CN108864124A - 环状化合物及包含其的有机发光元件 - Google Patents

环状化合物及包含其的有机发光元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供新型结构的环状化合物及包含其的有机发光元件。上述环状化合物由下述化学式1表示，在化学式1中，X1至X4各自独立地为CR1R2、O、S或NR3，R1和R2各自独立地为氢、取代或未取代的碳原子数1至40的烷基、或取代或未取代的碳原子数6至60的芳基，R3为氢、取代或未取代的碳原子数1至40的烷基、取代或未取代的碳原子数6至60的芳基、或取代或未取代的包含O、N、Si和S中的1个以上的碳原子数2至60的杂芳基，A1和A2分别为与相邻的两个5元环稠合的苯环，Y为与相邻的两个5元环稠合的、碳原子数10至24的芳香族环或包含O、N、Si和S中的1个以上的碳原子数10至24的杂芳香族环。化学式1

Description

环状化合物及包含其的有机发光元件
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求基于2017年5月12日的韩国专利申请第10-2017-0059412号的优先权，包含该韩国专利申请文献中公开的全部内容作为本说明书的一部分。
本发明涉及一种新型结构的环状化合物及包含其的有机发光元件。
背景技术
通常情况下，有机发光现象是指利用有机物质使电能转换为光能的现象。利用有机发光现象的有机发光元件具有宽视角、优异的对比度、快速响应时间，亮度、驱动电压和响应速度特性优异，从而进行大量的研究。
有机发光元件通常具有包含阳极和阴极以及位于阳极与阴极之间的有机物层的结构。为了提高有机发光元件的效率和稳定性，上述有机物层大多情况下由多层结构形成，上述多层结构由各自不同的物质构成，例如，可以由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等形成。对于这样的有机电致发光元件的结构而言，如果在两电极之间施加电压，则空穴从阳极注入至有机物层，电子从阴极注入至有机物层，当所注入的空穴和电子相遇时会形成激子(exciton)，并且当该激子重新跃迁至基态时就会发出光。
对于用于如上所述的有机发光元件的有机物，持续要求开发新材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国专利公开号第10-2000-0051826号
发明内容
本发明涉及一种新型结构的环状化合物及包含其的有机发光元件。
本发明提供一种由下述化学式1表示的化合物。
[化学式1]
上述化学式1中，
X1至X4各自独立地为CR1R2、O、S或NR3，
R1和R2各自独立地为氢、取代或未取代的碳原子数1至40的烷基、或者取代或未取代的碳原子数6至60的芳基，
R3为氢、取代或未取代的碳原子数1至40的烷基、取代或未取代的碳原子数6至60的芳基、或者取代或未取代的包含O、N、Si和S中的1个以上的碳原子数2至60的杂芳基，
A1和A2分别为与相邻的两个5元环稠合的苯环，
Y为与相邻的两个5元环稠合的、碳原子数10至24的芳香族环或者包含O、N、Si和S中的1个以上的碳原子数10至24的杂芳香族环。
另外，本发明提供一种有机发光元件，其中，包括：第一电极、与上述第一电极对置而具备的第二电极、以及具备在上述第一电极与上述第二电极之间的一层以上的有机物层，上述有机物层中的一层以上包含由上述化学式1表示的化合物。
由上述的化学式1表示的化合物可以作为有机发光元件的有机物层的材料而使用，能够实现有机发光元件的效率、低驱动电压和/或寿命特性的提高。由上述的化学式1表示的化合物可以作为空穴注入、空穴传输、空穴注入及传输、发光、电子传输、或电子注入材料而使用，尤其用作发光材料而显示出低驱动电压和优异的效率。
附图说明
图1图示了由基板1、阳极2、发光层3、阴极4构成的有机发光元件的示例。
图2图示了由基板1、阳极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层7、电子传输层8和阴极4构成的有机发光元件的示例。
符号说明
1：基板
2：阳极
3：发光层
4：阴极
5：空穴注入层
6：空穴传输层
7：发光层
8：电子传输层
具体实施方式
下面，为了帮助理解本发明，更详细地进行说明。
本发明提供一种由上述化学式1表示的化合物。
本说明书中，“取代或未取代的”这一用语可以指被Ra取代或未取代，Ra可以为氘、卤素基团、氰基、硝基、氨基、碳原子数1至40的烷基、碳原子数1至40的卤代烷基、取代或未取代的包含O、N、Si和S中的1个以上的碳原子数1至40的杂烷基、取代或未取代的包含O、N、Si和S中的1个以上的碳原子数1至40的杂卤代烷基、或者碳原子数2至40的烯基。
