CN109608480A - 一种间位取代的吡嗪化合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机电致发光材料领域，公开了一种间位取代的吡嗪衍生物及其应用。本发明所公开化合物具有通式(I)所示的结构。其中，化合物的内层为吡嗪基团，其具有良好电子传输能力；在吡嗪的2、6位上所连接的咔唑或咔啉基团，具有良好的空穴传输能力；吡嗪基团和咔唑或咔啉基团以外的外层基团，用于调节化合物的电子和空穴传输能力。本发明的化合物通过吡嗪基团和咔唑/咔啉基团的嵌套组合，改善了电子和空穴在化合物内部的传输性能。同时，化合物的玻璃化温度和三重态能级较高，因而非常适合用于磷光主体材料。

Description

一种间位取代的吡嗪化合物及其应用
技术领域
本发明属于有机电致发光材料领域，特别涉及一种间位取代的吡嗪化合物及其应用。
背景技术
在有机电致发光器件技术领域，可通过不同的方式实现高效、高寿命的发光，对于发射光谱的发光层，其中一种方式就是采用主客体掺杂的形式进行效率和寿命的提升。
为了实现高效率的发光，避免能量从客体材料向主体材料的逆向能量回传，同时将三重态激子限定在发光层，主体材料的三重态能级应该大于掺杂材料的三重态能级。当主体材料的三重态能级小于掺杂材料的三重态能量时，将会发生从掺杂材料至主体材料能级反跃迁的现象，从而导致发光效率降低。因此，对于发光材料层，需要高热稳定性和高于掺杂材料三重态能量的主体材料。
现有技术中，大部分主体材料是空穴传输型主体材料或电子传输型主体材料。由于载流子传输性能的不平衡，这种单极性的主体材料容易形成不利的窄的复合区域。通常，当使用空穴传输型主体材料时，在发光层和电子传输层界面会产生电荷复合区域，而当使用电子传输型主体材料时，在发光层和空穴传输层界面会产生电荷复合区域。然而弱的载流子迁移率和发光层中不平衡的电荷对有机发光器件的发光效率不利。同时，有机电致磷光器件这种窄的电荷复合区域，会加快三重态－三重态湮灭过程，从而导致发光效率下降，尤其是在电流密度条件下。为了避免这种效应，通常采用的策略是：(1)使用两个发光层，其中一层使用空穴传输型主体材料，另一个发光层使用电子传输型主体材料；(2)将空穴传输型和电子传输型主体材料混合置于单个发光层中。然而，这两种策略使得器件的制备变得复杂，且混合的主体材料会导致相分离的问题。
因此，为了达到高效的电致发光效果，需要发展具有平衡的载空穴和流子传输性能的主体材料，以拓宽电荷复合区域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种间位取代的吡嗪化合物及其应用，该种化合物极其适合用于磷光主体材料。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
本发明的实施方式提供了一种间位取代的吡嗪化合物，其具有通式(I)所示的结构：
其中，
X1-X8各自独立地表示N原子或CRx，且所述Rx表示氢原子、氘原子、卤素原子、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C2-C24烷胺基、C6-C72芳基、C6-C72芳氧基、C6-C72芳硫基、C7-C72芳胺基、C3-C72杂芳基、C3-C72杂芳氧基、C3-C72杂芳硫基或C4-C72杂芳胺基；
N1-N8各自独立地表示N原子或CRy，且所述Ry表示氢原子、氘原子、卤素原子、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C2-C24烷胺基、C6-C72芳基、C6-C72芳氧基、C6-C72芳硫基、C7-C72芳胺基、C3-C72杂芳基、C3-C72杂芳氧基、C3-C72杂芳硫基或C4-C72杂芳胺基；
L1、L2表示取代或未取代的亚苯基或者L1、L2不存在；并且L1、L2满足如下要求：(a)L1表示取代或未取代的亚苯基，L2不存在；或(b)L2表示取代或未取代的亚苯基，L1不存在；或(c)L1、L2同时不存在；
通式(I)所示化合物至少满足如下两个条件之一：(1)至少含有一个取代基Rw，所述Rw为C1-C24烷基，(2)X1、X2、X3、X5、X6、X7、N1、N2、N3、N5、N6、N7中的至少一个为N原子。
可选地，所述Rx、Ry各自独立地具有式(II)所示的结构：
