CN110446714A - 用于有机电子元件的化合物、使用所述化合物的有机电子元件及其电子设备 - Google Patents

用于有机电子元件的化合物、使用所述化合物的有机电子元件及其电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够提供元件的高发光效率、低驱动电压和改善寿命的化合物、使用所述化合物的有机电子元件以及其电子设备。

Description

用于有机电子元件的化合物、使用所述化合物的有机电子元 件及其电子设备
技术领域
本发明涉及用于有机电子元件的化合物、使用所述化合物的有机电子元件及其电子设备。
背景技术
通常,有机发光现象是指通过使用有机物质将电能转换成光能的现象。利用有机发光现象的有机电子元件通常具有包括阳极、阴极和介于其间的有机物层的结构。在许多情况下,有机物层可以形成为由不同物质构成的多层结构,以便提高有机电子元件的效率和稳定性,例如:可以由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层等形成。
用于有机电子元件的有机物层的材料可以根据其功能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。
目前,便携式显示器市场正在向大面积显示器发展,显示器的尺寸正在增加。结果,需要比现有便携式显示器所需功耗更大的功耗。因此,功耗为具有有限电源(即电池)的便携式显示器中非常重要的因素,并且效率和寿命问题也是要解决的重要因素。
效率、寿命、驱动电压等彼此相关。如果提高效率,则驱动电压相对降低,并且随着驱动电压的降低,由于驱动期间产生的焦耳热(Joule Heating)而导致有机物质的结晶化减少。结果,寿命显示出增加的趋势。然而,仅通过简单地改善有机物层不能将效率最大化。原因在于,当各有机物层之间的能级,三重激发能值(下文中,表示为T1值),物质的固有特性(迁移率,界面特性等)等形成最佳组合时,才能同时实现长寿命和高效率。
近年来对于有机发光二极管而言,为了解决空穴传输层中的发光问题,在空穴传输层和发光层之间必然存在发光辅助层,因此,是时候根据各个发光层(R、G、B)开发不同的发光辅助层。
通常,在有机发光二极管中,电子(electron)从电子传输层传输到发光层,空穴(hole)从空穴传输层传输到发光层,通过电子和空穴的重组(recombination)生成激子(exciton)。
然而,空穴传输层中使用的物质应具有低HOMO值,因此大部分具有低T1值。结果,发光层产生的激子(exciton)被传输到空穴传输层,导致发光层中的电荷不平衡(chargeunbalance),从而在空穴传输层内或者空穴传输层界面中发光,导致色纯度降低,效率降低和寿命低。
为了低驱动电压使用具有高空穴迁移率(hole mobility)的物质时导致效率降低的趋势。原因在于,在通常的有机发光二极管中,空穴迁移率(hole mobility)高于电子迁移率(electron mobility),导致发光层中的电荷不平衡(charge unbalance),导致效率降低和寿命低。
因此,发光辅助层应由具有空穴迁移率(hole mobility:在完整器件(fulldevice)的蓝色元件的驱动电压范围内),高T1(电子阻挡)值,宽带隙(wide bandgap)的物质形成,以允许合适的驱动电压能够解决空穴传输层的问题。然而,这不能通过用于发光辅助层物质的芯的结构特征简单地实现,而仅可以在物质的芯和子(sub)取代基的特征的组合下实现。因此,为了提高有机电子元件的效率和寿命,迫切需要开发具有高T1值和宽带隙的发光辅助层材料。
也就是说,为了使有机电子元件充分发挥其优异的特性,在元件中构成有机物层的材料,例如空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料、发光辅助层材料等应该率先由稳定且有效的材料予以支撑。然而,目前还未充分开发用于有机电子元件的稳定且有效的有机物层材料。因此,不断需要开发新材料,特别是迫切需要开发用于发光辅助层的材料和用于空穴传输层的材料。
发明内容
技术问题:
本发明的目的是提供一种能够降低元件的驱动电压并提高元件的发光效率和寿命的化合物,使用所述化合物的有机电子元件及其电子设备。
技术方案:
一方面,本发明提供一种由以下化学式表示的化合物。
<化学式1>
另一方面,本发明提供使用由所述化学式表示的化合物的有机电子元件及其电子设备。
发明效果:
通过使用本发明的化合物,可以降低元件的驱动电压,并且可以大幅度提高元件的发光效率和寿命。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的有机发光二极管的截面图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本发明的实施例。
