(10.16g,66mmol),氯亚铂酸钾(10.48g,30mmol),抽真空充氮气循环三次,然后加入360mL乙二醇单乙醚和120mL水的混合溶液,110℃搅拌反应24小时,冷却到室温,抽滤,用正己烷洗,干燥,得到黄色固体9.18g,产率80%,无需进一步纯化,直接下一步反应。
(2)合成中间体配合物Pt-1:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-Cl-1(0.229g,0.3mmol),L-1(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.195g,产率为60%。
(3)合成双核有机金属配合物13:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-1(0.0544g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.045g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000141
实施例14:双核金属有机配合物14(即115结构)的合成
(1)合成中间体铱二氯桥Pt-Cl-2:
在一个干燥的双口瓶里放置2-苯基喹啉(13.53g,66mmol),氯亚铂酸钾(10.48g,30mmol),抽真空充氮气循环三次,然后加入360mL乙二醇单乙醚和120mL水的混合溶液,110℃搅拌反应24小时,冷却到室温,抽滤,用正己烷洗,干燥,得到黄色固体10.38g,产率80%,无需进一步纯化,直接下一步反应。
(2)合成中间体配合物Pt-2:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-Cl-2(0.259g,0.3mmol),L-1(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.178g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物14:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-2(0.0594g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.047g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000151
实施例15:双核金属有机配合物15(即114结构)的合成
(1)合成中间体铱二氯桥Pt-Cl-3:
在一个干燥的双口瓶里放置2-苯基异喹啉(13.53g,66mmol),氯亚铂酸钾(10.48g,30mmol),抽真空充氮气循环三次,然后加入360mL乙二醇单乙醚和120mL水的混合溶液,110℃搅拌反应24小时,冷却到室温,抽滤,用正己烷洗,干燥,得到黄色固体10.38g,产率80%,无需进一步纯化,直接下一步反应。
(2)合成中间体配合物Pt-3:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-Cl-3(0.259g,0.3mmol),L-1(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.178g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物15:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-3(0.0594g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.047g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000161
实施例16:双核金属有机配合物16(即119结构)的合成
(1)和(2)同实施例13的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物16:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-1(0.0544g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.063g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000162
实施例17:双核金属有机配合物17(即121结构)的合成
(1)和(2)同实施例14的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物17:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-2(0.0594g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.053g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000171
实施例18:双核金属有机配合物18(即120结构)的合成
(1)和(2)同实施例15的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物18:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-3(0.0594g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.053g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000172
实施例19:双核金属有机配合物19(即116结构)的合成
(1)同实施例13的步骤(1)。
(2)合成中间体配合物Pt-4:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-Cl-1(0.229g,0.3mmol),L-2(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.195g,产率为60%。
(3)合成双核有机金属配合物19:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-4(0.0544g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.045g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000181
实施例20:双核金属有机配合物20(即118结构)的合成
(1)同实施例14的步骤(1)。
(2)合成中间体配合物Pt-5:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-Cl-2(0.259g,0.3mmol),L-2(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.178g,产率为50%。
