CN110407829B - 一种芳胺类化合物及其有机发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种芳胺类化合物及其有机发光器件，涉及有机光电材料技术领域。本发明所述的芳胺类化合物采用在芳胺类基团上，连接二苯并噻吩基/二苯并呋喃基/咔唑基作为桥连基团，并连接噁唑/噻唑/咪唑及其衍生物基团，从而得到一系列化合物，其具有较高的玻璃转化温度，因此化合物具有良好的热稳定性，制备的有机发光器件表现出使用寿命长的优点，且本发明芳胺类化合物折射率较高，能够减少全发射损失和波导损失，提高光取出效率，从而提高有机发光器件的发光效率。本发明的芳胺类化合物成膜性好，合成简单易操作，可广泛应用于面板显示、照明光源、有机太阳能电池、有机感光体或有机薄膜晶体管等领域。

Description

一种芳胺类化合物及其有机发光器件
技术领域
本发明涉及有机光电材料技术领域，尤其涉及一种芳胺类化合物及其有机发光器件。
背景技术
OLED称之为有机发光二极管或有机发光显示屏，它作为显示领域内的新兴应用技术，同时具有自发光、视角宽、全固化、全彩化、反应速度快、高亮度、低驱动电压、厚度薄、质量轻、可制作大尺寸与弯曲面板等特点，近年来，OLED在显示器市场得到了越来越多的应用，成为目前最具潜力的面板显示技术。
OLED非常适合应用于中小尺寸面板中，目前在手机、可穿戴产品、VR等领域内已被广泛认可。而另外，因为OLED是全固态、非真空器件，具有抗震荡、耐低温等特性，在军事方面也有重要应用。由于下游市场智能手机、平板电脑、车载音响等行业的迅速发展，带动了OLED显示屏行业的快速成长，未来的市场规模不可估量。
目前，OLED材料的发展已经到了一个高速发展且比较成熟的阶段，国内外的材料公司提供着数以百计的创新材料供以选用。在这其中，空穴传输层材料、电子传输层材料、主体材料、掺杂材料、荧光发光材料以及磷光发光材料已经发展的很成熟，但是覆盖层材料(Capping Layer)的发展种类较为单一，效果不尽理想。
根据有机发光层产生的光所发射的方向，有机发光器件可以分为底发射有机发光器件和顶发射有机发光器件。在底发射有机发光器件中，光射向基板侧，在有机发光层的上部形成有反射电极，在有机发光层的下部形成有透明电极。这种情况下，当有机发光器件为有源矩阵器件时，由于形成有薄膜晶体管的部分不透光，所以，发光面积减小。另一方面，在顶发射有机器件中，透明电极形成在有机发光层的上部，反射电极形成在有机发光层的下部，所以光射向与基板侧相反的方向，由此，光所透过的面积增加，亮度提高。
对于常规OLED器件，由于ITO薄膜和玻璃衬底的界面及玻璃衬底和空气的界面会发生全发射，导致出射到OLED器件前向外部的光约占有机材料薄膜发光层总量的20％，其余约80％的光主要以波导形式限制在有机材料薄膜、ITO薄膜和玻璃衬底中，最终常规OLED器件的出光效率约为20％，覆盖层材料可用于减少OLED器件中的全发射损失和波导损失，提高光耦合输出效率，其一般置于阳极电极之外。
有机发光器件是自发光显示装置，具有轻量薄型、广视角、低耗电、高对比等特性。有机发光器件的发光原理是，在从电极注入的空穴与电子在发光层通过再结合而经由激发态回复到基态时产生光。该发光器件具有薄型且能在低驱动电压下高亮度发光以及能通过选择发光材料而进行多色发光的特征，因此倍受关注。
总体来看，未来OLED的方向是发展高效率、长寿命、低成本的白光器件和全彩色显示器件，但该技术的产业化进程仍面临许多关键问题，如何设计性能更好的材料进行调节，一直是本领域技术人员需亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种芳胺类化合物及其有机发光器件，本发明提供的芳胺类化合物热稳定性好，成膜性好，合成方法简单易操作，使用该芳胺类化合物制备的有机发光器件具有良好的发光效率和寿命表现。
本发明提供了一种芳胺类化合物，作为有机发光器件中的覆盖层的主要构成成分，解决了上述课题，其分子结构通式如化学式Ⅰ所示：
Figure BDA0002174993940000021
其中，Ar1、Ar3相同地选自如下基团Ⅰ-a，或者Ar1、Ar3不同，Ar1选自如下基团Ⅰ-a，Ar3选自取代或未取代的C6～C25芳基、取代或未取代的C2～C20杂芳基中的一种；
Figure BDA0002174993940000022
其中，环A选自式1a至1d所示基团中的任意一种：
Figure BDA0002174993940000023
“*”为基团连接位置；
Z1选自O、S、N-R1中的一种，其中R1为C6～C25的芳基，Z2选自N；
R0选自H、取代或未取代的C1～C15的烷基、取代或未取代的C6～C25的芳基、取代或未取代的C2～C20的杂芳基中的一种，n取0至4的整数；
L0选自取代或未取代的C6～C18的亚芳基；
Ar2、Ar4独立地选自取代或未取代的C6～C25芳基、取代或未取代的C2～C20杂芳基中的一种；
X选自O、S、N-R2中的一种，其中R2选自C6～C25的芳基；
L选自单键或如下基团中的任意一种：
Figure BDA0002174993940000024
其中，X2选自O、S、N-R3中的一种，其中R3选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、苯基、甲苯基、联苯基、萘基中的一种；
R选自H、甲基、乙基、异丙基、叔丁基中的一种，k取0至4的整数。
优选的，所述基团Ⅰ-a选自如下所示式Ⅱ基团：
Figure BDA0002174993940000031
其中，环A选自式1a或1b所示基团：
Figure BDA0002174993940000032
“*”为基团连接位置；
其中，Z1选自O、S、N-R1中的一种，其中R1为苯基；
R0选自H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、叔丁基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、吖啶基、菲基、三亚苯基、吩恶嗪基、吩噻嗪基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-苯基咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的一种，n取0至4的整数；
L0选自取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基中的一种，其中取代基为一个或多个选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基的基团。
优选的，所述基团Ⅰ-a选自如下Ⅱ-1至Ⅱ-14所示基团中的一种：
Figure BDA0002174993940000033
优选的，Ar1、Ar3不同，Ar3选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、吖啶基、菲基、三亚苯基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-苯基咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的一种。
优选的，Ar2、Ar4独立地选自如下所示基团中的一种：
Figure BDA0002174993940000041
其中，R12选自甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、叔丁基、苯基、甲苯基、联苯基、萘基中的一种；
R13选自H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、苯基、甲苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、吖啶基、吩恶嗪基、吩噻嗪基、吩恶噻基、螺二芴基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-苯基咔唑基、芘基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、吡啶基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的一种；