在对各附图的结构要素附加附图标记的过程中,要留意相同的结构要素即使显示于不同的附图上,也尽可能地赋予相同的附图标记。并且,在对本发明进行说明的过程中,在判断相关的公知结构或功能的具体说明会模糊本发明的要旨的情况下,将省略详细说明。
当描述本发明的结构要素时,可以在本文中使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于与其他结构要素相区分,相关结构要素的本质、次序或顺序等不会因这些术语而受到限制。如果在说明书中描述了一个结构要素“连接”、“结合”或“联接”到另一结构要素,则结构要素既可以直接连接或联接到另一结构要素,也可以理解为在各结构要素之间“连接”、“结合”或“联接”有其他结构要素。
除非另有说明,本说明书和所附权利要求书中使用的术语的含义如下。
除非另有说明,本说明书所使用的术语“卤代”或“卤素”是指氟(F)、溴(Br)、氯(Cl)或碘(I)。
除非另有说明,本说明书所使用的术语“烷”或“烷基”是指具有1至60个碳原子的单键,并意味着包含直链烷基、支链烷基、环烷基(脂环族)、烷基取代的环烷基、环烷基取代的烷基的饱和脂肪族官能团的自由基。
除非另有说明,本说明书所使用的术语“卤代烷基”或“卤素烷基”是指被卤素取代的烷基。
本说明书所使用的术语“杂烷基”是指构成烷基的碳原子中的至少一个碳原子被杂原子所取代。
除非另有说明,本说明书所使用的术语“烯基”或“炔基”是指具有2至60个碳原子的双键或三键,且包含直链或侧链链基,但不限于此。
除非另有说明,本发明所使用的术语“环烷基”是指形成具有3至60个碳原子的环的烷基,但不限于此。
本发明所使用的术语“烷氧基”、“烷氧”或“烷氧基”是指附着有氧自由基的烷基,除非另有说明,烷基具有1至60个碳原子,但不限于此。
本发明所使用的术语“链烯氧基(alkenoxyl)”、“链烯氧基(alkenoxy)”、“链烯氧基(alkenyloxyl)”或“链烯氧基(alkenyloxy)”是指附着有氧自由基的链烯基,除非另有说明,链烯基具有2至60个碳原子,但不限于此。
本发明所使用的术语“芳氧基(aryloxyl)”或“芳氧基(aryloxy)”是指附着有氧自由基的芳基,除非另有说明,芳基具有6至60个碳原子,但不限于此。
除非另有说明,本发明所使用的术语“芳基”和“亚芳基”分别具有6至60个碳原子,但不限于此。本发明所使用的芳基或亚芳基是指单环或多环芳基,并包含由参与结合或反应的相邻取代基形成的芳环。例如:芳基可以为苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、芴基、螺芴基或螺双芴基。
前缀“芳基”或“ar”是指被芳基取代的自由基。例如:芳基烷基是被芳基取代的烷基,芳基烯基是被芳基取代的烯基,被芳基取代的自由基具有本说明书所说明的碳原子。
在前缀连续命名的情况下,意味着按照所记载的顺序罗列取代基。例如:芳烷氧基是指被芳基取代的烷氧基,烷氧羰基是指被烷氧基取代的羰基,芳基羰基烯基是指被芳基羰基取代的烯基,其中芳基羰基可以是被芳基取代的羰基。
除非另有说明,本发明所使用的术语“杂烷基”是指包含至少一个杂原子的烷基。除非另有说明,本发明所使用的术语“杂烷基”或“杂亚芳基”是指包含至少一个杂原子的具有2至60个碳原子的芳基或亚芳基,但不限于此,可以包含单环和多环中的至少一种,并通过相邻官能团的结合而成。
除非另有说明,本发明所使用的术语“杂环基”是指包含至少一个杂原子,具有2至60个碳原子,包含单环和多环中的至少一种,并包含杂环脂肪族环及杂环芳香族环。可以通过相邻官能团的结合而成。
除非另有说明,本发明所使用的术语“杂原子”表示N、O、S、P或Si。
此外,“杂环基”除了形成环的碳,还可包括含有SO2的环。例如:“杂环基”包括以下化合物。
除非另有说明,本发明所使用的术语“脂肪族”是指具有1至60个碳原子的脂肪族烃,术语“脂肪族环”是指具有3至60个碳原子的脂肪族烃环。
除非另有说明,本发明所使用的术语“环”是指具有3至60个碳原子的脂肪族环,或者具有6至60个碳原子的芳香族环,或者具有2至60个碳原子的杂环,或者由它们的组合组成的稠环,且包含饱和或不饱和环。
除了上述杂化合物之外,其他杂化合物或杂自由基包含至少一个杂原子,但不限于此。
除非另有说明,本发明所使用的术语“羰基”由-COR'表示,其中R'可以为氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至30个碳原子的芳基、具有3至30个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有2至20个碳原子的炔基,或它们的组合。
除非另有说明,本发明所使用的术语“乙醚”由-R-O-R'表示,其中R或R'各自独立地为氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至30个碳原子的芳基、具有3至30个碳原子的环烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有2至20个碳原子的炔基,或它们的组合。