(3)双核有机金属配合物20:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-5(0.0594g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.047g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000191
实施例21:双核金属有机配合物21(即117结构)的合成
(1)同实施例15的步骤(1)。
(2)合成中间体配合物Pt-6:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-Cl-3(0.259g,0.3mmol),L-2(0.117g,0.6mmol),碳酸钾(0.24g,0.18mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入15mL二氯甲烷和15mL乙醇的混合溶液,搅拌回流反应6小时,冷却到室温,减压出去有机相,加入水和二氯甲烷萃取,浓缩有机相,用乙醇:二氯甲烷=1:15过柱,得到黄色固体0.178g,产率为50%。
(3)合成双核有机金属配合物21:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-6(0.0594g,0.1mmol),CuClNHC(0.0488g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.047g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000201
实施例22:双核金属有机配合物22(即122结构)的合成
(1)和(2)同实施例19的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物22:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-4(0.0544g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.063g,产率为50%。
Figure BDA0001608893210000202
实施例23:双核金属有机配合物23(即124结构)的合成
(1)和(2)同实施例20的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物23:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-5(0.0594g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.053g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000211
实施例24:双核金属有机配合物24(即123结构)的合成
(1)和(2)同实施例21的步骤(1)和(2)。
(3)合成双核有机金属配合物24:
在一个干燥的双口瓶里放置Pt-6(0.0594g,0.1mmol),AuClNHC(0.0622g,0.1mmol),抽真空充氮气循环三次,然后在氮气流下加入10mL乙醇,搅拌回流反应4小时,冷却到室温,然后加入六氟磷酸钾(0.184g,1mmol),室温搅拌反应2小时,抽滤,浓缩滤液,用乙醇:二氯甲烷=1:10过柱,得到橙色固体0.053g,产率为40%。
Figure BDA0001608893210000212
实施例1~24制备的双核金属有机配合物的固体发光效率如表1所示,由表1可知,实施例1~24制备的双核金属有机配合物的固体发光效率均较高,其中,实施例1、4、9、16、19均达到60%,实施例16的固体发光效率为65%,达到最高,对后续的研究及生产奠定了基础。
表1双核金属有机配合物的固体发光效率
Figure BDA0001608893210000213
Figure BDA0001608893210000221
实施例26
OLED器件的制备和表征:具有ITO/PEDOT:PSS(40nm)/EML(80nm)/TPBi(30nm)/LiF(1nm)/Al(120nm)/阴极的OLED器件的制备步骤如下:
(1)使用5%Decon90清洗液的水溶液超声处理30分钟,之后去离子水超声清洗数次,然后异丙醇超声清洗,氮气吹干;在氧气等离子下处理5分钟,以清洁ITO表面并提升ITO电极的功函;
(2)在经过氧气等离子体处理过的玻璃衬底上旋涂PEDOT:PSS(CLEVIOS P VP AI4083)溶液,得到40nm的薄膜,旋涂完成后在空气中150℃退火20分钟;
(3)先将PVK、PBD、配合物(1~24)按照70:30:15比例溶于甲苯中,溶液的浓度为20mg/mL,将此溶液在氮气手套箱中旋涂得到80nm薄膜,然后在120℃退火10分钟;
(4)将旋涂完成的器件放入真空蒸镀腔体,依次蒸镀30nm TPBi、1nmLiF和100nm铝,完成发光器件,该OLED器件的电流电压亮度(JVL)特性通过表征设备来表征,同时记录重要的参数如效率及外部量子效率。经检测,OLED的最大外部量子效率为3%。进一步的优化,如器件结构的优化、HTM、ETM及主体材料的组合优化,将进一步提高器件的性能,特别是效率、驱动电压及寿命。

Claims (5)

1.一种如下通式(I)表示的双核金属有机配合物:
Figure FDA0002811657770000011
其中,Ar1选自如下通式C1~C3中任意一个:
Figure FDA0002811657770000012
R1、R3至R16分别选自H、F、Cl、Br、I、D、CN、NO2、CF3、OE2、Si(E2)3、N(E2)2、B(E2)2、直链烷烃或环烷烃中的一种,所述E2是H、D或含1~10个碳原子脂肪族烷烃中的一种;R2是H、D、含1~10个碳原子脂肪族烷烃中的一种;X为氮原子或碳原子;n为1-3中的任一整数;M为铱或铂;V为铜或金;虚线表示以单键形式进行连接。
2.根据权利要求1所述的双核金属有机配合物,其特征在于所述双核金属有机配合物为101-124中任一种结构:
Figure FDA0002811657770000013
Figure FDA0002811657770000021
Figure FDA0002811657770000031
Figure FDA0002811657770000041
3.一种制备权利要求1所述双核金属有机配合物的方法,其特征在于包括如下步骤:单阴离子配体与过渡金属盐反应生成相应金属的二氯桥,该相应金属的二氯桥与桥连配体反应生成单核金属配合物,之后与卡宾配合物反应合成双核金属有机配合物。
4.权利要求1所述的双核金属有机配合物在有机电子器件中的应用。
5.根据权利要求4所述的双核金属有机配合物在有机电子器件中的应用,其特征在于:所述有机电子器件为有机发光二极管、有机光伏电池、有机发光场效应管、有机激光器、有机自旋电子器件、有机传感器或有机等离激元发射二极管。
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