X1选自O、S、Se中的一种；
L1选自式(1)至式(14)中的一种：
Figure BDA0002174993940000042
m取0至2的整数；
a取0至3的整数；
c取0至4的整数；
b取0至5的整数；
d取0至7的整数；
f取0至9的整数。
优选的，Ar2、Ar4独立地选自如下所示基团中的一种：
Figure BDA0002174993940000051
优选的，所述L选自单键或如下基团中的任意一种：
Figure BDA0002174993940000052
更优选的，所述本发明芳胺类化合物选自如下所示化学结构中的任意一种：
Figure BDA0002174993940000061
Figure BDA0002174993940000071
Figure BDA0002174993940000081
Figure BDA0002174993940000091
Figure BDA0002174993940000101
Figure BDA0002174993940000111
本发明的有益效果：
本发明提供一种芳胺类化合物及其有机发光器件，本发明通过在芳胺类化合物上，连接二苯并噻吩基或二苯并呋喃基或咔唑基作为桥连基团，二苯并噻吩、二苯并呋喃作为二苯并五元环，具有光电性能好、共平面好、电子堆积紧密等优点。咔唑本身拥有较大的共轭体系并且还具有很强的分子内电子转移能力，这种特殊的刚性稠环结构使得咔唑类化合物具有一定的稳定性，同时咔唑类化合物易于进行结构修饰，其在3,6,9位上易引入多种取代基团或官能团进行取代修饰，这样可以得到多类发光材料。更为重要的是咔唑类化合物普遍具有良好的热稳定性和光化学稳定性。将二苯并噻吩、二苯并呋喃或咔唑基作为桥连基团连接在芳胺类化合物上具有良好的热稳定性和光化学稳定性。
本发明所述芳胺类化合物具有特殊的刚性平面稠环结构，可以使基团整体的运动相对受限，赋予它强的光电性能，且制备方法简单，原料易得，能够满足工业化需求。
本发明所述芳胺类化合物具有较高的Tg(玻璃转化温度)温度，因此有良好的热稳定性，使化合物更加稳定，制备的有机发光器件表现出使用寿命长的优点，且本发明芳胺类化合物折射率较高，有效解决ITO薄膜和玻璃衬底的界面及玻璃衬底和空气的界面发生的全发射，减少OLED器件中的全发射损失和波导损失，提高光取出效率，从而提高有机发光器件的发光效率。
本发明所述的芳胺类化合物应用于有机发光器件中，可作为覆盖层材料，采用本发明所述芳胺类化合物制备的有机发光器件具有良好的发光效率和使用寿命长的优点。
附图说明
图1为本发明的化合物4的1H NMR图；图2为本发明的化合物11的1H NMR图；
图3为本发明的化合物21的1H NMR图；图4为本发明的化合物33的1H NMR图；
图5为本发明的化合物40的1H NMR图；图6为本发明的化合物91的1H NMR图；
图7为本发明的化合物101的1H NMR图；图8为本发明的化合物126的1H NMR图；
图9为本发明的化合物159的1H NMR图；图10为本发明的化合物160的1H NMR图；
图11为本发明的化合物11、化合物33、化合物40以及化合物CP-1的寿命曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明所述的烷基是指烷烃分子中少掉一个氢原子而成的烃基，其可以为直链烷基或支链烷基，优选具有1至15个碳原子，更优选1至12个碳原子，特别优选1至6个碳原子。所述直链烷基包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、十一烷基、十二烷基等，但不限于此；所述支链烷基包括异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基的异构基团、正己基的异构基团、正庚基的异构基团、正辛基的异构基团、正壬基的异构基团、正癸基的异构基团等，但不限于此。上述烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。
本发明所述的芳基是指芳香族化合物分子的芳核碳上去掉一个氢原子后，剩下一价基团的总称，其可以为单环芳基、多环芳基或者稠环芳基，优选具有6至25个碳原子，更优选6至20个碳原子，特别优选6至14个碳原子。所述单环芳基是指分子中只有一个芳香环的芳基，例如，苯基等，但不限于此；所述多环芳基是指分子中含有两个或者两个以上独立芳香环的芳基，例如，联苯基、三联苯基等，但不限于此；所述稠环芳基是指分子中含有两个或者多个芳香环且彼此间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的芳基，例如，萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、芴基、苯并芴基、三亚苯基、荧蒽基、螺二芴基等，但不限于此。上述芳基优选为苯基、联苯基、三联苯基、萘基(优选2-萘基)、蒽基(优选2-蒽基)、菲基、芘基、苝基、芴基、苯并芴基、三亚苯基、螺二芴基。
本发明所述的杂芳基是指芳基中的一个或多个芳核碳原子被杂原子替代得到的基团的总称，所述杂原子包括但不限于氧、硫、氮或者磷原子，优选具有1至25个碳原子，更优选2至20个碳原子，特别优选3至15个碳原子，所述杂芳基的连接位点可以位于成环碳原子上，也可以位于成环氮原子上，所述杂芳基可以为单环杂芳基、多环杂芳基或者稠环杂芳基。所述单环杂芳基包括吡啶基、嘧啶基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基等，但不限于此；所述多环杂芳基包括联吡啶基、联嘧啶基、苯基吡啶基等，但不限于此；所述稠环杂芳基包括喹啉基、异喹啉基、吲哚基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、苯并二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、咔唑基、苯并咔唑基、吖啶基、9,10-二氢吖啶基、吩恶嗪基、吩噻嗪基、吩恶噻基等，但不限于此。上述杂芳基优选为吡啶基、嘧啶基、噻吩基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并二苯并噻吩基、苯并二苯并呋喃基、咔唑基、吖啶基、吩恶嗪基、吩噻嗪基、吩恶噻基。
本发明所述的亚芳基是指芳香族化合物分子的芳核碳上去掉两个氢原子后，剩下二价基团的总称，其可以为单环亚芳基、多环亚芳基或者稠环亚芳基，优选具有6至25个碳原子，更优选6至20个碳原子，特别优选6至14个碳原子。所述单环亚芳基包括亚苯基等，但不限于此；所述多环亚芳基包括亚联苯基、亚三联苯基等，但不限于此；所述稠环亚芳基包括亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚芴基、亚芘基、亚三亚苯基、亚荧蒽基、亚苯基芴基等，但不限于此。上述亚芳基优选为亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基、亚芴基、亚苯基芴基。
本发明所述取代的烷基、取代的芳基、取代的杂芳基、取代的亚芳基是指被独立地选自氘基、取代或未取代的C1～C6烷基、取代或未取代的C6～C20芳基、取代或未取代的C2～C15杂芳基、取代或未取代的胺基等但不限于此的基团单取代或多取代，优选被选自氘基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、苯并菲基、苝基、芘基、苯甲基、芴基、9,9-二甲基芴基、二苯胺基、二甲胺基、咔唑基、9-苯基咔唑基、吖啶基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、吲哚基等但不限于此的基团单取代或多取代。
本发明提供了一种芳胺类化合物，其分子结构通式如化学式Ⅰ所示：
Figure BDA0002174993940000131
其中，Ar1、Ar3相同地选自如下基团Ⅰ-a，或者Ar1、Ar3不同，Ar1选自如下基团Ⅰ-a，Ar3选自取代或未取代的C6～C25芳基、取代或未取代的C2～C20杂芳基中的一种；
Figure BDA0002174993940000132
其中，环A选自式1a至1d所示基团中的任意一种：
