CN108912048A - 一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件 - Google Patents

一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN108912048A
CN108912048A CN201810710942.7A CN201810710942A CN108912048A CN 108912048 A CN108912048 A CN 108912048A CN 201810710942 A CN201810710942 A CN 201810710942A CN 108912048 A CN108912048 A CN 108912048A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nitogen
compound
contained heterocycle
replaced
unsubstituted
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.)
Withdrawn
Application number
CN201810710942.7A
Other languages
English (en)
Inventor
周雯庭
蔡辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Haipurunsi Technology Co Ltd
Original Assignee
Changchun Haipurunsi Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Haipurunsi Technology Co Ltd filed Critical Changchun Haipurunsi Technology Co Ltd
Priority to CN201810710942.7A priority Critical patent/CN108912048A/zh
Publication of CN108912048A publication Critical patent/CN108912048A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D221/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00
    • C07D221/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00 condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D221/04—Ortho- or peri-condensed ring systems
    • C07D221/06—Ring systems of three rings
    • C07D221/10—Aza-phenanthrenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00—Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
    • 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
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • 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
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/624—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing six or more rings
    • 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
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • 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
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • 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
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • 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
    • 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
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • 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
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明提供一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件，涉及有机光电材料技术领域。该类衍生物的玻璃化转变温度高，具有很好的稳定性和成膜性；具有合适的LUMO能级和HOMO能级，作为发光层主体材料应用于OLED器件中，能够高效地调节发光层中电子和空穴的注入，从而避免由于调节发光层内电子平衡、掺杂剂猝灭和空穴传输层表面发光所引起的效率低下、寿命缩短和驱动电压较高等问题。