其中，
Ar1、Ar2各自独立地表示C1-C24烷基、C6-C30芳基、C3-C30杂芳基；Ar1和Ar2不相连或者Ar1和Ar2通过单键、双键、未取代的烷基、取代的烷基或杂原子相连。
可选地，连接Ar1和Ar2的所述未取代的烷基选自亚甲基或亚乙基；连接Ar1和Ar2的所述取代的烷基选自被C1-C12烷基、C6-C36芳基、C3-C36杂芳基取代的亚甲基或亚乙基；连接Ar1和Ar2的所述杂原子选自氧原子、硫原子、硅原子或氮原子。
可选地，Rx、Ry各自独立地具有选自如下之一的结构：
其中，
R21-R26各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C6-C18芳基、C3-C18杂芳基、C7-C18芳胺基、C4-C18杂芳胺基、C6-C18芳氧基或C3-C18的杂芳氧基。
可选地，Rx、Ry各自独立地具有如下之一的结构：
其中，
R210、R220、R230、R240、R250、R260各自独立地表示氢原子、氘原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基、甲苯基、二甲基苯基、吡嗪基、萘基、咔唑基或咔啉基。
可选的，所述吡嗪化合物仅含有碳元素、氢元素和氮元素。
可选的，所述Rw表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基；所述取代基的连接位置是不受限制的，举例但不是限制的，如丙基可选为正丙基或异丙基，丁基可选为正丁基、异丁基或叔丁基，戊基可选为正戊基、环戊基、新戊基或其他形式的戊基，己基可选为正己基、环己基或其他形式的己基。
可选的，所述Rw为叔丁基。
可选地，本发明的实施方式所提供的取代的吡嗪化合物，具有选自如下之一的结构：
本发明的实施方式还提供上述取代的吡嗪化合物在有机电致磷光器件中的应用，其中，2，6位取代的吡嗪化合物为有机电致磷光器件中的主体材料。
相对于现有技术而言，本发明的实施方式所提供的取代的吡嗪化合物，其在化合物结构设计上与现有技术具有明显的差别。内层部分为吡嗪基团，其具有良好电子传输能力；在吡嗪的2、6位上所连接的咔唑/咔啉基团，具有良好的空穴传输能力，同时起到调节化合物的电子和空穴传输能力的作用。业内常用的提高空穴传输能力的基团为咔唑基团，提高电子传输能力的基团为吡啶基团。相比吡啶基团，吡嗪基团具有更多的sp2杂化的氮原子，其电子传输能力比吡啶是更加优秀的。本专利所述的sp2杂化，是有机化学学科的基本概念，本领域技术人员可以从相关的大学教材中知晓。相比咔唑基团，咔啉基团也具有更多的sp2杂化的氮原子，其电子传输性能也得到提升。另外，引入烷基可以提高化合物的分子堆积特性，使得成膜性增加，不受理论限制的，由于成膜性的增加，引入烷基也可以提高化合物的载流子传输性能，从而也提高电子传输性能。
本发明的实施方式所提供的取代的吡嗪化合物，通过吡嗪基团和咔唑/咔啉基团的嵌套组合，改善了电子和空穴在化合物内部的传输性能。同时，由于在吡嗪取代基上引入了位阻基团，使得与吡嗪相连的取代基与吡嗪基团的角度变大，减少了分子内的共轭程度，使得化合物具有极高的三重态能级和玻璃化温度，综合性能提升，因而非常适合用于主体材料。
说明书附图
图1是本发明实施例1中H-1化合物核磁谱图；
图2是本发明实施例2中H-2化合物核磁谱图；
图3是本发明实施例3中H-3化合物核磁谱图；
图4是本发明对比例1中C-1化合物核磁谱图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的各具体实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明各权利要求所要求保护的技术方案。
化合物
在本发明的一些具体实施方式中，提供了一种间位取代的吡嗪化合物，其具有通式(I)所示的结构：
其中，
X1-X8各自独立地表示N原子或CRx，且所述Rx表示氢原子、氘原子、卤素原子、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C2-C24烷胺基、C6-C72芳基、C6-C72芳氧基、C6-C72芳硫基、C7-C72芳胺基、C3-C72杂芳基、C3-C72杂芳氧基、C3-C72杂芳硫基或C4-C72杂芳胺基；