Figure BDA0002174993940000133
“*”为基团连接位置；
Z1选自O、S、N-R1中的一种，其中R1为C6～C25的芳基，Z2选自N；
R0选自H、取代或未取代的C1～C15的烷基、取代或未取代的C6～C25的芳基、取代或未取代的C2～C20的杂芳基中的一种，n取0至4的整数；
L0选自取代或未取代的C6～C18的亚芳基；
Ar2、Ar4独立地选自取代或未取代的C6～C25芳基、取代或未取代的C2～C20杂芳基中的一种；
X选自O、S、N-R2中的一种，其中R2选自C6～C25的芳基；
L选自单键或如下基团中的任意一种：
Figure BDA0002174993940000141
其中，X2选自O、S、N-R3中的一种，其中R3选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、苯基、甲苯基、联苯基、萘基中的一种；
R选自H、甲基、乙基、异丙基、叔丁基中的一种，k取0至4的整数。
优选的，所述基团Ⅰ-a选自如下所示式Ⅱ基团：
Figure BDA0002174993940000142
其中，环A选自式1a或1b所示基团：
Figure BDA0002174993940000143
“*”为基团连接位置；
其中，Z1选自O、S、N-R1中的一种，其中R1为苯基；
R0选自H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、叔丁基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、吖啶基、菲基、三亚苯基、吩恶嗪基、吩噻嗪基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-苯基咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的一种，n取0至4的整数；
L0选自取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基中的一种，其中取代基为一个或多个选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基的基团。
优选的，所述基团Ⅰ-a选自如下Ⅱ-1至Ⅱ-14所示基团中的一种：
Figure BDA0002174993940000144
优选的，Ar1、Ar3不同，Ar3选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、吖啶基、菲基、三亚苯基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-苯基咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的一种，更优选的，Ar3选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基中的一种。
优选的，Ar2、Ar4独立地选自如下所示基团中的一种：
Figure BDA0002174993940000151
其中，R12选自甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、叔丁基、苯基、甲苯基、联苯基、萘基中的一种；
R13选自H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、异丁基、叔丁基、苯基、甲苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、三亚苯基、吖啶基、吩恶嗪基、吩噻嗪基、吩恶噻基、螺二芴基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、9-苯基咔唑基、芘基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、吡啶基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中的一种；
X1选自O、S、Se中的一种；
L1选自式(1)至式(14)中的一种：
Figure BDA0002174993940000152
m取0至2的整数；
a取0至3的整数；
c取0至4的整数；
b取0至5的整数；
d取0至7的整数；
f取0至9的整数。
优选的，Ar2、Ar4独立地选自如下所示基团中的一种：
Figure BDA0002174993940000161
优选的，所述L选自单键或如下基团中的任意一种：
Figure BDA0002174993940000162
更优选的，所述本发明芳胺类化合物选自如下所示化学结构中的任意一种：
Figure BDA0002174993940000171
Figure BDA0002174993940000181
Figure BDA0002174993940000191
Figure BDA0002174993940000201
Figure BDA0002174993940000211
Figure BDA0002174993940000221
本发明式I所述的芳胺类化合物通过如下合成路线得到：
Figure BDA0002174993940000222
上述中间体产物及化学式Ⅰ所述的芳胺类化合物可通过布赫瓦尔德反应得到。
本发明对此上述各类反应中所采用的原料的来源没有特别的限制，可以使用市售产品原料或采用本领域技术人员所熟知的制备方法得到本发明所述的芳胺类化合物。
本发明对上述反应没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的常规反应即可，该制备方法简单，易于操作。
本发明还提供了一种有机发光器件，所述有机发光器件包括阴极、阳极和置于所述两电极之间及之外的一个或多个有机物层，所述有机物层包括空穴注入层、空穴传输层，电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、覆盖层中的至少一层；有机物层含有本发明所述的任一种芳胺类化合物的任意一种或至少两种的组合。
优选的，本发明所述有机物层包括覆盖层，覆盖层中含有本发明所述的任一种芳胺类化合物的任意一种或至少两种的组合。
本发明的发光器件通常在基板上形成。上述基板只要在形成电极、形成有机物的层时不发生变化即可，例如，玻璃、塑料、高分子薄膜、硅等的基板。当基板不透明时，与其相对的电极优选为透明或者半透明的。
本发明的发光器件所具有的阳极和阴极中的至少一方为透明或者半透明的，优选的，本发明所述在阴极侧为透明或者半透明的。
阳极材料，通常使用导电性的金属氧化物膜、半透明的金属薄膜等。例如，使用含有氧化铟、氧化锌、氧化锡、以及作为它们的复合体的氧化铟锡(简称:ITO)、氧化铟锌(简称:IZO)等导电性无机化合物制成的膜(NESA等)或使用金、铂、银、铜等，作为其制作方法，可举出真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、镀敷法等。另外，作为该阳极，可以使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等有机的透明导电膜。予以说明，可以将阳极形成2层以上的积层结构，优选的，本发明所述阳极采用不透明的ITO-Ag-ITO基板。
空穴注入层是提高空穴从阳极注入空穴传输层和发光层的效率。本发明的空穴注入材料可以采用钼氧化物、银氧化物、钒氧化物、钨氧化物、钌氧化物、镍氧化物、铜氧化物、钛氧化物等金属氧化物，酞菁类化合物、含有多氰基的共轭有机材料等低分子有机化合物，但不限于此。优选的，本发明所述空穴注入层选自4,4',4”-三[2-萘基苯基氨基]三苯基胺(简称:2T-NATA)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(简称:HAT-CN)、4,4',4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(简称:TDATA)、4,4',4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(简称:MTDATA)、酞菁铜(II)(简称:CuPc)、N,N'-二[4-[二(3-甲基苯基)氨基]苯基]-N,N'-二苯基-联苯-4,4'-二胺(简称:DNTPD)等，其可以是单一物质构成的单一结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