Description

一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及有机光电材料技术领域，具体涉及一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件。
背景技术
有机发光二极管(OLED)凭借其高亮度、高对比度、高清晰度、高发光效率、宽视角、宽色域、宽温度、低功耗、反应时间短等优势，备受人们关注，具有非常好的发展前景。OLED器件是双注入型发光器件，其结构如三明治的结构，由氧化铟锡阳极、金属阴极和二者之间的有机物层组成，采用的是电致发光物理机制，将电能直接转化为有机半导体材料分子的光能，无需背光灯，具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。
OLED材料分为发光材料和电荷传输材料，例如空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料等。对采用磷光发光掺杂剂材料的磷光型OLED器件而言，主体材料的LUMO以及HOMO能级是影响器件的效率和寿命的主要因素，因为它能够依据是否可高效调节发光层内的电子和空穴注入，来防止由调节发光层内的电子平衡、掺杂剂猝火(quenching)和空穴传输层表面发光所引起的效率低下和寿命缩短问题。此外，主体材料将能量传递至掺杂剂物质的方式不同，对寿命和效率也产生影响，同时，不同物质的能量传递方式也各不相同。目前，用于稳定高效的主体材料尚未得到充分开发，迫切需要开发出新的发光层的主体材料。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件。
本发明提供了一种含氮杂环衍生物，结构式如式(I)所示：
其中，X1、X2独立地选自CH或N；L选自单键、取代或未取代的C6～C30的二价芳基、取代或未取代的C3～C30的二价杂芳基中的一种；Ar1、Ar2独立地选自卤素、氰基、取代或未取代的C6～C60的芳基、取代或未取代的C3～C60的杂芳基、取代或未取代的C12～C60的芳胺基；R1、R2独立地选自氢、卤素、C1～C4的烷基。
优选的，所述L选自单键或者如下基团中的一种：
其中，Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8独立地选自氢、氰基、氟原子、甲氧基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。
优选的，所述的含氮杂环衍生物具有如下通式所示结构中的一种：
其中，X1、X2独立地选自CH或N；Ar1、Ar2独立地选自卤素、氰基、取代或未取代的C6～C60的芳基、取代或未取代的C3～C60的杂芳基，取代或未取代的C12～C60的芳胺基；R1、R2独立地选自氢、卤素、C1～C4的烷基。
优选的，所述的Ar1、Ar2独立地选自氟原子或以下基团：
优选的，所述的Ar1、Ar2中的至少一个选自如下基团：
优选的，所述的R1、R2独立地选自氢、氟原子、甲基。
优选的，所述的含氮杂环衍生物选自如下所示GH1～GH88中的任意一种：
本发明还提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括阴极、阳极和置于所述阴极与所述阳极之间的一个或多个有机物层；所述有机物层中含有所述的含氮杂环衍生物。
优选的，所述的有机物层中含有发光层；所述的发光层中含有所述的含氮杂环衍生物。
更优选的，所述的含氮杂环衍生物在发光层中作为主体材料。
本发明的有益效果：
本发明提供的含氮杂环衍生物，其结构特点具有如下三种情况的任意一种：两个邻菲啰啉基团通过单键或者亚芳基相连、一个邻菲啰啉基团与一个苯并喹啉基团通过单键或者亚芳基相连、两个苯并喹啉基团通过单键或者亚芳基相连，并且相连的两个基团中至少有一个基团是被芳胺基取代的。在邻菲啰啉基与芳胺基的共同作用下，或者苯并喹啉基与芳胺基的共同作用下，或者邻菲啰啉基、苯并喹啉基与芳胺基的共同作用下，增加了分子的空间位阻，使分子具有高的玻璃化转变温度(Tg)，具有很好的稳定性和成膜性。同时，在以上基团的共同作用下，使分子有合适的LUMO能级和HOMO能级，作为发光层的主体材料应用于OLED器件中，能够高效地调节发光层内的电子和空穴的注入，避免由于调节发光层内的电子平衡、掺杂剂猝灭和空穴传输层表面发光所引起的效率低下、寿命缩短和驱动电压较高等问题。由此可见，本发明提供的含氮杂环衍生物是一类稳定高效的OLED材料。
具体实施方式
本发明首先提供一种含氮杂环衍生物，结构式(I)如下：
其中，X1、X2独立地选自CH或N；L选自单键、取代或未取代的C6～C30的二价芳基、取代或未取代的C3～C30的二价杂芳基中的一种；Ar1、Ar2独立地选自卤素、氰基、取代或未取代的C6～C60的芳基、取代或未取代的C3～C60的杂芳基、取代或未取代的C12～C60的芳胺基；R1、R2独立地选自氢、卤素、C1～C4的烷基。
本发明所述的芳基是指芳烃分子的一个芳核碳上去掉一个氢原子后，剩下的基团的总称，其可以为单环芳基或稠环芳基，例如可选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、芴基或苯并菲基等，但不限于此。
本发明所述杂芳基是指芳基中的一个或多个芳核碳被杂原子替换得到的基团的总称，所述杂原子包括但不限于氧、硫或氮原子，所述杂芳基可以为单环杂芳基或稠环杂芳基，例如可以选自吡啶基、喹啉基、咔唑基、噻吩基、苯并噻吩基、呋喃基、苯并呋喃基、嘧啶基、苯并嘧啶基、咪唑基或苯并咪唑基等，但不限于此。