N1-N8各自独立地表示N原子或CRy，且所述Ry表示氢原子、氘原子、卤素原子、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C2-C24烷胺基、C6-C72芳基、C6-C72芳氧基、C6-C72芳硫基、C7-C72芳胺基、C3-C72杂芳基、C3-C72杂芳氧基、C3-C72杂芳硫基或C4-C72杂芳胺基；
L1、L2表示取代或未取代的亚苯基或者L1、L2不存在；并且L1、L2满足如下要求：(a)L1表示取代或未取代的亚苯基，L2不存在；或(b)L2表示取代或未取代的亚苯基，L1不存在；或(c)L1、L2同时不存在；
通式(I)所示化合物至少满足如下两个条件之一：(1)至少含有一个取代基Rw，所述Rw为C1-C24烷基，(2)X1、X2、X3、X5、X6、X7、N1、N2、N3、N5、N6、N7中的至少一个为N原子。
在本发明的一些具体实施方式中，所述Rx、Ry各自独立地具有式(II)所示的结构：
其中，
Ar1、Ar2各自独立地表示C1-C24烷基、C6-C30芳基、C3-C30杂芳基；Ar1和Ar2不相连或者Ar1和Ar2通过单键、双键、未取代的烷基、取代的烷基或杂原子相连。
在本发明的一些具体实施方式中，连接Ar1和Ar2的所述未取代的烷基选自亚甲基或亚乙基；连接Ar1和Ar2的所述取代的烷基选自被C1-C12烷基、C6-C36芳基、C3-C36杂芳基取代的亚甲基或亚乙基；连接Ar1和Ar2的所述杂原子选自氧原子、硫原子、硅原子或氮原子。
在本发明的一些具体实施方式中，Rx、Ry各自独立地具有选自如下之一的结构：
其中，
R21-R26各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C6-C18芳基、C3-C18杂芳基、C7-C18芳胺基、C4-C18杂芳胺基、C6-C18芳氧基或C3-C18的杂芳氧基。
在本发明的一些具体实施方式中，Rx、Ry各自独立地具有如下之一的结构：
其中，
R210、R220、R230、R240、R250、R260各自独立地表示氢原子、氘原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基、甲苯基、二甲基苯基、吡嗪基、萘基、咔唑基或咔啉基。
在本发明的一些具体实施方式中，所述吡嗪化合物仅含有碳元素、氢元素和氮元素。
在本发明的一些具体实施方式中，所述Rw表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基；所述取代基的连接位置是不受限制的，举例但不是限制的，如丙基可选为正丙基或异丙基，丁基可选为正丁基、异丁基或叔丁基，戊基可选为正戊基、环戊基、新戊基或其他形式的戊基，己基可选为正己基、环己基或其他形式的己基。
在本发明的一些具体实施方式中，所述Rw为叔丁基。
在本发明的一些具体实施方式中，所提供的取代的吡嗪化合物具有选自如下之一的结构：
通用合成路线：
本发明的具体实施例也提供上述取代的吡啶化合物的制备方法，可以通过如下通用合成路线合成：
其中，
X1-X8各自独立地表示N原子或CRx，且所述Rx表示氢原子、氘原子、卤素原子、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C2-C24烷胺基、C6-C72芳基、C6-C72芳氧基、C6-C72芳硫基、C7-C72芳胺基、C3-C72杂芳基、C3-C72杂芳氧基、C3-C72杂芳硫基或C4-C72杂芳胺基；
N1-N8各自独立地表示N原子或CRy，且所述Ry表示氢原子、氘原子、卤素原子、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C2-C24烷胺基、C6-C72芳基、C6-C72芳氧基、C6-C72芳硫基、C7-C72芳胺基、C3-C72杂芳基、C3-C72杂芳氧基、C3-C72杂芳硫基或C4-C72杂芳胺基；
L1、L2表示取代或未取代的亚苯基或者L1、L2不存在；并且L1、L2满足如下要求：(a)L1表示取代或未取代的亚苯基，L2不存在；或(b)L2表示取代或未取代的亚苯基，L1不存在；或(c)L1、L2同时不存在。