空穴传输层为具有传输空穴的功能的层。本发明的空穴传输材料优选具有较好的空穴传输性能的材料，可以选择芳香族胺类衍生物、咔唑衍生物、芪衍生物、三苯基二胺衍生物、苯乙烯类化合物、丁二烯类化合物等小分子材料以及聚对苯撑衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚硅烷及其衍生物等聚合物材料，但不限于此。优选的，本发明所述空穴传输层选自如N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称:NPB)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺(简称:α-NPD)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称:TPD)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](简称:TAPC)、2,2,7,7-四(二苯基氨基)-9,9-螺二芴(简称:Spiro-TAD)等，其可以是单一物质构成的单一结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
电子阻挡层是将输送空穴、且封闭电子的层，优选的，本发明所述电子阻挡层可选自N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺(简称:α-NPD)、4,4',4”-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(简称:TDATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称:TPD)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](简称:TAPC)、2,2,7,7-四(二苯基氨基)-9,9-螺二芴(简称:Spiro-TAD)等，其可以是单一物质构成的单一结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
发光层为具有发光功能的层。发光层材料包括发光层主体材料和发光层客体材料，优选的，本发明所述主体材料选自4,4'-二(9-咔唑)联苯(简称:CBP)、9,10-二(2-萘基)蒽(简称:ADN)、4,4-二(9-咔唑基)联苯(简称:CPB)、9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑(简称:mCP)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称:TCTA)、9,10-二(1-萘基)蒽(简称:α-AND)、N,N'-二-(1-萘基)-N,N'-二苯基-[1,1':4',1”:4”,1”'-四联苯]-4,4”'-二胺基(简称:4P-NPB)、1,3,5-三(9-咔唑基)苯(简称:TCP)等，其可以是单一物质构成的单层结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
本发明的发光层客体材料可以包含一种材料或两种以上的混合材料，发光材料分为蓝色发光材料、绿色发光材料以及红色发光材料。优选的，本发明发光材料选用蓝色发光材料，所述蓝色发光层客体选自(6-(4-(二苯基氨基(苯基)-N，N-二苯基芘-1-胺)(简称:DPAP-DPPA)、2,5,8,11-四叔丁基苝(简称:TBPe)、4,4'-二[4-(二苯氨基)苯乙烯基]联苯(简称:BDAVBi)、4,4'-二[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(简称:DPAVBi)、二(2-羟基苯基吡啶)合铍(简称:Bepp2)、二(4,6-二氟苯基吡啶-C2,N)吡啶甲酰合铱(简称:FIrpic)等。
作为发光层主体材料和发光层客体材料的掺杂比例，其最佳可根据所用的材料而不同，通常发光层客体材料掺杂膜厚比例为0.01％～20％，优选为0.1％～15％，更优选为1％～10％。
空穴阻挡层是输送电子、且封闭空穴的层，优选的，本发明所述的空穴阻挡层选自2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(简称:BCP)、1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯(简称:TPBi)、三(8-羟基喹啉)合铝(III)(简称:Alq3)、8-羟基喹啉-锂(简称:Liq)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)合铝(III)(简称:BAlq)及3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(简称:TAZ)等，其可以是单一物质构成的单一结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
电子传输层为具有传输电子的功能的层。本发明所述的电子传输材料，可选自公知的噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、联对苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物，优选的，电子传输层选自2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(简称:BCP)、1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯(简称:TPBi)、三(8-羟基喹啉)合铝(III)(简称:Alq3)、8-羟基喹啉-锂(简称:Liq)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)合铝(III)(简称:BAlq)及3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(简称:TAZ)等，其可以是单一物质构成的单一结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。
电子注入层是提高电子从阴极注入电子传输层和发光层的效率。本发明的电子注入材料可以采用Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba，氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯、氟化镁、氟化钙、氧化锂、碳酸铯、醋酸锂、醋酸钠、醋酸钾、四(8-羟基喹啉)硼锂、8-羟基喹啉锂等，其可以是单一物质构成的单一结构，也可是不同物质形成的单层结构或多层结构。优选的，本发明所述的电子注入层可以选自LiF。
阴极材料，通常优选功函数小的金属材料。可以使用例如，锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钒、锌、钇、铟、铈、钐、铕、铽、镱等金属以及它们中的2种以上形成的合金、或者它们中的1种以上与金、银、铂、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡中的1种以上形成的合金、石墨或者石墨层间化合物等。作为合金，可举出镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金等。予以说明，可以将阴极形成2层以上的积层结构。优选的，本发明所述阴极采用Ag或Mg-Ag合金或薄Al。
优选的，本发明所述的覆盖层选自本发明所述的任一种芳胺类化合物的任意一种或至少两种的组合或选自Alq3。