本发明所述的二价芳基是指芳烃分子的两个芳核碳上各去掉一个氢原子后，剩下的二价基团的总称，其可以为二价单环芳基或二价稠环芳基，例如可选自亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚芘基、亚芴基或亚苯并菲基等，但不限于此。
本发明所述二价杂芳基是指二价芳基中的一个或多个芳核碳被杂原子替换得到的基团的总称，所述杂原子包括但不限于氧、硫或氮原子，所述二价杂芳基可以为二价单环杂芳基或二价稠环杂芳基，例如可以选自亚吡啶基、亚喹啉基、亚咔唑基、亚噻吩基、亚苯并噻吩基、亚呋喃基、亚苯并呋喃基、亚嘧啶基、亚苯并嘧啶基、亚咪唑基或亚苯并咪唑基等，但不限于此。
本发明所述的芳胺基是指具有一个或两个芳香性取代基的氨基，苯胺基是所述芳胺基中最简单的实例，除此之外，还有二苯胺基、萘胺基、联苯胺基、二萘胺基、N-苯基-4-联苯胺基等，但不限于此。
本发明所述的卤素是卤族元素的简称，卤族元素指周期系ⅦA族元素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)、石田(Ts)。
本发明所述烷基是指烷烃分子中少掉一个氢原子而成的烃基，其可以为直链烷基、支链烷基、环烷基，实例可包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、环戊基、环己基等，但不限于此。
优选的，所述L选自单键或者如下基团中的一种：
其中，Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8独立地选自氢、氰基、氟原子、甲氧基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。
优选的，所述的含氮杂环衍生物具有如下通式所示结构中的一种：
其中，X1、X2独立地选自CH或N；Ar1、Ar2独立地选自卤素、氰基、取代或未取代的C6～C60的芳基、取代或未取代的C3～C60的杂芳基，取代或未取代的C12～C60的芳胺基；R1、R2独立地选自氢、卤素、C1～C4的烷基。
优选的，所述的Ar1、Ar2独立地选自氟原子或以下基团：
优选的，所述的Ar1、Ar2中的至少一个选自如下基团：
优选的，所述的R1、R2独立地选自氢、氟原子、甲基。
具体的，所述含氮杂环衍生物优选选自如下所示GH1～GH88中的任意一种：
以上列举了本发明所述的含氮杂环衍生物的一些具体结构形式，但本发明并不局限于所列这些化学结构，凡是以式(I)、(I-A)、(I-B)、(I-C)、(I-D)、(I-E)、(I-F)、(I-G)、(I-H)所示结构为基础，取代基如上所限定的结构，都应包含在本发明中。
本发明所述的含氮杂环衍生物的制备方法，可通过如下合成路线制备得到：
以含有R1和溴的芳香胺化合物Y1和含有R1和Ar1的芳香胺化合物Y2为原料，分别与2-氯-1,3-丙二醇发生合环反应，得到中间体A1和中间体A2；中间体A1和中间体A2分别通过硼酸酯化反应，得到中间体B1和中间体B2。
以含有R2和溴的芳香胺化合物Y1’和含有R2和Ar2的芳香胺化合物Y2’为原料，分别与2-氯-1,3-丙二醇发生合环反应，得到中间体A1’和中间体A2’；中间体A1’和中间体A2’分别通过硼酸酯化反应，得到中间体B1’和中间体B2’；中间体B1’和中间体B2’再分别与同时被溴和碘取代的化合物Br-L-I发生Suzuki偶联反应，得到中间体C1’和中间体C2’。
中间体B1与中间体C1’通过Suzuki偶联反应得到中间体D1；中间体B1与中间体C2’通过Suzuki偶联反应得到中间体D2；中间体B2与中间体C1’通过Suzuki偶联反应得到中间体D3；中间体D1、中间体D2、中间体D3分别与芳香胺化合物发生Buchwald-Hartwig偶联反应，最终得到目标化合物(I)。
其中，X1、X2独立地选自CH或N；L选自单键、取代或未取代的C6～C30的二价芳基、取代或未取代的C3～C30的二价杂芳基中的一种；Ar1、Ar2独立地选自卤素、氰基、取代或未取代的C6～C60的芳基、取代或未取代的C3～C60的杂芳基，取代或未取代的C12～C60的芳胺基；R1、R2独立地选自氢、卤素、C1～C4的烷基。
本发明对上述各反应的反应条件没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的反应条件即可，该制备方法简单，原料易得。
本发明进一步提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括阴极、阳极和置于所述阴极与所述阳极之间的一个或多个有机物层，所述有机物层中含有本发明所述的含氮杂环衍生物，所述有机物层中优选包含空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的至少一层；优选的，所述有机物层中含有发光层，所述发光层中含有所述的含氮杂环衍生物；最优选的，所述含氮杂环衍生物在发光层中作为主体材料。
按照本发明，采用的器件结构优选的，可以为：ITO透明玻璃作为阳极；4,4',4”-三[2-萘基苯基氨基]三苯基胺(2-TNATA)作为空穴注入层；N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)作为空穴传输层；本发明所述化合物(化合物GH1～GH88)与三(2-苯基吡啶)-铱(Ir(ppy)3)以95:5的重量比的混合物作为发光层；(1，1’-联苯-4-羟基)双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝(BAlq)作为空穴阻挡层；8-羟基喹啉铝(Alq3)作为电子传输层；LiF作为电子注入层；Al作为阴极。
所述有机电致发光器件可用于平板显示器、照明光源、指示牌、信号灯等应用领域。
通过以下实施例，更详尽地解释本发明，但不希望因此限制本发明。在该描述的基础上，本领域普通技术人员将能够在不付出创造性劳动的情况下，在所公开的整个范围内实施本发明和制备根据本发明的其他化合物。