本说明书中卤素基团可以为氟、氯、溴或碘。
本说明书中碳原子数1至40的烷基可以为直链、支链或环状烷基。具体而言，碳原子数1至40的烷基可以为碳原子数1至40的直链烷基、碳原子数1至20的直链烷基、碳原子数1至10的直链烷基、碳原子数3至40的支链或环状烷基、碳原子数3至20的支链或环状烷基、或者碳原子数3至10的支链或环状烷基。更具体而言，碳原子数1至40的烷基可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基或环己基等。但并不限定于此。
本说明书中碳原子数1至40的杂烷基可以为烷基的1个以上的碳原子各自独立地被O、N、Si或S取代的基团。例如，作为直链烷基的例子，正丁基的1号碳原子被O取代的杂烷基为正丙氧基、被N取代的杂烷基为正丙氨基、被Si取代的杂烷基为正丙基甲硅烷基、被S取代的杂烷基为正丙硫基。而且，作为支链烷基的例子，新戊基的1号碳原子被O取代的杂烷基为叔丁氧基、被N取代的杂烷基为叔丁氨基、被Si取代的杂烷基为叔丁基甲硅烷基、被S取代的杂烷基为叔丁硫基。另外，作为环状烷基的例子，环己基的2号碳原子被O取代的杂烷基为2-四氢吡喃(2-tetrahydropyranyl)基、被N取代的杂烷基为2-哌啶基、被Si取代的杂烷基为1-硅杂-环己(1-sila-cyclohexyl)基、被S取代的杂烷基为2-四氢噻喃(2-tetrahydrothiopyranyl)基。具体而言，碳原子数1至40的杂烷基可以为碳原子数1至40的直链、支链或环状羟基烷基；碳原子数1至40的直链、支链或环状烷氧基；碳原子数2至40的直链、支链或环状烷氧烷基；碳原子数1至40的直链、支链或环状氨基烷基；碳原子数1至40的直链、支链或环状烷基氨基；碳原子数1至40的直链、支链或环状烷基氨基烷基；碳原子数1至40的直链、支链或环状甲硅烷基烷(氧)基；碳原子数1至40的直链、支链或环状烷(氧)基甲硅烷基；碳原子数1至40的直链、支链或环状烷(氧)基甲硅烷基烷(氧)基；碳原子数1至40的直链、支链或环状巯基烷基；碳原子数1至40的直链、支链或环状烷硫基；或者碳原子数2至40的直链、支链或环状烷硫基烷基。更具体而言，碳原子数1至40的杂烷基可举出羟基甲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、环庚氧基、甲氧基甲基、异丙氧基甲基、环庚氧基甲基、2-四氢吡喃(2-tetrahydropyranyl)基、氨基甲基、甲基氨基、正丙氨基、叔丁氨基、甲基氨基丙基、2-哌啶基、正丙基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、二甲基甲氧基甲硅烷基、叔丁基甲硅烷基、1-硅杂-环己(1-sila-cyclohexyl)基、正丙硫基、叔丁硫基或2-四氢噻喃(2-tetrahydrothiopyranyl)基等。但并不限定于此。
本说明书中碳原子数2至40的烯基可以为直链、支链或环状烯基。具体而言，碳原子数2至40的烯基可以为碳原子数2至40的直链烯基、碳原子数2至20的直链烯基、碳原子数2至10的直链烯基、碳原子数3至40的支链烯基、碳原子数3至20的支链烯基、碳原子数3至10的支链烯基、碳原子数5至40的环状烯基、碳原子数5至20的环状烯基、或者碳原子数5至10的环状烯基。更具体而言，碳原子数2至40的烯基可以为乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基或环己烯基等。但并不限定于此。
本说明书中碳原子数6至60的芳基可以为单环芳基或多环芳基。具体而言，碳原子数6至60的芳基可以为碳原子数6至30的单环或多环芳基；或者碳原子数6至20的单环或多环芳基。更具体而言，碳原子数6至60的芳基，作为单环芳基，可以为苯基、联苯基或三联苯基等，作为多环芳基，可以为萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、芘基、苝基、基或芴基等。但并不限定于此。
本说明书中，芴基可以被取代，2个取代基可以彼此结合形成螺结构。在上述芴基被取代的情况下，可以为
等。但并不限定于此。