作为空穴传输层和电子传输层的膜厚，其最佳可根据所用的材料而不同，只要按照能使驱动电压和发光效率达到适度的值的条件来选择即可，但是必须至少不会导致发生针孔的厚度，如果过厚，则器件的驱动电压提高，是不理想的。因此该空穴传输层和电子传输层的膜厚例如为1nm～1um，优选为2nm～500nm，更优选为5nm～200nm。
关于积层的层的顺序和层数以及各层的厚度，可以考虑发光效率和器件的寿命来适宜选择。
本发明所述的芳胺类化合物及其有机发光器件其结构优选为：基板/阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极/覆盖层。然而，有机发光器件的结构不限于此。本发明所述的芳胺类化合物及其有机发光器件可根据器件参数要求及材料的特性进行选择及组合，也可增加或省略部分有机层。
有机发光器件中各层的制备形成方法，没有特别限制，可以采用真空蒸镀法、旋涂法、气相沉积法、刮涂法、激光热转印法、电喷涂布法、狭缝式涂布法、浸沾式涂布法中的任意一种，在本发明中优选采用真空蒸镀的方法。
本发明所述有机发光器件可广泛应用于面板显示、照明光源、柔性OLED、电子纸、有机太阳能电池、有机感光体或有机薄膜晶体管、指示牌、信号灯等领域。
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和器件。
化合物的制备及表征
原料、试剂以及表征设备的说明：
本发明对以下实施例中所采用的原料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。
质谱使用岛津集团英国Kratos Analytical公司的AXIMA-CFR plus基质辅助激光解吸电离飞行质谱仪，氯仿为溶剂；
元素分析使用德国Elementar公司的Vario EL cube型有机元素分析仪，样品质量为5～10mg；
核磁共振(1H NMR谱)使用Bruker-510型核磁共振谱仪(德国Bruker公司)，600MHz，CDCl3为溶剂，TMS为内标。
[实施例1]化合物4的合成
Figure BDA0002174993940000251
中间体I-4的合成
在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、4-(2-苯并恶唑基)苯胺(44.15g，0.21mol)、1-溴化萘(43.48g，0.21mol)、醋酸钯(0.61g，0.0027mol)、叔丁醇钠(33.7g，0.351mol)和三叔丁基膦(10.8mL的1.0M的甲苯溶液，0.0108mol)。并在回流的条件下反应2小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体I-4(61.45g，产率约为87％)，HPLC检测固体纯度≧98.1％。
化合物4的合成
向1L反应瓶中依次加入甲苯溶剂(450ml)，2,8-二溴二苯并呋喃(11.74g，36mmol)、中间体I-4(30.27g，90mmol)、Pd2(dba)3(990mg，1.08mmol)、BINAP(1.65g，16.5mmol)和叔丁醇钠(9.9g，100.8mmol)，搅拌溶解，并在氮气的保护下回流反应24小时，反应完成后，将反应液用二氯甲烷和蒸馏水洗涤，分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤后，除去溶剂，用环己烷：乙酸乙酯＝10:1作为洗脱剂柱层析分离提纯精制，最后得固体化合物4(22.90g，产率76％)，HPLC检测固体纯度≧99.6％。
元素分析结构：质谱m/z：836.32(计算值：836.28)。理论元素含量(％)C58H36N4O3：C，83.24；H，4.34；N，6.69；O，5.73实测元素含量(％)：C，83.25；H，4.34；N，6.68；O，5.73。1HNMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.03(dd,J＝5.2,3.5Hz,4H),8.00(d,J＝7.9Hz,1H),7.93(d,J＝8.2Hz,2H),7.84(d,J＝8.1Hz,2H),7.73(dd,J＝9.0,4.9Hz,4H),7.55–7.49(m,8H),7.44–7.38(m,6H),7.37–7.29(m,5H),6.98–6.89(m,4H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例2]化合物11的合成
Figure BDA0002174993940000261
中间体I-11的合成
在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、4-(2-苯并恶唑基)苯胺(44.15g，0.21mol)、4-溴代联苯(48.95g，0.21mol)、醋酸钯(0.61g，0.0027mol)、叔丁醇钠(33.7g，0.351mol)和三叔丁基膦(10.8mL的1.0M的甲苯溶液，0.0108mol)。并在回流的条件下反应2小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体I-11(66.97g，产率约为88％)，HPLC检测固体纯度≧98.0％。
化合物11的合成
向1L反应瓶中依次加入甲苯溶剂(450ml)，2,8-二溴二苯并呋喃(11.74g，36mmol)、中间体I-11(32.62g，90mmol)、Pd2(dba)3(990mg，1.08mmol)、BINAP(1.65g，16.5mmol)和叔丁醇钠(9.9g，100.8mmol)，搅拌溶解，并在氮气的保护下回流反应24小时，反应完成后，将反应液用二氯甲烷和蒸馏水洗涤，分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤后，除去溶剂，用环己烷：乙酸乙酯＝10:1作为洗脱剂柱层析分离提纯精制，最后得固体化合物11(24.00g，产率75％)，HPLC检测固体纯度≧99.5％。
元素分析结构：质谱m/z：888.32(计算值：888.31)。理论元素含量(％)C62H40N4O3：C，83.76；H，4.54；N，6.30；O，5.40实测元素含量(％)：C，83.76；H，4.55；N，6.30；O，5.39。1HNMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.13–8.09(m,4H),7.77–7.73(m,4H),7.62(s,1H),7.60(dd,J＝3.4,2.1Hz,3H),7.59(d,J＝1.0Hz,2H),7.56(d,J＝8.5Hz,6H),7.46–7.42(m,4H),7.40(dd,J＝8.8,2.2Hz,2H),7.36–7.32(m,6H),7.26(d,J＝8.4Hz,4H),7.18–7.15(m,4H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例3]化合物21的合成
Figure BDA0002174993940000271
中间体I-21的合成
在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、4-(2-苯并恶唑基)苯胺(44.15g，0.21mol)、9-9-二甲基-2-溴芴(57.36g，0.21mol)、醋酸钯(0.61g，0.0027mol)、叔丁醇钠(33.7g，0.351mol)和三叔丁基膦(10.8mL的1.0M的甲苯溶液，0.0108mol)。并在回流的条件下反应2小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体I-21(71.84g，产率约为85％)，HPLC检测固体纯度≧98.4％。
化合物21的合成
向1L反应瓶中依次加入甲苯溶剂(450ml)，2,8-二溴二苯并呋喃(11.74g，36mmol)、中间体I-21(36.22g，90mmol)、Pd2(dba)3(990mg，1.08mmol)、BINAP(1.65g，16.5mmol)和叔丁醇钠(9.9g，100.8mmol)，搅拌溶解，并在氮气的保护下回流反应24小时，反应完成后，将反应液用二氯甲烷和蒸馏水洗涤，分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤后，除去溶剂，用环己烷：乙酸乙酯＝10:1作为洗脱剂柱层析分离提纯精制，最后得固体化合物21(25.81g，产率74％)，HPLC检测固体纯度≧99.6％。