本发明对以下实施例中所采用的原料的来源没有特别的限制，可以为市售产品或采用本领域技术人员所熟知的制备方法制备得到。
实施例1：化合物GH4的制备
中间体B1-1的制备：
将22.21g(100mmol)的化合物Y1-1、11.05g(100mmol)2-氯-1,3-丙二醇、1.12g(5mmol)醋酸钯、1.21g(5mmol)2,4,6-三甲吡啶、1.14g(10mmol)三氟乙酸，在氧气氛下，升温至150℃，反应12小时。反应结束后，过滤，滤液浓缩，通过柱层析法纯化，得到中间体A1-1(21.94g，75mmol)，产率为75％。将20.48g(70mmol)中间体A1-1、21.77g(84mmol)联硼酸频那醇酯、1.65g(2.25mmol)[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯和22.09g(225mmol)乙酸钾溶于492ml甲苯中，氩气氛下，加热回流反应12小时。反应结束后，冷却至室温，过硅藻土漏斗，去除溶剂，所得残渣在庚烷中重结晶，得到中间体B1-1(19.26g，56.7mmol)，产率为81％。
中间体C1’-1的制备：
将22.21g(100mmol)的化合物Y1’-1、11.05g(100mmol)2-氯-1,3-丙二醇、1.12g(5mmol)醋酸钯、1.21g(5mmol)2,4,6-三甲吡啶、1.14g(10mmol)三氟乙酸，在氧气氛下，升温至150℃，反应12小时。反应结束后，过滤，滤液浓缩，通过柱层析法纯化，得到中间体A1’-1(22.23g，76mmol)，产率为76％。将20.48g(70mmol)中间体A1’-1、21.77g(84mmol)联硼酸频那醇酯、1.65g(2.25mmol)[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯和22.09g(225mmol)乙酸钾溶于492ml甲苯中，氩气氛下，加热回流反应12小时。反应结束后，冷却至室温，过硅藻土漏斗，去除溶剂，所得残渣在庚烷中重结晶，得到中间体B1’-1(19.74g，58.1mmol)，产率为83％。将16.98g(50mmol)中间体B1’-1、14.15g(50mmol)1-溴-3-碘苯、1.17g(1.0mmol)四(三苯基膦)钯、143ml甲苯、70ml碳酸钠水溶液(2M)加入到烧杯中，回流反应8小时，冷却至室温，用甲苯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，干燥，通过柱层析法纯化，得到15.48g(42mmol)中间体C’-1，产率为84％。
化合物GH4的制备：
将13.59g(40mmol)中间体B1-1、11.32g(40mmol)中间体C1’-1、0.93g(0.8mmol)四(三苯基膦)钯、115ml甲苯、56ml碳酸钠水溶液(2M)加入烧瓶中，回流反应8小时，冷却至室温，用甲苯萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，干燥，通过柱层析法纯化，得到15.24g(30.4mmol)中间体D1-1，产率76％。氩气氛下，将5.01g(10mmol)中间体D1-1、5.39g(20mmol)2,2-二萘胺、3.84g(40mmol)叔丁醇钠溶于200ml脱水甲苯中，搅拌下加入0.05g(0.2mmol)醋酸钯、0.04g(0.2mmol)三苯基膦，加热至80℃反应8小时。冷却后，通过硅藻土/硅胶漏斗过滤，滤液通过减压蒸馏去除溶剂，所得残渣在用甲苯重结晶，干燥，得到7.45g(7.7mmol)化合物GH4，产率77％。质谱m/z：966.25(计算值：967.19)。理论元素含量(％)C72H46N4：C,89.41；H,4.79；N,5.79。实测元素含量(％)：C,89.44；H,4.76；N,5.82。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例2：化合物GH18的制备
中间体C1’-2的制备：
将22.31g(100mmol)的化合物Y1’-2、11.05g(100mmol)2-氯-1,3-丙二醇、1.12g(5mmol)醋酸钯、1.21g(5mmol)2,4,6-三甲吡啶、1.14g(10mmol)三氟乙酸，在氧气氛下，升温至150℃，反应12小时。反应结束后，过滤，滤液浓缩，通过柱层析法纯化，得到中间体C1’-2(29.36g，78mmol)，产率为78％。
化合物GH18的制备：
将实施例1中GH4的制备中的中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-2，其他步骤相同，即可得到中间体D1-2；再将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D1-2，将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的N-苯基-4-联苯胺，最终得到化合物GH18。质谱m/z：845.17(计算值：844.03)。理论元素含量(％)C61H41N5：C,86.81；H,4.90；N,8.30。实测元素含量(％)：C,86.83；H,4.88；N,8.34。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例3：化合物GH24的制备
中间体B2-1的制备：
将实施例1中间体B1-1的制备中的化合物Y1-1替换成为等摩尔量的化合物Y2-1，其他步骤相同，即可得到中间体A2-1；再将中间体A1-1替换成为等摩尔量的中间体A2-1，其他步骤相同，最终得到中间体B2-1。
中间体C1’-3的制备：