本说明书中，碳原子数2至60的杂芳基可以为芳基的1个以上的碳原子各自独立地被O、N、Si或S取代的基团。例如，芴基的9号碳原子被O取代的杂芳基为二苯并呋喃基，被N取代的杂芳基为咔唑基，被Si取代的杂芳基为9-硅杂-芴基，被S取代的杂芳基为二苯并噻吩基。具体而言，碳原子数2至60的杂芳基可以为碳原子数2至30的杂芳基；或者碳原子数2至20的杂芳基。更具体而言，碳原子数2至60的杂芳基有噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基(phenanthroline)、噻唑基、异唑基、二唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基和二苯并呋喃基等，但并不限定于此。
上述化学式1中，A1和A2分别为与相邻的两个5元环稠合的苯环，Y为与相邻的两个5元环稠合的芳香族环或杂芳香族环。在上述化学式1中，四个5元环的X1至X4都以朝上的方式记载，但四个5元环的配置并不限定于这样的记载。
作为一个例子，如下所示可以形成6种连接结构。
上述化学式1中，Y可以为萘、菲、芘或三亚苯。
具体而言，由上述化学式1表示的化合物可以为由下述化学式2表示的化合物。
[化学式2]
在上述化学式2中，X1、X4、A1、A2和R3与化学式1的定义相同。
更具体而言，由上述化学式1表示的化合物可以选自由下述化学式3至8表示的化合物。
在上述化学式3至8中，X1至X4与化学式1的定义相同。
在上述化学式1中，X1至X4中的一个以上为CR1R2的情况下，R1和R2可以各自独立地为甲基、乙基、丙基或丁基。更具体而言，上述R1和R2可以为甲基。
上述化学式1中，X1至X4中的一个以上为NR3的情况下，R3可以为甲基、乙基、丙基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、三亚苯基或二苯并呋喃基。更具体而言，上述R3可以为乙基、苯基、联苯基或二苯并呋喃基。
在上述化学式1中，可以是X1与X4相同、X2与X3相同。
而且，X2、X4可以为NR3。
由上述化学式1表示的化合物可以选自下述化合物。
由上述化学式1表示的化合物可以通过与下述反应式1相同的制造方法进行制造。
[反应式1]
具体而言，可以通过铃木(Suzuki)反应由起始物质(starting material；S.M.)合成化合物A。接着，可以使用CuI通过分子内氨基化反应(intramolecular amination)由化合物A合成化合物B。而且，可以将化合物B的胺的氢取代为期望的取代基而合成由化学式1表示的化合物。作为非限定性的例子，可以通过布赫瓦尔德(Buchwald)反应由化合物B合成化学式C。上述制造方法可以在后述的制造例中更具体化。
另外，本发明提供一种包含由上述化学式1表示的化合物的有机发光元件。作为一个例子，本发明提供一种有机发光元件，其中包括：第一电极、与上述第一电极对置而具备的第二电极、以及具备在上述第一电极与上述第二电极之间的一层以上的有机物层，上述有机物层中的一层以上包含由上述化学式1表示的化合物。
本发明的有机发光元件的有机物层可以由单层结构构成，也可以由层叠有2层以上的有机物层的多层结构构成。例如，作为本发明的有机发光元件，可以具有包含空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等作为有机物层的结构。但是，有机发光元件的结构并不限定于此，还可以包含数量更少的有机物层。
另外，上述有机物层可以包含空穴注入层、空穴传输层、同时进行空穴注入和传输的层，上述空穴注入层、空穴传输层、或同时进行空穴注入和传输的层可以包含由上述化学式1表示的化合物。
另外，上述有机物层可以包含发光层，上述发光层可以包含由上述化学式1表示的化合物。
另外，上述有机物层可以包含电子传输层、电子注入层、或同时进行电子传输和注入的层，上述电子传输层、电子注入层、或同时进行电子传输和注入的层可以包含由上述化学式1表示的化合物。
另外，根据本发明的有机发光元件可以为在基板上依次层叠有阳极、一层以上的有机物层和阴极的结构(标准型(normal type))的有机发光元件。另外，根据本发明的有机发光元件还可以为在基板上依次层叠有阴极、一层以上的有机物层和阳极的逆向结构(倒置型(inverted type))的有机发光元件。例如，根据本发明的一实施例的有机发光元件的结构示于图1和2。
图1图示了由基板1、阳极2、发光层3、阴极4构成的有机发光元件的示例。在这种结构中，由上述化学式1表示的化合物可以包含在上述发光层中。
图2图示了由基板1、阳极2、空穴注入层5、空穴传输层6、发光层7、电子传输层8和阴极4构成的有机发光元件的示例。在这种结构中，由上述化学式1表示的化合物可以包含在上述空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层中的一层以上。