元素分析结构：质谱m/z：968.39(计算值：968.37)。理论元素含量(％)C68H48N4O3：C，84.27；H，4.99；N，5.78；O，4.95实测元素含量(％)：C，84.28；H，4.99；N，5.78；O，4.94。1HNMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.12–8.08(m,4H),7.79(d,J＝2.2Hz,2H),7.76–7.72(m,2H),7.66(dd,J＝9.6,7.8Hz,4H),7.61(d,J＝8.8Hz,2H),7.57–7.54(m,2H),7.41(dd,J＝8.8,2.2Hz,4H),7.33(td,J＝7.1,1.4Hz,6H),7.31(dd,J＝4.7,1.8Hz,3H),7.29(d,J＝1.1Hz,1H),7.16(dd,J＝6.7,4.8Hz,5H),7.14(d,J＝2.1Hz,1H),1.44(s,12H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例4]化合物33的合成
Figure BDA0002174993940000281
将实施例1化合物4中的化合物1-溴化萘换成等摩尔的化合物1-溴芘，按照实施例1化合物4的合成方法得到化合物33(26.95g，76％)，HPLC检测固体纯度≧99.4％。
元素分析结构：质谱m/z：984.35(计算值：984.31)。理论元素含量(％)C70H40N4O3：C，85.35；H，4.09；N，5.69；O，4.87实测元素含量(％)：C，85.36；H，4.08；N，5.68；O，4.86。1HNMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.34–8.28(m,2H),8.22(d,J＝3.1Hz,2H),8.09–8.00(m,12H),7.92(dd,J＝15.0,2.6Hz,2H),7.76–7.67(m,10H),7.46(d,J＝15.0Hz,2H),7.41–7.34(m,8H),6.56(dd,J＝14.9,3.0Hz,2H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例5]化合物40的合成
Figure BDA0002174993940000282
中间体I-40的合成
在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、4-(2-苯并恶唑基)苯胺(44.15g，0.21mol)、3-溴吡啶(33.18g，0.21mol)、醋酸钯(0.61g，0.0027mol)、叔丁醇钠(33.7g，0.351mol)和三叔丁基膦(10.8mL的1.0M的甲苯溶液，0.0108mol)，并在回流的条件下反应2小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体I-40(51.88g，产率约为86％)，HPLC检测固体纯度≧98.0％。
化合物40的合成
向1L反应瓶中依次加入甲苯溶剂(450ml)，3,6-二溴-9-苯基咔唑(14.44g，36mmol)、中间体I-40(25.86g，90mmol)、Pd2(dba)3(990mg，1.08mmol)、BINAP(1.65g，16.5mmol)和叔丁醇钠(9.9g，100.8mmol)，搅拌溶解，并在氮气的保护下回流反应24小时，反应完成后，将反应液用二氯甲烷和蒸馏水洗涤，分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤后，除去溶剂，用环己烷：乙酸乙酯＝10:1作为洗脱剂柱层析分离提纯精制，最后得固体化合物40(22.56g，产率77％)，HPLC检测固体纯度≧99.7％。
元素分析结构：质谱m/z：813.32(计算值：813.29)。理论元素含量(％)C54H35N7O2：C，79.69；H，4.33；N，12.05；O，3.93实测元素含量(％)：C，79.69；H，4.34；N，12.04；O，3.93。1H NMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.03(dd,J＝15.0,2.8Hz,3H),7.95–7.89(m,2H),7.81–7.68(m,7H),7.63–7.59(m,2H),7.53–7.44(m,3H),7.40–7.34(m,6H),7.30–7.23(m,4H),7.14(dd,J＝15.0,3.3Hz,1H),7.09–7.01(m,3H),6.58(dd,J＝15.0,3.0Hz,1H),6.48(dd,J＝15.0,3.1Hz,1H),4.92(s,2H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例6]化合物91的合成
Figure BDA0002174993940000291
中间体I-91的合成
在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、苯胺(19.55g，0.21mol)、2-(4-溴苯基)1-苯基-1H-苯并咪唑(73.33g，0.21mol)、醋酸钯(0.61g，0.0027mol)、叔丁醇钠(33.7g，0.351mol)和三叔丁基膦(10.8mL的1.0M的甲苯溶液，0.0108mol)，并在回流的条件下反应2小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体I-91(63.76g，产率约为84％)，HPLC检测固体纯度≧98.5％。
化合物91的合成
向1L反应瓶中依次加入甲苯溶剂(450ml)，2,8-二溴二苯并呋喃(11.74g，36mmol)、中间体I-91(32.53g，90mmol)、Pd2(dba)3(990mg，1.08mmol)、BINAP(1.65g，16.5mmol)和叔丁醇钠(9.9g，100.8mmol)，搅拌溶解，并在氮气的保护下回流反应24小时，反应完成后，将反应液用二氯甲烷和蒸馏水洗涤，分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤后，除去溶剂，用环己烷：乙酸乙酯＝10:1作为洗脱剂柱层析分离提纯精制，最后得固体化合物91(23.95g，产率75％)，HPLC检测固体纯度≧99.3％。
元素分析结构：质谱m/z：886.39(计算值：886.34)。理论元素含量(％)C62H42N6O：C，83.95；H，4.77；N，9.47；O，1.80实测元素含量(％)：C，83.94；H，4.78；N，9.46；O，1.81。1HNMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：7.87(d,J＝8.0Hz,2H),7.60(d,J＝2.2Hz,2H),7.54–7.46(m,8H),7.44(d,J＝8.8Hz,4H),7.39–7.36(m,4H),7.35–7.31(m,2H),7.29(d,J＝2.3Hz,2H),7.27(dd,J＝3.0,1.7Hz,3H),7.26(d,J＝2.3Hz,1H),7.24(dd,J＝7.1,0.9Hz,2H),7.20(d,J＝8.0Hz,2H),7.13(dd,J＝8.4,0.9Hz,4H),7.06(t,J＝7.4Hz,2H),6.93–6.90(m,4H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例7]化合物101的合成
Figure BDA0002174993940000301
中间体I-101的合成