将实施例2中间体C1’-2的制备中的化合物Y1’-2替换成为等摩尔量的化合物Y1’-3，其他步骤均相同，即可得到中间体C1’-3。
化合物N-1的制备：
氩气氛下，将8.46g(50mmol)3-氨基联苯、14.86g(50mmol)9-溴-二苯并[2,1-B]呋喃、9.60g(100mmol)叔丁醇钠溶于500ml脱水甲苯中，搅拌下加入0.23g(1mmol)醋酸钯、0.20g(1mmol)三苯基膦，在80℃下反应8小时。冷却后，通过硅藻土/硅胶漏斗过滤，滤液通过减压蒸馏去除有机溶剂，所得残渣在甲苯中重结晶，干燥，即可得到16.58g(43mmol)化合物N-1，产率为86％。
化合物GH24的制备：
将实施例1中GH4的制备中的中间体B1-1替换成为等摩尔量的中间体B2-1，将中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-3，其他步骤相同，即可得到中间体D3-1；再将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D3-1，将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的化合物N-1，最终得到化合物GH24。质谱m/z：757.74(计算值：758.86)。理论元素含量(％)C53H31FN4O：C,83.89；H,4.12；F,2.50；N,7.38；O,2.11。实测元素含量(％)：C,83.86；H,4.14；F,2.53；N,7.35；O,2.15。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例4：化合物GH31的制备
中间体B1-2的制备：
将实施例1中间体B1-1的制备中的化合物Y1-1替换成为等摩尔量的化合物Y1-2，其他步骤相同，即可得到中间体A1-2；再将中间体A1-1替换成为等摩尔量的中间体A1-2，其他步骤相同，得到中间体B1-2。
中间体C1’-4的制备：
将实施例1中间体C1’-1的制备中的化合物Y1’-1替换成为等摩尔量的化合物Y1’-4，其他步骤均相同，即可得到中间体A1’-4；接下来将中间体A1’-1替换成为等摩尔量的中间体A1’-4，其他步骤相同，即可得到中间体B1’-4；再将中间体B1’-1替换成为等摩尔量的中间体B1’-4，将1-溴-3-碘苯替换成为等摩尔量的1-溴-4-碘萘，其他步骤相同，得到中间体C1’-4。
化合物GH31的制备：
将实施例1化合物GH4的制备中的中间体B1-1替换成为等摩尔量的中间体B1-2，将中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-4，得到中间体D1-3；接下来将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D1-3，再将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的4-氟二苯基胺，即可得到化合物GH31。质谱m/z：855.16(计算值：853.98)。理论元素含量(％)C59H37F2N5：C,82.98；H,4.37；F,4.45；N,8.20。实测元素含量(％)：C,82.94；H,4.39；F,4.47；N,8.23。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例5：化合物GH37的制备
中间体B1-3的制备：
将实施例1中间体B1-1的制备中的化合物Y1-1替换成为等摩尔量的化合物Y1-3，其他步骤相同，得到中间体A1-3；然后将中间体A1-1替换成为等摩尔量的中间体A1-3，其他步骤相同，得到中间体B1-3。
中间体C1’-5的制备：
将实施例1中间体C1’-1的制备中的化合物Y1’-1替换成为等摩尔量的化合物Y1’-5，其他步骤均相同，得到中间体A1’-5；再将中间体A1’-1替换成为等摩尔量的中间体A1’-5，其他步骤相同，得到中间体B1’-5；然后将中间体B1’-1替换成为等摩尔量的中间体B1’-5，将1-溴-3-碘苯替换成为等摩尔量的2-溴-1,3-二氟-5-碘苯，其他步骤相同，即可得到中间体C1’-5。
化合物GH37的制备：
将实施例1化合物GH4的制备中的中间体B1-1替换成为等摩尔量的中间体B1-3，将中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-5，得到中间体D1-4；然后将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D1-4，再将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的二苯胺，即可得到化合物GH37。质谱m/z：802.71(计算值：803.92)。理论元素含量(％)C55H35F2N5：C,82.17；H,4.39；F,4.73；N,8.71。实测元素含量(％)：C,82.14；H,4.37；F,4.76；N,8.75。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例6：化合物GH43的制备
中间体B2-2的制备：
将实施例1中间体B1-1的制备中的化合物Y1-1替换成为等摩尔量的化合物Y2-2，其他步骤相同，得到中间体A2-2；再将中间体A1-1替换成为等摩尔量的中间体A2-2，其他步骤相同，即可得到中间体B2-2。
中间体C1’-6的制备：
将实施例1中间体C1’-1的制备中的化合物Y1’-1替换成为等摩尔量的化合物Y1’-6，其他步骤均相同，得到中间体A1’-6；再将中间体A1’-1替换成为等摩尔量的中间体A1’-6，其他步骤相同，得到中间体B1’-6；然后将中间体B1’-1替换成为等摩尔量的中间体B1’-6，将1-溴-3-碘苯替换成为等摩尔量的对溴碘苯，其他步骤相同，即可得到中间体C1’-6。