根据本发明的有机发光元件除了上述有机物层中的一层以上包含由上述化学式1表示的化合物以外，可以通过本领域技术领域公知的材料和方法进行制造。另外，在上述有机发光元件包含多个有机物层的情况下，上述有机物层可以由相同的物质或不同的物质形成。
例如，根据本发明的有机发光元件可以通过在基板上依次层叠第一电极、有机物层和第二电极而制造。此时，可以如下制造：利用溅射法(sputtering)或电子束蒸发法(e-beam evaporation)之类的PVD(物理蒸镀法(physical Vapor Deposition))方法，在基板上蒸镀金属或具有导电性的金属氧化物或它们的合金而形成阳极，然后在该阳极上形成包含空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机物层，之后在该有机层上蒸镀可用作阴极的物质。除了这样的方法以外，也可以在基板上依次蒸镀阴极物质、有机物层、阳极物质而制造有机发光元件(WO 2003/012890)。但是，制造方法并不限定于此。
另外，在制造有机发光元件时，由上述化学式1表示的化合物不仅可以利用真空蒸镀法，还可以利用溶液涂布法来形成有机物层。此处，溶液涂布法是指旋涂法、浸涂法、刮涂法、喷墨印刷法、丝网印刷法、喷雾法、辊涂法等，但并不限定于此。
作为一个例子，上述第一电极为阳极，上述第二电极为阴极，或者上述第一电极为阴极，上述第二电极为阳极。
作为上述阳极物质，通常为了使空穴能够顺利地注入到有机物层，优选为功函数大的物质。作为上述阳极物质的具体例子，有如钒、铬、铜、锌、金等金属或它们的合金；如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等金属氧化物；如ZnO:Al或SNO2:Sb等金属与氧化物的组合；聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺等导电性高分子等，但并不限定于此。
作为上述阴极物质，通常为了使电子能够容易地注入到有机物层，优选为功函数小的物质。作为上述阴极物质的具体例子，有如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅等金属或它们的合金；如LiF/Al或LiO2/Al等多层结构物质等，但并不限定于此。
上述空穴注入层是注入来自电极的空穴的层，作为空穴注入物质，优选为如下化合物：具有传输空穴的能力，具有来自阳极的空穴注入效果、对于发光层或发光材料的优异的空穴注入效果，防止发光层中生成的激子向电子注入层或电子注入材料迁移，而且薄膜形成能力优异。优选空穴注入物质的HOMO(最高占有分子轨道(highest occupiedmolecular orbital))介于阳极物质的功函数与周围有机物层的HOMO之间。作为空穴注入物质的具体例，有金属卟啉(porphyrin)、低聚噻吩、芳基胺系有机物、六腈六氮杂苯并菲系有机物、喹吖啶酮(quinacridone)系有机物、苝(perylene)系有机物、蒽醌以及聚苯胺和聚噻吩系导电性高分子等，但并不限定于此。
上述空穴传输层是接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层，作为空穴传输物质，是能够接收来自阳极或空穴注入层的空穴并将其转移至发光层的物质，对于空穴的迁移率大的物质是合适的。作为具体例子，有芳基胺系的有机物、导电性高分子、以及同时存在共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但并不限定于此。
作为上述发光物质，是能够从空穴传输层和电子传输层分别接收空穴和电子并使其结合而发出可见光区域的光的物质，优选对于荧光或磷光的量子效率高的物质。
由上述化学式1表示的化合物可以用于发光层。特别是，由上述化学式1表示的化合物用作蓝色掺杂剂(blue dopant)而降低有机电子元件的驱动电压、提高效率而显著改善消耗电力。
除此以外，上述发光层还可以包含本发明所属领域公知的其它发光材料。作为具体例子，有8-羟基-喹啉铝配合物(Alq3)；咔唑系化合物；二聚苯乙烯基(dimerizedstyryl)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系化合物；聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)系高分子；螺环(spiro)化合物；聚芴、红荧烯等，但并不限定于此。
上述发光层可以包含主体材料和掺杂剂材料。主体材料有芳香族稠环衍生物或含杂环化合物等。具体而言，作为芳香族稠环衍生物，有蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等，作为含杂环化合物，有咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯型呋喃化合物嘧啶衍生物等，但并不限定于此。