在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、4-(2-苯并恶唑基)苯胺(44.15g，0.21mol)、2-(4-溴)-9-9-二甲基芴(73.34g，0.21mol)、醋酸钯(0.61g，0.0027mol)、叔丁醇钠(33.7g，0.351mol)和三叔丁基膦(10.8mL的1.0M的甲苯溶液，0.0108mol)。并在回流的条件下反应2小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体I-101(82.41g，产率约为82％)，HPLC检测固体纯度≧98.3％。
化合物101的合成
向1L反应瓶中依次加入甲苯溶剂(450ml)，2,8-二溴二苯并噻吩(12.31g，36mmol)、中间体I-101(43.07g，90mmol)、Pd2(dba)3(990mg，1.08mmol)、BINAP(1.65g，16.5mmol)和叔丁醇钠(9.9g，100.8mmol)，搅拌溶解，并在氮气的保护下回流反应24小时，反应完成后，将反应液用二氯甲烷和蒸馏水洗涤，分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤后，除去溶剂，用环己烷：乙酸乙酯＝10:1作为洗脱剂柱层析分离提纯精制，最后得固体化合物101(29.48g，产率72％)，HPLC检测固体纯度≧99.3％。
元素分析结构：质谱m/z：1136.42(计算值：1136.41)。理论元素含量(％)C80H56N4O2S：C，84.48；H，4.96；N，4.93；O，2.81；S，2.82实测元素含量(％)：C，84.45；H，4.99；N，4.93；O，2.82；S，2.81。1H NMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.81(d,J＝3.2Hz,1H),8.78(d,J＝3.2Hz,1H),8.23(d,J＝2.9Hz,2H),8.11(s,1H),8.08(s,1H),7.90(dd,J＝14.7,3.2Hz,2H),7.79(d,J＝2.9Hz,1H),7.76(dd,J＝4.3,3.1Hz,2H),7.75–7.73(m,3H),7.72(d,J＝3.5Hz,3H),7.61–7.59(m,3H),7.57(t,J＝3.4Hz,3H),7.54–7.53(m,2H),7.39(d,J＝3.2Hz,2H),7.38(dd,J＝4.2,2.2Hz,6H),7.37–7.34(m,6H),7.26(ddd,J＝18.7,18.2,3.3Hz,3H),7.02(d,J＝2.9Hz,1H),6.99(d,J＝2.9Hz,1H),1.69(s,12H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例8]化合物126的合成
Figure BDA0002174993940000311
将实施例1化合物4中的化合物2,8-二溴二苯并呋喃换成等摩尔的化合物3-溴-7-(4溴苯)苯并呋喃，按照实施例1化合物4的合成方法得到化合物126(21.66g，74％)，HPLC检测固体纯度≧99.5％。
元素分析结构：质谱m/z：812.29(计算值：812.28)。理论元素含量(％)C56H36N4O3：C，82.74；H，4.46；N，6.89；O，5.90实测元素含量(％)：C，82.75；H，4.46；N，6.88；O，5.90。1HNMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.03(d,J＝3.1Hz,1H),7.95(d,J＝2.9Hz,1H),7.81–7.73(m,6H),7.72(d,J＝3.5Hz,3H),7.59–7.52(m,4H),7.40(s,1H),7.39–7.37(m,5H),7.35(t,J＝3.5Hz,4H),7.28–7.18(m,5H),7.11–7.05(m,4H),7.01(ddd,J＝17.0,10.5,7.8Hz,2H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例9]化合物159的合成
Figure BDA0002174993940000312
中间体I-159的合成
在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、4-(2-苯并恶唑基)苯胺(44.15g，0.21mol)、溴苯(32.97g，0.21mol)、醋酸钯(0.61g，0.0027mol)、叔丁醇钠(33.7g，0.351mol)和三叔丁基膦(10.8mL的1.0M的甲苯溶液，0.0108mol)。并在回流的条件下反应2小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体I-159(54.12g，产率约为90％)，HPLC检测固体纯度≧98.1％。
化合物159的合成
向1L反应瓶中依次加入甲苯溶剂(450ml)，3,7-二溴二苯并呋喃(11.74g，36mmol)、中间体I-159(25.71g，90mmol)、Pd2(dba)3(990mg，1.08mmol)、BINAP(1.65g，16.5mmol)和叔丁醇钠(9.9g，100.8mmol)，搅拌溶解，并在氮气的保护下回流反应24小时，反应完成后，将反应液用二氯甲烷和蒸馏水洗涤，分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤后，除去溶剂，用环己烷：乙酸乙酯＝10:1作为洗脱剂柱层析分离提纯精制，最后得固体化合物159(20.15g，产率76％)，HPLC检测固体纯度≧99.9％。
元素分析结构：质谱m/z：736.97(计算值：736.83)。理论元素含量(％)C50H32N4O3：C,81.50；H,4.38；N,7.60；O,6.51实测元素含量(％)：C,81.35；H,4.33；N,7.89；O,6.74。1HNMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.14–8.05(m,4H),7.74(dd,J＝6.4,1.3Hz,2H),7.70(d,J＝2.2Hz,2H),7.58(d,J＝8.8Hz,2H),7.55(d,J＝7.7Hz,2H),7.40–7.30(m,10H),7.26–7.18(m,4H),7.17–7.06(m,6H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
[实施例10]化合物160的合成
Figure BDA0002174993940000321
中间体I-160的合成
在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、4-(2-苯并噻唑基)苯胺(47.52g，0.21mol)、溴苯(32.97g，0.21mol)、醋酸钯(0.61g，0.0027mol)、叔丁醇钠(33.7g，0.351mol)和三叔丁基膦(10.8mL的1.0M的甲苯溶液，0.0108mol)，并在回流的条件下反应2小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体I-160(56.51g，产率约为89％)，HPLC检测固体纯度≧98.2％。
化合物160的合成
向1L反应瓶中依次加入甲苯溶剂(450ml)，3,7-二溴二苯并呋喃(11.74g，36mmol)、中间体I-160(27.22g，90mmol)、Pd2(dba)3(990mg，1.08mmol)、BINAP(1.65g，16.5mmol)和叔丁醇钠(9.9g，100.8mmol)，搅拌溶解，并在氮气的保护下回流反应24小时，反应完成后，将反应液用二氯甲烷和蒸馏水洗涤，分液萃取。有机层用无水硫酸镁干燥，过滤后，除去溶剂，用环己烷：乙酸乙酯＝10:1作为洗脱剂柱层析分离提纯精制，最后得固体化合物160(21.04g，产率76％)，HPLC检测固体纯度≧99.7％。
元素分析结构：质谱m/z：768.22(计算值：768.20)。理论元素含量(％)C50H32N4OS2：C，78.10；H，4.19；N，7.29；O，2.08；S，8.34实测元素含量(％)：C，78.10；H，4.18；N，7.28；O，2.09；S，8.35。1H NMR(600MHz,CDCl3)(δ,ppm)：8.08(dd,J＝7.0,1.9Hz,4H),7.92(d,J＝13.0Hz,2H),7.84(d,J＝8.6Hz,2H),7.74(dd,J＝6.7,1.3Hz,2H),7.54(d,J＝7.7Hz,2H),7.37–7.29(m,10H),7.24–7.20(m,4H),7.13(dd,J＝10.5,4.8Hz,6H)。上述结果证实获得产物为目标产品。