除非另有说明,本发明所使用的术语“取代或未取代的”中,“取代”是指由选自重氢、卤素、氨基、腈基、硝基,C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C1-C20烷基胺、C1-C20烷基噻吩、C6-C20芳噻吩、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C3-C20环烷基、C6-C60芳基、被重氢取代的C6-C20芳基、C8-C20芳基烯基、硅烷基、硼基、锗基和C2-C20杂环基组成的组中的至少一种取代基所取代,但不限于这些取代基。
除非另有说明,本发明所使用的化学式能够以与以下化学式的指数定义的取代基的定义相同地适用。
其中,当a是0的整数时,取代基R1不存在;当a是1的整数时,一个取代基R1与用于形成苯环的碳中的任何一个碳相结合;当a是2或3的整数时,分别以如下方式相结合,此时R1可以相同或不同;当a是4至6的整数时,可以以与a是2或3的整数时的类似方式与苯环的碳相结合。此外,省略与用于形成苯环的碳相结合的氢的表示。
图1为根据本发明的实施例的有机电子元件的例示图。
参照图1,根据本发明的有机电子元件100包括基板110上形成的第一电极120,第二电极180,以及第一电极120和第二电极180之间的有机物层,所述有机物层包含根据本发明的化合物。此时,第一电极120可以是阳极(正电极),第二电极180可以是阴极(负电极),在倒置的有机电子元件的情况下,第一电极可以是阴极,第二电极可以是阳极。
有机物层可以在第一电极120上依次包括空穴注入层130、空穴传输层140、发光层150、电子传输层160及电子注入层170。此时,可以不形成除发光层150之外的其他层。有机物层还可以包括空穴阻挡层、电子阻挡层、发光辅助层151、电子传输辅助层、缓冲层141等,并且电子传输层160等可以用作空穴阻挡层。
虽然未示出,但是根据本发明的有机电子元件还可以包括保护层或光效率改善层(Capping layer),所述保护层或光效率改善层形成在第一电极和第二电极中的至少一面中与所述有机物层相对的一面上。
适用于所述有机物层的根据本发明的化合物可用作空穴注入层130、空穴传输层140、电子传输层160,发光辅助层151、电子传输辅助层、电子注入层170、发光层150的主体或掺杂剂或光效率改善层的材料。优选地,本发明的化合物可用作空穴传输层和/或发光辅助层151的材料。
另一方面,即便是相同的核,根据在哪个位置使哪个取代基结合而导致带隙(bandgap)、电气特性、界面特性等不同。因此,核的选择和与其相结合的子(sub)-取代体的组合也非常重要。尤其,当各有机物层之间的能级及T1值、物质的固有特性(迁移率、界面特性等)等形成最优化组合时,才能同时实现长寿命和高效率。
因此,本发明通过使用由化学式1表示的化合物形成空穴传输层和/或发光辅助层151,从而形成发光层。由此,优化各有机物层之间的能级(level)及T1值、物质的固有特性(迁移率、界面特性等)等,可同时提高有机电子元件的寿命及效率。
根据本发明的实施例的有机电子元件可使用物理气相沉积(PVD,physical vapordeposition)方法来制备。例如:可以通过在基板上沉积金属或具有导电性的金属氧化物或它们的合金来形成阳极120,在阳极120的上部形成包含空穴注入层130、空穴传输层140、发光层150、电子传输层160及电子注入层170的有机物层后,在有机物层的上部沉积可用作阴极180的物质来完成制备。另外,还可以在空穴传输层140和发光层150之间形成发光辅助层151,在发光层150和电子传输层160之间形成电子传输辅助层。
此外,有机物层使用各种高分子材料,通过并非沉积法的溶液工艺或溶剂法(solvent process),例如:旋涂工艺、喷嘴印刷工艺、喷墨印刷工艺、狭缝涂布工艺、浸涂工艺、卷对卷工艺、刮涂工艺、丝网印刷工艺或热转印方法等方法来制备具有更少层数的有机物层。由于本发明的有机物层可以由各种方法形成,因此,本发明的保护范围不会因形成方法而受到限制。
根据本发明的实施例的有机电子元件可根据所使用的材料分为前面发光型、后面发光型或双面发光型。
白色有机发光器件(WOLED,White Organic Light Emitting Device)有助于实现高分辨率,具有优异的可加工性,并且具有可使用现有LCD彩色滤色器技术生产的优点。在这方面,已经提出了主要用作背光装置的白色有机发光器件的各种结构,并实现专利化。代表性的白色有机发光器件是:在相互平面上并排布置(side-by-side)红色(R),绿色(G)和蓝色(B)发光单元的方式;R、G、B发光层上下层叠的层叠(stacking)方式;利用蓝色(B)有机发光层的电致发光和无机荧光体的光致发光(photo-luminescence)的色转换物质(colorconversion material,CCM)方式等。本发明可适用于这些白色有机发光器件(WOLED)。