化合物GH43的制备：
将实施例1化合物GH4的制备中的中间体B1-1替换成为等摩尔量的中间体B2-2，将中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-6，得到中间体D3-2；然后将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D3-2，再将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的二(4-联苯基)胺，即可得到化合物GH43。质谱m/z：769.13(计算值：769.92)。理论元素含量(％)C56H36FN3：C,87.36；H,4.71；F,2.47；N,5.46。实测元素含量(％)：C,87.38；H,4.75；F,2.45；N,5.44。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例7：化合物GH57的制备
化合物N-2的制备：
将实施例3化合物N-1的制备中的3-氨基联苯替换成为等摩尔量的对氨基苯腈，再将9-溴-二苯并[2,1-B]呋喃替换成为等摩尔量的2-溴-9,9-二苯基芴，其他步骤均相同，即可得到化合物N-2。
化合物GH57的制备：
将实施例1化合物GH4的制备中的中间体B1-1替换成为等摩尔量的中间体B2-2，将中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体A1-3，得到中间体D3-3；然后将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D3-3，再将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的化合物N-2，即可得到化合物GH57。质谱m/z：809.04(计算值：807.93)。理论元素含量(％)C57H34FN5：C,84.74；H,4.24；F,2.35；N,8.67。实测元素含量(％)：C,84.76；H,4.25；F,2.38；N,8.69。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例8：化合物GH65的制备
中间体C1’-7的制备：
将实施例2中间体C1’-2的制备中的化合物Y1’-2替换成为等摩尔量的化合物Y1’-7，其他步骤均相同，即可得到中间体C1’-7。
化合物N-3的制备：
将实施例3化合物N-1的制备中的3-氨基联苯替换成为等摩尔量的苯胺，再将9-溴-二苯并[2,1-B]呋喃替换成为等摩尔量的3-溴二苯并噻吩，其他步骤均相同，即可得到化合物N-3。
化合物GH65的制备：
将实施例1化合物GH4的制备中的中间体B1-1替换成为等摩尔量的中间体B1-2，将中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-7，得到中间体D1-5；然后将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D1-5，再将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的化合物N-3，即可得到化合物GH65。质谱m/z：918.05(计算值：919.14)。理论元素含量(％)C61H38N6S2：C,79.71；H,4.17；N,9.14；S,6.98。实测元素含量(％)：C,79.74；H,4.13；N,9.16；S,7.02。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例9：化合物GH73的制备
中间体B1-4的制备：
将实施例1中间体B1-1的制备中的化合物Y1-1替换成为等摩尔量的化合物Y1’-7，其他步骤相同，即可得到中间体C1’-7；再将中间体A1-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-7，其他步骤相同，得到中间体B1-4。
中间体C1’-8的制备：
将实施例1中间体C1’-1的制备中的化合物Y1’-1替换成为等摩尔量的化合物Y1’-8，其他步骤均相同，得到中间体A1’-8；再将中间体A1’-1替换成为等摩尔量的中间体A1’-8，其他步骤相同，得到中间体B1’-8；然后将中间体B1’-1替换成为等摩尔量的中间体B1’-8，将1-溴-3-碘苯替换成为等摩尔量的1-溴-5-碘萘，其他步骤相同，即可得到中间体C1’-8。
化合物GH73的制备：
将实施例1化合物GH4的制备中的中间体B1-1替换成为等摩尔量的中间体B1-4，将中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-8，得到中间体D1-6；然后将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D1-6，再将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的二苯胺，即可得到化合物GH73。质谱m/z：852.31(计算值：851.00)。理论元素含量(％)C59H39FN6：C,83.27；H,4.62；F,2.23；N,9.88。实测元素含量(％)：C,83.25；H,4.60；F,2.26；N,9.89。上述结果证实获得产物为目标产品。
实施例10：化合物GH86的制备
中间体C1’-9的制备：
将实施例2中间体C1’-2的制备中的化合物Y1’-2替换成为等摩尔量的化合物Y1’-9，其他步骤均相同，即可得到中间体C1’-9。
化合物GH86的制备：