本发明的芳胺类化合物在有机发光器件中用作CPL层材料，Tg温度由美国TA公司，型号：25型差示扫描量热仪测定，测试气氛为氮气，氮气的流量为50ml/min；升温速率10℃/min；扫描范围为50～350℃；化合物样品的质量为1～6mg。折射率(n)由美国J.A.Woollam公司，型号：M-2000光谱型椭偏仪测量，测试为大气环境，仪器扫描范围为245nm～1000nm；玻璃基板大小为200×200mm，材料薄膜厚度为20～60nm。对本发明芳胺类化合物及现有材料分别进行热性能及折射率测试，结果如下表1所示。
[表1]发光器件的光物理特性测试
覆盖层材料 Tg(℃) 折射率n@450nm
化合物4 139 2.09
化合物11 141 2.07
化合物21 138 2.08
化合物33 136 2.04
化合物40 139 2.03
化合物91 135 2.06
化合物101 129 2.03
化合物126 133 2.05
化合物159 137 2.07
化合物160 132 2.04
Alq<sub>3</sub> 175 1.78
TPBi 127 1.80
CP-1 137 2.03
由以上表数据可知，对比目前应用的Alq3、TPBi等材料及相似化合物CP-1，本发明的芳胺类化合物具有高的折射率，应用于OLED器件的覆盖层，可有效提高器件的光取出效率，从而提高有机发光器件的发光效率。
[对比实施例1-3]器件制备实施例：
利用真空热蒸镀的方法制备有机发光器件。实验步骤为：将ITO-Ag-ITO基板用玻璃清洁剂反复冲洗、再将ITO-Ag-ITO基板放在蒸馏水中清洗2次，超声波洗涤15分钟，蒸馏水清洗结束后，异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后，120℃烘干干燥，送到蒸镀机里。
在已经准备好的ITO-Ag-ITO电极上以逐层真空蒸镀的方式蒸镀空穴注入层2-TNATA/50nm、蒸镀空穴传输层NPB/30nm、蒸镀主体ADN：掺杂DPAP-DPPA 5％混合/30nm、然后蒸镀电子传输层TPBi/30nm、电子注入层LiF/0.5nm、阴极Mg-Ag(Mg:Ag掺杂比例为9:1)/20nm、然后在阴极层上蒸镀覆盖层材料Alq3/60nm。按照上述步骤完成有机发光器件的制作后，测量器件的光电性能，相关材料的分子结构式如下所示：
Figure BDA0002174993940000341
对比实施例2：将对比实施例1中覆盖层材料Alq3换成化合物TPBi，其他步骤相同，得到对比有机发光器件2。
对比实施例3：将对比实施例1中覆盖层材料Alq3换成化合物CP-1，其他步骤相同，得到对比有机发光器件3。
[应用实施例1-10]
应用实施例1：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物4。
应用实施例2：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物11。
应用实施例3：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物21。
应用实施例4：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物33。
应用实施例5：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物40。
应用实施例6：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物91。
应用实施例7：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物101。
应用实施例8：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物126。
应用实施例9：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物159。
应用实施例10：将有机发光器件的覆盖层材料换成本发明实施例1-10中的化合物160。
将测试软件、计算机、美国Keithley公司生产的K2400数字源表和美国PhotoResearch公司的PR788光谱扫描亮度计组成一个联合IVL测试系统来测试有机发光器件的发光效率、CIE色坐标。寿命的测试采用McScience公司的M6000 OLED寿命测试系统。测试的环境为大气环境，温度为室温。
所得有机发光器件的发光特性测试结果见表2所示。表2为本发明实施例制备的化合物以及比较物质制备的发光器件的发光特性测试结果。
[表2]发光器件的发光特性测试
Figure BDA0002174993940000351
由表2的结果可以看出，本发明的芳胺类化合物应用于有机发光器件中，尤其是作为覆盖层材料，与比较实施例1-3相比，表现出发光效率高、使用寿命长的优点，是性能良好的有机发光材料。
应当指出，本发明用个别实施方案进行了特别描述，但在不脱离本发明原理的前提下，本领域普通技术人可对本发明进行各种形式或细节上的改进，这些改进也落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种芳胺类化合物，其特征在于，分子结构通式如化学式Ⅰ所示：
Figure FDA0002622333280000011
其中，Ar1、Ar3相同地选自如下基团Ⅱ中的一种：
Figure FDA0002622333280000012
其中，环A选自式1a或1b所示基团：
Figure FDA0002622333280000013
“*”为基团连接位置；
其中，Z1选自O、S、N-R1中的一种，其中R1为苯基；
R0选自H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丙基、叔丁基、苯基、萘基中的一种，n取0至4的整数；
L0选自取代或未取代的亚苯基中的一种，其中取代基为一个或多个选自甲基的基团；
Ar2、Ar4独立地选自如下所示基团中的一种：
Figure FDA0002622333280000014
其中，R13选自H、甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、苯基中的一种；
L1选自式(1)至式(9)中的一种：
Figure FDA0002622333280000015
m取0至2的整数；
a取0至3的整数；
c取0至4的整数；
b取0至5的整数；
d取0至7的整数；
f取0至9的整数；
X选自O；
L选自单键。
2.根据权利要求1所述的一种芳胺类化合物，其特征在于，所述基团II选自如下Ⅱ-1至式6、式9至Ⅱ-14所示基团中的一种：
Figure FDA0002622333280000021
3.根据权利要求1所述的一种芳胺类化合物，其特征在于，所述Ar2、Ar4独立地选自如下所示基团中的一种：
Figure FDA0002622333280000022
4.根据权利要求1所述的一种芳胺类化合物，其特征在于，所述化合物选自如下所示化学结构中的任意一种：
Figure FDA0002622333280000031
Figure FDA0002622333280000041
Figure FDA0002622333280000051
Figure FDA0002622333280000061
5.一种有机发光器件，其特征在于，所述有机发光器件包括阴极、阳极和置于所述两电极之间及之外的一个或多个有机物层，所述有机物层包括空穴注入层、空穴传输层，电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、覆盖层中的至少一层，覆盖层中含有权利要求1～4任一项所述的芳胺类化合物的任意一种或至少两种的组合。
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