S1、S2、Sy1、Sy2各自独立地表示反应离去基团，反应离去基团是多种多样的，举例而不受限制的，可选择氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、硼酸基团、硼酸酯基团；其他基团定义与本申请通式(I)相同。上述反应离去基团，其在反应过程中离去时，可能是带电荷的，如氟原子在离去时多以负离子的形式离去。
反应的投料顺序是不受限制的，举例的，可以先加入(S-A)和(S-B)，随后加入(S-C)；也可以先加入(S-B)和(S-C)，随后加入(S-A)；也可以三个同时加入。
具体的反应条件是不受限制的，举例如温度、溶剂的种类和用量、催化剂的种类和用量、助催化剂的种类和用量、碱的种类和用量、水的用量、反应底物的投料比，业内一般技术人员可以容易的从本发明实施例中的实施例进行合理的推广，选择的一般依据可以参考有机合成反应的相关文献、专利和书籍。涉及偶联反应，可以优先参考铃木反应和乌尔曼反应的相关资料，涉及烷基化的反应，可以优先参考付克烷基化的相关资料。对于原料(S-A)、(S-C)进一步合成，本领域技术人员也可以通过本发明实施例中的实施例以及公开的合成资料，容易得到一般的合成方法。
合成示例：
以下提供在本发明公开化合物的制备方法。但是本公开内容不意图限于本文中所叙述的方法的任一种。所属领域的技术人员可容易地修改所叙述的方法或者利用不同的方法来制备所公开的化合物的一种或多种。下列方面仅是示例性的，且不意图限制本公开内容的范围。温度、催化剂、浓度、反应物组成、以及其它工艺条件可改变，并且对于期望的配合物，本公开内容所属领域的技术人员可以容易的选择合适的反应物和条件。
本发明实施例中的缩写含义：PE：石油醚；DCM：二氯甲烷；EA：乙酸乙酯；DMSO-d6：氘代二甲基亚砜；CDCl3：氘代氯仿；Tol：甲苯；H2O：水。
实施例1：H-1化合物的合成
步骤1：3,6-二叔丁基-9-(2-氯吡嗪-6-基)-9H-咔唑的合成
3,6-二叔丁基-9-(2-氯吡嗪-6-基)-9H-咔唑通过以下反应式1合成
将2，6-二氯吡嗪(224mg，1.5mmol)，3,6-二叔丁基-9H-咔唑(279mg，1.0mmol)，CuI(19mg，0.1mmol)，反式-1，2-环己二胺(23mg，0.2mmol)，磷酸钾(424mg，2.0mmol)，甲苯(3mL)置于38mL封管中，氮气鼓泡5min后升温至120℃，反应回流16h。反应完成后，过滤，用乙酸乙酯淋洗滤饼。对所得滤液进行减压蒸馏除去溶剂，然后将所得物过硅胶柱(石油醚：乙酸乙酯＝30：1)进行提纯，得到淡绿色固体3,6-二叔丁基-9-(2-氯吡嗪-6-基)-9H-咔唑(118mg，收率30％)。
步骤2：H-1化合物的合成
H-1化合物通过以下反应式2合成
将3,6-二叔丁基-9-(2-氯吡嗪-6-基)-9H-咔唑(118mg，0.30mmol)，9-苯基-9H-咔唑-3-硼酸哪醇酯(121mg，0.33mmol)，二苯基膦二氯化钯(21mg，0.03mmol)，磷酸钾(212mg，1.0mmol)，Tol(5mL)，H2O(0.5mL)，氮气鼓泡约5min后升温至130℃，反应16h后冷却，垫硅藻土抽滤，DCM淋洗，滤液用无水硫酸钠干燥后旋干，过硅胶柱(PE：EA＝10：1)提纯，得白色固体(140mg，收率78％)。
该化合物H-1的核磁谱图如图1所示，由图1可以看出：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.25–9.19(m,1H),9.03(d,J＝0.5Hz,1H),8.45–8.33(m,4H),7.96(dd,J＝8.7,0.6Hz,2H),7.78–7.66(m,4H),7.64–7.55(m,4H),7.51(ddd,J＝8.3,7.0,1.3Hz,1H),7.43(dt,J＝8.2,1.0Hz,1H),7.38(ddd,J＝7.9,7.0,1.1Hz,1H),1.45(s,18H)。
实施例2：H-2化合物的合成
H-2化合物通过以下反应式3合成
将2，6-二溴吡嗪(238mg，1.0mmol)，咔啉(353mg，2.1mmol)，碘化亚铜(38mg，0.2mmol)，1-甲基咪唑(33mg，0.4mmol)，碳酸钾(552mg，4.0mmol)，甲苯(5mL)置于38mL封管中，氮气鼓泡5min后升温至120℃，反应回流16h。反应完成后，垫硅藻土过滤，用乙酸乙酯淋洗滤饼。对所得滤液进行减压蒸馏除去溶剂，然后将所得物过硅胶柱(石油醚：乙酸乙酯＝10：1)进行提纯，得到白色固体(360mg，收率87％)。