作为掺杂剂材料，有芳香族胺衍生物、苯乙烯基胺化合物、硼配合物、荧蒽化合物、金属配合物等。具体而言，作为芳香族胺衍生物，是具有取代或未取代的芳基氨基的芳香族稠环衍生物，有具有芳基氨基的芘、蒽、、二茚并芘(Periflanthene)等，作为苯乙烯基胺化合物，是在取代或未取代的芳基胺上取代有至少1个芳基乙烯基的化合物，被选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳基氨基中的1个或2个以上取代基取代或未取代。具体而言，有苯乙烯基胺、苯乙烯基二胺、苯乙烯基三胺、苯乙烯基四胺等，但并不限定于此。此外，作为金属配合物，有铱配合物、铂配合物等，但并不限定于此。
上述电子传输层是接收来自电子注入层的电子并将电子传输至发光层的层，作为电子传输物质，是能够良好地接收来自阴极的电子并将其转移至发光层的物质，对于电子的迁移率大的物质是合适的。作为具体例子，有8-羟基喹啉的Al配合物、包含Alq3的配合物、有机自由基化合物、羟基黄酮-金属配合物等，但并不限定于此。电子传输层可以如现有技术中所使用的那样与任意期望的阴极物质一同使用。特别是，合适的阴极物质的例子是具有低功函数且与铝层或银层相伴的通常的物质。具体而言，有铯、钡、钙、镱和钐，对于各物质而言，均与铝层或银层相伴。
上述电子注入层是注入来自电极的电子的层，优选为如下化合物：具有传输电子的能力，具有来自阴极的电子注入效果，对于发光层或发光材料具有优异的电子注入效果，防止发光层中所产生的激子向空穴注入层迁移，而且薄膜形成能力优异。具体而言，有芴酮、蒽醌二甲烷(Anthraquinodimethane)、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等以及它们的衍生物、金属配位化合物和含氮5元环衍生物等，但并不限定于此。
作为上述金属配位化合物，有8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、双(8-羟基喹啉)铜、双(8-羟基喹啉)锰、三(8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌、双(2-甲基-8-喹啉)氯化镓、双(2-甲基-8-喹啉)(邻甲酚)镓、双(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉)(2-萘酚)镓等，但并不限定于此。
根据本发明的有机发光元件根据所使用的材料，可以为顶部发光型、底部发光型或双向发光型。
另外，由上述化学式1表示的化合物除了有机发光元件以外，还可以包含在有机太阳能电池或有机晶体管中。
在以下实施例中对由上述化学式1表示的化合物及包含其的有机发光元件的制造具体地进行说明。但是，下述实施例只用于对本发明进行例示，本发明的范围并不限定于此。
合成例1：化合物1的制造
1)化合物A的制造
对化合物S.M.1(40g,126mmol)、化合物S.M.2(72.4g,265mmol)、K2CO3(52.2g,378mmol)、Pd(PPh3)4(4.4g,3.8mmol)、THF(400mL)、H2O(100mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温，去除水层后，浓缩了有机层。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物A(30.1g,收率39％)(MS：[M+H]+＝612)。
2)化合物B的制造
对化合物A(30.1g,49.2mmol)、CuI(9.4g,49.2mmol)、Cs2CO3(32.1g,98.4mmol)、DMF(500mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物B(7.7g,收率29％)(MS：[M+H]+＝539)。
3)化合物1的制造
使化合物B(7.7g,14.3mmol)、溴苯(4.5g,28.6mmol)、叔丁醇钠(NaOt-Bu,5.0g,51.9mmol)和Pd[P(t-Bu)3]2(146mg,2mol％)在甲苯(200mL)中悬浮。将得到的混合物搅拌并回流约6小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物1(6.5g,收率66％)(MS：[M+H]+＝691)。
合成例2：化合物2的制造