将实施例1化合物GH4的制备中的中间体B1-1替换成为等摩尔量的中间体B1-2，将中间体C1’-1替换成为等摩尔量的中间体C1’-9，得到中间体D1-7；然后将中间体D1-1替换成为等摩尔量的中间体D1-7，再将2,2-二萘胺替换成为等摩尔量的二(4-叔丁基苯基)胺，即可得到化合物GH86。质谱m/z：916.15(计算值：917.26)。理论元素含量(％)C64H64N6：C,83.80；H,7.03；N,9.16。实测元素含量(％)：C,83.83；H,7.05；N,9.14。上述结果证实获得产物为目标产品。
器件实施例1：发光器件1的制备
首先，在形成于玻璃基板的ITO层(阳极)上以60nm的厚度真空蒸镀2-TNATA形成空穴注入层；在上述空穴注入层上以60nm的厚度真空蒸镀NPB形成空穴传输层；接着，在上述空穴传输层上以重量比为95:5的化合物GH4和Ir(ppy)3真空蒸镀作为发光层，厚度为30nm；在上述发光层上以10nm的厚度真空蒸镀BAlq形成空穴阻挡层；在上述空穴阻挡层上以40nm的厚度真空蒸镀Alq3形成电子传输层；然后，以0.2nm的厚度蒸镀LiF作为电子注入层；最后，以150nm的厚度蒸镀Al来形成阴极。
器件实施例2：发光器件2的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH18，其他步骤均与器件实施例1相同。
器件实施例3：发光器件3的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH24，其他步骤均与器件实施例1相同。
器件实施例4：发光器件4的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH31，其他步骤均与器件实施例1相同。
器件实施例5：发光器件5的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH37，其他步骤均与器件实施例1相同。
器件实施例6：发光器件6的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH43，其他步骤均与器件实施例1相同。
器件实施例7：发光器件7的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH57，其他步骤均与器件实施例1相同。
器件实施例8：发光器件8的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH65，其他步骤均与器件实施例1相同。
器件实施例9：发光器件9的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH73，其他步骤均与器件实施例1相同。
器件实施例10：发光器件10的制备
将化合物GH4替换成为化合物GH86，其他步骤均与器件实施例1相同。
对比实施例：发光器件11的制备
将化合物GH4替换成为CBP，其他步骤均与器件实施例1相同。
本发明实施例及对比实施例中涉及的化合物如下所示：
本发明实施例制备得到的有机电致发光器件的发光性能如下表所示：
以上结果表明，本发明的含氮杂环衍生物作为发光层的主体材料，应用于有机电致发光器件中，能够高效地调节发光层内电子和空穴的注入，从而提高器件的发光效率，延长器件的使用寿命，降低器件的驱动电压，是一类性能优良的有机发光材料。
显然，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含氮杂环衍生物，其特征在于，具有如通式(I)所示结构：
其中，X1、X2独立地选自CH或N；L选自单键、取代或未取代的C6～C30的二价芳基、取代或未取代的C3～C30的二价杂芳基中的一种；Ar1、Ar2独立地选自卤素、氰基、取代或未取代的C6～C60的芳基、取代或未取代的C3～C60的杂芳基、取代或未取代的C12～C60的芳胺基；R1、R2独立地选自氢、卤素、C1～C4的烷基。
2.根据权利要求1所述的含氮杂环衍生物，其特征在于，所述的L选自单键或者如下基团中的一种：
其中，Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8独立地选自氢、氰基、氟原子、甲氧基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。
3.根据权利要求1所述的含氮杂环衍生物，其特征在于，所述的含氮杂环衍生物具有如下通式所示结构中的一种：
其中，X1、X2独立地选自CH或N；Ar1、Ar2独立地选自卤素、氰基、取代或未取代的C6～C60的芳基、取代或未取代的C3～C60的杂芳基、取代或未取代的C12～C60的芳胺基；R1、R2独立地选自氢、卤素、C1～C4的烷基。
4.根据权利要求1所述的含氮杂环衍生物，其特征在于，所述的Ar1、Ar2独立地选自氟原子或以下基团：
5.根据权利要求4所述的含氮杂环衍生物，其特征在于，所述的Ar1、Ar2中的至少一个选自如下基团：
6.根据权利要求1所述的含氮杂环衍生物，其特征在于，所述的R1、R2独立地选自氢、氟原子、甲基。
7.根据权利要求1所述的含氮杂环衍生物，其特征在于，所述的含氮杂环衍生物选自如下所示GH1～GH88中的任意一种：
8.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括阴极、阳极和置于所述阴极与所述阳极之间的一个或多个有机物层；所述的有机物层中含有权利要求1～7中任一项所述的含氮杂环衍生物。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述的有机物层中含有发光层；所述的发光层含有权利要求1～7中任一项所述的含氮杂环衍生物。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于，权利要求1～7中任一项所述的含氮杂环衍生物在发光层中作为主体材料。