该化合物H-2的核磁谱图如图2所示，由图2可以看出：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.66(s,2H),8.76(dd,J＝7.7,1.6Hz,2H),8.64(dd,J＝4.9,1.6Hz,2H),8.44–8.27(m,4H),7.57–7.47(m,4H),7.44(td,J＝7.4,1.1Hz,2H)。
实施例3：H-3化合物的合成
步骤1：2-溴-6-(3-溴-9H-咔唑-9-基)吡嗪的合成
2-溴-6-(3-溴-9H-咔唑-9-基)吡嗪通过以下反应式4合成
将2，6-二溴吡嗪(238mg，1.0mmol)，3-溴咔唑(246mg，1.0mmol)，碘化亚铜(19mg，0.1mmol)，1-甲基咪唑(16mg，0.2mmol)，碳酸钾(276mg，2.0mmol)，甲苯(3mL)置于38mL封管中，氮气鼓泡5min后升温至120℃，反应回流16h。反应完成后，垫硅藻土过滤，用乙酸乙酯淋洗滤饼。对所得滤液进行减压蒸馏除去溶剂，然后将所得物过硅胶柱(石油醚：乙酸乙酯＝20：1)进行提纯，得到淡绿色固体(180mg，收率45％)。
步骤2：H-3化合物的合成
H-3化合物通过以下反应式5合成
将2-溴-6-(3-溴-9H-咔唑-9-基)吡嗪(50mg，0.12mmol)3,6-二叔丁基-9H-咔唑(76mg，0.27mmol)，碘化亚铜(4mg，0.02mmol)，1，2-反式环己二胺(6mg，0.05mmol)，磷酸钾(102mg，0.48mmol)，甲苯(2mL)置于38mL封管中，氮气鼓泡5min后升温至130℃，反应回流40h。反应完成后，垫硅藻土过滤，用乙酸乙酯淋洗滤饼。对所得滤液进行减压蒸馏除去溶剂，然后将所得物过硅胶柱(石油醚：乙酸乙酯＝100：1)进行提纯，得到白色固体(50mg，收率52％)。
该化合物H-3的核磁谱图如图3所示，由图3可以看出：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.23(d,J＝11.4Hz,2H),8.41(d,J＝7.8Hz,1H),8.36(d,J＝2.0Hz,2H),8.33(d,J＝2.1Hz,2H),8.03(d,J＝8.4Hz,1H),7.99(d,J＝8.8Hz,2H),7.54(dd,J＝8.9,2.0Hz,3H),7.50(d,J＝2.0Hz,1H),7.48(d,J＝1.9Hz,1H),7.42(d,J＝7.3Hz,1H),7.33(d,J＝8.6Hz,2H),1.43(s,18H),1.43(s,18H)。
对比例1：对比化合物C-1化合物的合成
C-1化合物通过以下反应式6合成
将2，6-二溴吡嗪(71mg，0.30mmol)，9-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂环戊烷-2-基)苯基]-9H-咔唑(244mg，0.66mmol)，二苯基膦二氯化钯(21mg，0.03mmol)，磷酸钾(254mg，1.2mmol)，Tol(5mL)，H2O(0.5mL)置于38mL封管中，氮气鼓泡约5min后升温至120℃，反应16h后冷却，垫硅藻土抽滤，DCM淋洗，滤液用无水硫酸钠干燥后旋干，过硅胶柱(PE：EA＝10：1)提纯，得浅黄色固体(150mg，收率89％)。
该化合物C-1的核磁谱图如图4所示，由图4可以看出：1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.44(s,2H),8.68–8.61(m,4H),8.29(dt,J＝7.9,1.0Hz,4H),7.94–7.86(m,4H),7.58–7.43(m,8H),7.34(ddd,J＝8.0,6.9,1.2Hz,4H)。
关于对比化合物C-1，其更多的特性可以参考文献(J.Am.Chem.Soc.2011,133,17895–17900)所公开的内容。
化合物性能检测