1)化合物C的制造
使化合物B(15g,27.8mmol)、溴苯(4.4g,25.9mmol)、叔丁醇钠(NaOt-Bu,5.0g,51.9mmol)和Pd[P(t-Bu)3]2(284mg,2mol％)在甲苯(200mL)中悬浮。将得到的混合物搅拌并回流约6小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物C(5.5g,收率32％)(MS：[M+H]+＝615)。
2)化合物2的制造
将化合物C(5.5g,8.9mmol)、硫酸二乙酯(2.8g,17.9mmol)、Cs2CO3(5.8g,17.9mmol)、DMF(50mL)混合物在80℃搅拌了48小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物2(3.5g,收率61％)(MS：[M+H]+＝643)。
合成例3：化合物3的制造
1)化合物D的制造
对化合物S.M.1(40g,126mmol)、化合物S.M.2(65.3g,265mmol)、K2CO3(52.2g,378mmol)、Pd(PPh3)4(4.4g,3.8mmol)、THF(400mL)、H2O(100mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温，去除水层后，浓缩了有机层。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物D(16.2g,收率23％)(MS：[M+H]+＝560)。
2)化合物E的制造
对化合物D(16.2g,29.0mmol)、CuI(5.5g,29.0mmol)、Cs2CO3(18.9g,58.0mmol)、DMF(300mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物E(3.2g,收率23％)(MS：[M+H]+＝487)。
3)化合物3的制造
使化合物E(3.2g,6.7mmol)、溴苯(2.6g,16.7mmol)、叔丁醇钠(NaOt-Bu,1.9g,20.1mmol)和Pd[P(t-Bu)3]2(68mg,2mol％)在甲苯(200mL)中悬浮。将得到的混合物搅拌并回流约6小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物3(3.0g,收率71％)(MS：[M+H]+＝639)。
合成例4：化合物4的制造
1)化合物F的制造
对化合物S.M.1(40g,126mmol)、化合物S.M.2(65.3g,265mmol)、K2CO3(52.2g,378mmol)、Pd(PPh3)4(4.4g,3.8mmol)、THF(400mL)、H2O(100mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温，去除水层后，浓缩了有机层。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物F(17.6g,收率25％)(MS：[M+H]+＝560)。
2)化合物G的制造
对化合物F(17.6g,31.5mmol)、CuI(6.0g,31.5mmol)、Cs2CO3(20.5g,63.0mmol)、DMF(300mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物G(3.8g,收率25％)(MS：[M+H]+＝487)。
3)化合物4的制造
使化合物G(3.8g,7.8mmol)、溴苯(3.1g,19.5mmol)、叔丁醇钠(NaOt-Bu,1.9g,20.1mmol)和Pd[P(t-Bu)3]2(68mg,2mol％)在甲苯(200mL)中悬浮。将得到的混合物搅拌并回流约6小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物4(3.6g,收率73％)(MS：[M+H]+＝639)。
合成例5：化合物5的制造
1)化合物H的制造
对化合物S.M.1(40g,127mmol)、化合物S.M.2(69.0g,253mmol)、K2CO3(70.2g,508mmol)、Pd(PPh3)4(1.46g,1.27mmol)、THF(400mL)、H2O(100mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温，去除水层后，浓缩了有机层。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物H(32.6g,收率42％)(MS：[M+H]+＝611)。