CN201810710942.7A 2018-07-03 2018-07-03 一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件 Withdrawn CN108912048A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810710942.7A CN108912048A (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810710942.7A CN108912048A (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108912048A true CN108912048A (zh) 2018-11-30

Family

ID=64423302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810710942.7A Withdrawn CN108912048A (zh) 2018-07-03 2018-07-03 一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108912048A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111848648A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 上海钥熠电子科技有限公司 有机电致发光材料及其应用
CN113651836A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 清华大学 一种有机化合物及包含该化合物的有机电致发光器件

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111848648A (zh) * 2019-04-25 2020-10-30 上海钥熠电子科技有限公司 有机电致发光材料及其应用
CN111848648B (zh) * 2019-04-25 2022-01-04 上海钥熠电子科技有限公司 有机电致发光材料及其应用
CN113651836A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 清华大学 一种有机化合物及包含该化合物的有机电致发光器件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110615759B (zh) 化合物、光电转化器件及电子装置
KR101574704B1 (ko) 신규한 화합물, 이를 포함하는 유기전계발광소자 및 유기태양전지
KR101779913B1 (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR101771531B1 (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR101825381B1 (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20130060157A (ko) 안트라센 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20140134884A (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102637956B1 (ko) 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102266642B1 (ko) 신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN108947902A (zh) 一种有机电致发光材料及其有机电致发光器件
KR20110006915A (ko) 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
KR20170003469A (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20150095545A (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
CN108530443A (zh) 一种邻菲啰啉衍生物及其有机电致发光器件
CN108550709A (zh) 一种含有含氮杂环的芳香胺化合物及其有机电致发光器件
KR101791023B1 (ko) 축합방향족 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
CN108558873A (zh) 一种芳香胺衍生物及其有机电致发光器件
CN109336782B (zh) 一种芴类衍生物及其有机电致发光器件
CN108912048A (zh) 一种含氮杂环衍生物及其有机电致发光器件
CN108899431A (zh) 一种有机发光器件
KR20140021294A (ko) 신규 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR20140095727A (ko) 발광층과 전자수송층에 각각 아릴 치환된 안트라센 유도체를 포함하는 유기 발광 소자
CN108922976A (zh) 一种有机电致发光器件
CN107880053A (zh) 一种螺芴类衍生物及其有机电致发光器件
KR20220117164A (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181130