有机材料的能级信息，如三重态能级(T1)和单重态能级(S1)、最高占有轨道(HOMO)、最低空轨道(LUMO)，其获得的方式可能是多种多样的，举例但不是限定的，可以通过如下方式得到。
HOMO和LUMO能级可以通过光电效应进行测量，例如XPS(X射线光电子光谱法)、UPS(紫外光电子能谱)、CV(循环伏安法)或DPV(差分脉冲伏安法)。有机材料的三重态能级(T1)可以通过低温时间分辨光谱来测量。有机材料的单重态能级(S1)可以通过低温时间分辨光谱来测量，也可以通过常温稳态光谱来测量。
需要注意的，HOMO、LUMO、T1及S1的绝对值取决于所用的测量方法或计算方法，甚至对于相同的方法，不同的处理方法，得到的数值也是有差异的。例如循环伏安曲线上起始点和峰点可给出不同的氧化还原电位，进而得到不同的HOMO和LUMO值。因此，合理有意义的比较，应该用相同的测量方法和相同的处理方法。
在本发明的实施方式中，将上述化合物H-1、H-2、H-3以及C-1溶解在甲基四氢呋喃(MeTHF)中，在低温77K测量磷光发光光谱，得到第一三重态能级T1能级。T1能级的计算可以选择磷光光谱的起始位置(Onset)，也可以选择磷光光谱的第一个最大发射峰(FirstPeak)，所述第一个指的是从短波段向长波段开始计数的第一个发射峰。Δ1表示起始峰与第一最大发射峰的波长差的绝对值，单位为纳米(nm)，Δ1表示起始峰与第一最大发射峰的波长差的绝对值，单位为电子伏特(eV)。上述化合物的三重态能级数据见表1所示：
表1化合物的77K磷光光谱能级数据
可以看到，不同化合物的Δ1和Δ2相差是很大的，参比化合物的Δ1相差73nm，Δ2相差0.48eV，而本发明实施例化合物，Δ1最大为25nm，Δ1最小可以到9nm，Δ2最大为0.16eV，Δ2最小可以到0.07eV。磷光光谱中，起始位置对应的波长或能级，表示该化合物最高能够提供的三重态能量，第一发射峰对应的波长或能级，表示该化合物最可能提供的三重态能量。化合物能够提供不同三重态能级，对应于其分子的不同的立体构象。有机电致发光器件为电流驱动的器件，当电流注入时，会同时生成多种能量的三重态，即分子的立体构象会有多种，不同构象的比例因化合物不同而有变化。当形成多种能量的三重态，即形成多种分子的立体构象，高能级的立体构象容易转换为低能级的立体构象。为了便于理解，可以简单认为，起始峰对应的立体构象容易转换为第一发射峰对应的立体构象。由于分子三重态能量，对应分子构象，分子三重态能量的相差越大，其分子构象相差随之增大。而有机电致发光器件为固态发光器件，固体分子构象转变的速度相对溶液状态分子是较慢的。因此，Δ1和Δ2值较大的化合物，分子立体构象的转换速度，相对Δ1和Δ2值较小的化合物是较慢的。同时，Δ1和Δ2值较大的化合物，在分子立体构象转变过程中，理论上损失的能量即为Δ1和Δ2值对应的能量，其损失的能量也是相对Δ1和Δ2值较小的化合物是更多的。损失的能量，通过焦耳热的形式扩散到整个器件中，使得器件的温度升高速度增加。因此，采用Δ1和Δ2值较大的化合物，不仅未能够充分利用外加注入电流的能量，同时使得器件的温度升高速度过快，器件容易受到更多焦耳热的影响导致器件寿命下降更快。
本发明实施例化合物，Δ1和Δ2值明显小于参比化合物C-1，具有明显的优势。
以10K/min速度，测量化合物的热失重TGA和差示扫描量热DSC数据，如下表2所示：
表2化合物的热力学数据
样品名称 失重0.5％的温度(℃) 失重5％的温度(℃)
H-1 187.80 396.20
H-2 153.00 303.80
H-3 157.60 330.60
C-1 145.80 232.40
可以看到，本发明实施例化合物的失重0.5％的温度，优于参比化合物C-1，失重5％的温度，明显优于参比化合物C-1。
采用业内常规的电化学方法测量HOMO和LUMO值，通过测定有机物的氧化电位Eox以直接推算HOMO能级数值，计算公式为HOMO＝Eox+4.74。再结合光谱法测得的带隙Eg，计算公式为Eg＝hc/λabs＝1240/λabs，间接计算出LUMO能级数值，计算公式为LUMO＝HOMO-Eg。λabs为化合物吸收光谱的第一吸收峰，对于光谱的吸收峰，吸收峰的计数方向为从长波长到短波长。化合物的HOMO和LUMO测量数据见表3所示：
表3 HOMO和LUMO测量数据：
样品名称 Abs(nm) Eg(eV) Eox(V vs.Fc/Fc+) HOMO(eV) LUMO(eV)