2)化合物I的制造
对化合物H(32.6g,53.3mmol)、CuI(10.1g,53.3mmol)、Cs2CO3(34.7g,106.6mmol)、DMF(500mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物I(9.9g,收率32％)(MS：[M+H]+＝539)。
3)化合物5的制造
使化合物I(9.9g,17.1mmol)、溴苯(6.7g,42.7mmol)、叔丁醇钠(NaOt-Bu,5.0g,51.9mmol)和Pd[P(t-Bu)3]2(175mg,2mol％)在甲苯(200mL)中悬浮。将得到的混合物搅拌并回流约6小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物5(7.4g,收率59％)(MS：[M+H]+＝691)。
合成例6：化合物6的制造
1)化合物J的制造
对化合物S.M.1(40g,126mmol)、化合物S.M.2(65.3g,265mmol)、K2CO3(52.2g,378mmol)、Pd(PPh3)4(4.4g,3.8mmol)、THF(400mL)、H2O(100mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温，去除水层后，浓缩了有机层。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物J(19.7g,收率28％)(MS：[M+H]+＝560)。
2)化合物K的制造
对化合物J(19.7g,35.2mmol)、CuI(6.7g,35.2mmol)、Cs2CO3(22.9g,70.4mmol)、DMF(300mL)进行混合，搅拌并回流24小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物K(3.4g,收率20％)(MS：[M+H]+＝487)。
3)化合物6的制造
使化合物K(3.4g,7.0mmol)、溴苯(2.7g,17.5mmol)、叔丁醇钠(NaOt-Bu,1.9g,20.1mmol)和Pd[P(t-Bu)3]2(72mg,2mol％)在甲苯(200mL)中悬浮。将得到的混合物搅拌并回流约6小时。反应结束后，将反应物冷却至常温并浓缩。将浓缩残留物用硅胶柱色谱(洗脱剂：THF/Hex)进行纯化而得到了化合物6(3.1g,收率70％)(MS：[M+H]+＝639)。
实施例1：有机发光元件的制造
将以的厚度涂布有ITO(氧化铟锡(indium tin oxide))的玻璃基板(康宁7059玻璃)放入溶解有洗涤剂的蒸馏水中，利用超声波进行洗涤。这时，洗涤剂使用菲希尔公司(Fischer Co.)制品，蒸馏水使用以密理博公司(Millipore Co.)制造的过滤器(Filter)过滤两次的蒸馏水。将ITO基板洗涤30分钟后用蒸馏水重复两次而进行10分钟超声波洗涤。在蒸馏水洗涤结束后，用异丙基醇、丙酮以及甲醇的溶剂对ITO基板进行超声波洗涤，干燥后，输送至等离子清洗机。而且，利用氧等离子体，将上述ITO基板清洗5分钟后，传输至真空蒸镀机。
在这样准备的ITO电极上以的厚度热真空蒸镀六腈六氮杂苯并菲(hexanitrile hexaazatriphenylene；HAT)而形成空穴注入层。在上述空穴注入层上以的厚度热真空蒸镀4,4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)而形成了空穴传输层。将下述所示的BH和合成例1中制造的化合物1(蓝色掺杂剂)以25:1重量比进行混合并以的厚度热真空蒸镀在上述空穴传输层上而形成了发光层。将下述所示的ET-A和LiQ(8-羟基喹啉锂，Lithium Quinalate)以1:1的重量比进行混合并以的厚度热真空蒸镀在上述发光层上而形成了电子注入和传输层。
在上述电子注入和传输层上依次将氟化锂(LiF)以的厚度、将铝以的厚度进行蒸镀，从而形成阴极。
在上述的过程中，有机物的蒸镀速度维持0.4至阴极的氟化锂维持的蒸镀速度，铝维持的蒸镀速度，在蒸镀时，真空度维持2×10-7至5×10-6torr，从而制作有机发光元件。
实施例2：有机发光元件的制造
在上述实施例1中，使用上述合成例2中制造的化合物2代替化合物1，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。
实施例3：有机发光元件的制造
在上述实施例1中，使用上述合成例3中制造的化合物3代替化合物1，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。