此外,根据本发明的有机电子元件可以是有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池、有机光导体(OPC)、有机晶体管(有机TFT)以及用于单色或白色照明的元件中的任何一种。
本发明的另一实施例提供一种电子设备,包括:显示设备,其包括所述本发明的有机电子元件;以及控制单元,其用于控制所述显示设备。此时,电子设备可以是目前正在使用或将来使用的有线/无线通信终端,并且包括手机等移动通信终端、PDA、电子词典、PMP、遥控器、导航仪、游戏机、各种电视、各种计算机等所有电子设备。
在下文中,将说明根据本发明一实施例的化合物。根据本发明一实施例的化合物由以下化学式1表示。
<化学式1>
在上述化学式1中,
*1)Ar1和Ar2各自独立地相同或不同,并且选自由C6-C60芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、-N(Ra)(Rb)、C6-C60芳环和C3-C60脂肪族环的稠环基、C1-C50烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C30烷氧基和C6-C30芳氧基组成的组,
(但Ar1不能是含N的杂芳基)
2)X是N-L3-Ar3、O、S、Se、Ge和SiRcRd中的任何一种;
3)R1至R7各自独立地相同或不同,并且选自由重氢、三重氢、卤素、氰基、硝基、C6-C60芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、C3-C60脂肪族环和C6-C60芳环的稠环基、C1-C50烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C30烷氧基和C6-C30芳氧基组成的组中,其中R1至R7可彼此结合形成环。
(其中,在存在多个R1至R7的情况下,至少一对独立相邻的R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7可以相互结合形成环,不形成环的R1至R7的定义与所述定义相同)
4)a、e、f和g是0至4的整数,b是0至2的整数,d是0至3的整数;
5)A环是C6芳基;
6)L1至L3为直接结合,选自由C6-C60亚芳基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、芴基、C3-C60脂肪族环和C6-C60芳环的二价稠环基和C1-C60脂肪族烃基组成的组,
7)AR3选自由C6-C60芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、-N(Ra)(Rb)、C6-C60芳环和C3-C60脂肪族环的稠环基、C1-C50烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C30烷氧基和C6-C30芳氧基组成的组;
8)Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自由重氢、三重氢、卤素、氰基、硝基、C6-C60芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、C3-C60脂肪族环和C6-C60芳环的稠环基、C1-C50烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C30烷氧基和C6-C30芳氧基组成的组。
(其中,Rc和Rd可通过形成环而生成螺环化合物)
所述芳基、亚芴基、芴基、杂环基、烷基、稠环基、烯基、烷氧基和芳氧基各自可以进一步被至少一个选自由重氢、卤素、被C1-C20烷基或C6-C20芳基取代或未取代的硅烷基、硅氧烷基、硼基、锗基、氰基、硝基、-N(Re)(Rf)(其中,Re和Rf分别与所述Ra和Rd的定义相同)、C1-C20烷硫基、C1-C20烷氧基、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C20芳基、被重氢取代的C6-C20芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、C3-C20环烷基、C7-C20芳基烷基和C8-C20芳基烯基组成的组中的取代基取代,当这些取代基相邻时,取代基可彼此结合形成环。
此外,这些取代基可以彼此结合形成环,其中,“环”是指具有3至60个碳原子的脂肪族环、或具有6至60个碳原子的芳香环、或具有2至60个碳原子的杂环、或由它们的组合形成的稠环,并包括饱和或不饱和的环。