H-1 410 3.02 0.87 5.67 2.65
H-2 370 3.35 1.12 5.92 2.57
H-3 413 3.00 0.66 5.46 2.45
C-1 387 3.20 0.88 5.68 2.47
可以看到，本发明实施例的化合物，其HOMO和LUMO能级能够在相当的范围内可调，极大地方便了不同器件选择不同的主体材料。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种间位取代的吡嗪化合物，其具有通式(I)所示的结构：
其中，
X1-X8各自独立地表示N原子或CRx，且所述Rx表示氢原子、氘原子、卤素原子、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C2-C24烷胺基、C6-C72芳基、C6-C72芳氧基、C6-C72芳硫基、C7-C72芳胺基、C3-C72杂芳基、C3-C72杂芳氧基、C3-C72杂芳硫基或C4-C72杂芳胺基；
N1-N8各自独立地表示N原子或CRy，且所述Ry表示氢原子、氘原子、卤素原子、C1-C24烷基、C1-C24烷氧基、C1-C24烷硫基、C2-C24烷胺基、C6-C72芳基、C6-C72芳氧基、C6-C72芳硫基、C7-C72芳胺基、C3-C72杂芳基、C3-C72杂芳氧基、C3-C72杂芳硫基或C4-C72杂芳胺基；
L1、L2表示取代或未取代的亚苯基或者L1、L2不存在；并且L1、L2满足如下要求：(a)L1表示取代或未取代的亚苯基，L2不存在；或(b)L2表示取代或未取代的亚苯基，L1不存在；或(c)L1、L2同时不存在；
通式(I)所示化合物至少满足如下两个条件之一：(1)至少含有一个取代基Rw，所述Rw为C1-C24烷基，(2)X1、X2、X3、X5、X6、X7、N1、N2、N3、N5、N6、N7中的至少一个为N原子。
2.根据权利要求1所述的吡嗪化合物，其特征在于，所述Rx、Ry各自独立地具有式(II)所示的结构：
其中，
Ar1、Ar2各自独立地表示C1-C24烷基、C6-C30芳基、C3-C30杂芳基；Ar1和Ar2不相连或者Ar1和Ar2通过单键、双键、未取代的烷基、取代的烷基或杂原子相连。
3.根据权利要求2所述的吡嗪化合物，其特征在于，连接Ar1和Ar2的所述未取代的烷基选自亚甲基或亚乙基；连接Ar1和Ar2的所述取代的烷基选自被C1-C12烷基、C6-C36芳基、C3-C36杂芳基取代的亚甲基或亚乙基；连接Ar1和Ar2的所述杂原子选自氧原子、硫原子、硅原子或氮原子。
4.根据权利要求3所述的吡嗪化合物，其特征在于，Rx、Ry各自独立地具有选自如下之一的结构：
其中，
R21-R26各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C6-C18芳基、C3-C18杂芳基、C7-C18芳胺基、C4-C18杂芳胺基、C6-C18芳氧基或C3-C18的杂芳氧基。
5.根据权利要求4所述的吡嗪化合物，其特征在于，Rx、Ry各自独立地具有如下之一的结构：
其中，
R210、R220、R230、R240、R250、R260各自独立地表示氢原子、氘原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基、甲苯基、二甲基苯基、吡嗪基、萘基、咔唑基或咔啉基。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的吡嗪化合物，其特征在于，所述吡嗪化合物仅含有碳元素、氢元素和氮元素。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的吡嗪化合物，其特征在于，所述Rw表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。
8.根据权利要求7所述的吡嗪化合物，其特征在于，所述Rw为叔丁基。
9.根据权利要求1所述的吡嗪化合物，其特征在于，具有选自如下之一的结构：
10.权利要求1-9中任一项所述的吡嗪化合物在有机电致磷光器件中的应用。
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