实施例4：有机发光元件的制造
在上述实施例1中，使用上述合成例4中制造的化合物4代替化合物1，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。
实施例5：有机发光元件的制造
在上述实施例1中，使用上述合成例5中制造的化合物5代替化合物1，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。
实施例6：有机发光元件的制造
在上述实施例1中，使用上述合成例6中制造的化合物6代替化合物1，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。
比较例1：有机发光元件的制造
在上述实施例1中，使用下述化学式BD1的化合物代替化合物1，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作了有机发光元件。
试验例：有机发光元件的性能评价
测定对上述实施例和比较例中制作的有机发光元件施加电流(10mA/cm2)时的电压和效率，基于国际照明委员会(CommissionInternationale de I'Eclairage)(CIE)色坐标，在施加电压11V、电流密度34.5mA/cm2、亮度5731cd/m2、最大电流效率34.8cd/A、最大功率效率21.6lm/W、量子效率15.6％的基准下进行测定并示于下述表1。
【表1】
由上述表1的结果确认，根据发明的一具体例的新型结构的环状化合物可用作以有机发光元件为代表的有机电子元件的发光层的材料，利用其的以有机发光元件为代表的有机电子元件显示出优异的效率、驱动电压、稳定性等。特别是，根据发明的一具体例的新型结构的环状化合物用作有机发光元件的蓝色掺杂剂(blue dopant)，降低有机发光元件的驱动电压，诱导效率提高，从而能够改善消耗电力。

Claims (11)

1.一种由下述化学式1表示的化合物：
化学式1
所述化学式1中，
X1至X4各自独立地为CR1R2、O、S或NR3，
R1和R2各自独立地为氢、取代或未取代的碳原子数1至40的烷基、或者取代或未取代的碳原子数6至60的芳基，
R3为氢、取代或未取代的碳原子数1至40的烷基、取代或未取代的碳原子数6至60的芳基、或者取代或未取代的包含O、N、Si和S中的1个以上的碳原子数2至60的杂芳基，
A1和A2分别为与相邻的两个5元环稠合的苯环，
Y为与相邻的两个5元环稠合的、碳原子数10至24的芳香族环或者包含O、N、Si和S中的1个以上的碳原子数10至24的杂芳香族环。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，Y为萘、菲、芘或三亚苯。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中，由所述化学式1表示的化合物以由下述化学式2表示的化合物表示，
化学式2
所述化学式2中，
X1、X4、A1、A2和R3与化学式1的定义相同。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中，由所述化学式1表示的化合物选自由下述化学式3至8表示的化合物：
所述化学式3至8中，
X1至X4与化学式1的定义相同。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中，R1和R2各自独立地为甲基、乙基、丙基或丁基。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中，R3为甲基、乙基、丙基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、三亚苯基或二苯并呋喃基。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中，X1与X4相同，X2与X3相同。
8.根据权利要求1所述的化合物，其中，X2和X4为NR3。
9.根据权利要求1所述的化合物，其中，由所述化学式1表示的化合物选自下述化合物：
10.一种有机发光元件，其中，包括：第一电极、与所述第一电极对置而具备的第二电极、以及具备在所述第一电极与所述第二电极之间的一层以上的有机物层，所述有机物层中的一层以上包含权利要求1至9中任一项所述的化合物。
11.根据权利要求10所述的有机发光元件，其中，包含所述化合物的有机物层为发光层。
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