其中,所述芳基可以是具有6至60个碳原子的芳基,优选为具有6至40个碳原子的芳基,更优选为具有6至30个碳原子的芳基。所述杂环基可以是具有2至60个碳原子的杂环基,优选为具有2至30个碳原子的杂环基,更优选为具有2至20个碳原子的杂环基。所述烷基可以是具有1至50个碳原子的烷基,优选为具有1至30个碳原子的烷基,更优选为具有1至20个碳原子的烷基,特别优选为具有1至10个碳原子的烷基。
在所述芳基或亚芳基的情况,芳基或亚芳基可独立地为苯基、联苯基、三联苯基、萘基、菲基、亚苯基、亚联苯基、三联苯基、亚萘基或亚菲基。
更具体地,由所述化学式1表示的化合物可以是以下化合物中的任何一种,并且不限于以下化合物。
所述化学式1可以由以下化学式2至化学式7中的一种表示。
在所述化学式2至化学式7中,
X、L1、L2、Ar1、Ar2、R1至R7和a至f分别于所述化学式1中定义的X、L1、L2、Ar1、Ar2、R1至R7和a至f相同。
更具体地,由所述化学式1表示的化合物可以是以下化合物中的任何一种,并且不限于以下化合物。
在另一个实施例中,本发明提供由所述化学式1表示的用于有机电子元件的化合物。
在另一个实施例中,本发明提供含有由所述化学式1表示的化合物的有机电子元件。
此时,有机电子元件可以包括:第一电极;第二电极;以及位于所述第一电极和第二电极之间的有机物层,其中有机物层可含有由化学式1表示的化合物,由化学式1表示的化合物可包含在有机物层的空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、发光层、电子传输辅助层、电子辅助层、电子传输层和电子注入层中的至少一层中。特别地,由化学式1表示的化合物可以包含在空穴传输层或发光辅助层中。
也就是说,由化学式1表示的化合物可以用作空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、发光层、电子传输辅助层、电子辅助层、电子传输层或电子注入层的材料。特别地,由化学式1表示的化合物可以用作空穴传输层或发光辅助层的材料。具体地,本发明提供在所述有机物层中包含由所述化学式1表示的化合物中的一种的有机电子元件,更具体地,本发明提供在所述有机物层中包含由所述个别化学式(P-1至P-112)表示的化合物中的一种的有机电子元件。
在另一个实施例中,本发明提供有机电子元件,其特征在于,所述化合物单独包含,或所述化合物以彼此不同的两种或更多种的组合包含,或所述化合物与其他化合物以两种或更多种的组合包含在所述有机物层的所述空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、发光层、电子传输辅助层、电子辅助层、电子传输层和电子注入层的至少一层中。也就是说,在每个层中可以单独包含对应于化学式1的化合物,或可以包含两种或更多种化学式1的化合物的混合物,或可以包含权利要求1至3的化合物和不对应于本发明的化合物的混合物。其中,不对应于本发明的化合物可以是单一化合物,也可以是两种或更多种的化合物。此时,当所述化合物与其他化合物以两种或更多种的组合包含时,其他化合物可以是每个有机物层的已知的化合物,或是将来要开发的化合物。此时,所述有机物层中包含的化合物可以仅由相同种类的化合物组成,但是也可以是由化学式1表示的不同种类的化合物以两种或更多种的组合混合的混合物。更优选地,所述有机物层包括发光层和发光辅助层,所述发光层包含磷光绿色发光体,所述化合物包含在所述发光辅助层中。
在另一个实施例中,本发明提供有机电子元件,其还包括光效率改善层,所述光效率改善层形成在所述第一电极的与所述有机物层相对的一侧,或所述第二电极的与所述有机物层相对的一侧中的至少一侧上。
在下文中,将通过实施例详细说明根据本发明的由化学式1表示的化合物的合成例和有机电子元件的制备例。然而,本发明并不限于以下实施例。
合成例:
如以下反应式1所示,通过物质(以下简称为Sub)1和Sub 2的反应合成根据本发明的由化学式1表示的化合物(最终产物),但不限于此。
<反应式1>Hal1=Cl,Br,I
I.Sub 1的合成
所述反应式1的Sub 1可以通过以下反应式2的反应途径合成,但不限于此。
<反应式2>Hal1=Cl,Br,I
属于Sub 1的具体化合物的合成例如下。
1.Sub 1-1的合成例
<反应式3>
(1)Sub 1-I-1合成
将3-溴二苯并[b,d]呋喃(100.00克(g),404.71毫摩尔浓度(mmol)),双(频哪醇合)二硼(113.05g,445.2mmol),乙酸钾(KOAc)(119.15g,445.2mmol)和氯化钯(PdCl2)(dppf)(9.92g,12.1mmol)溶解在甲苯(2024毫升(mL))溶剂中,然后在120℃下回流12小时。反应结束后,将反应产物冷却至常温,用二氯甲烷(CH2Cl2)萃取,并用水洗涤。将有机层用硫酸镁(MgSO4)干燥并浓缩,然后将形成的有机物用CH2Cl2和甲醇溶剂重结晶,得到所需产物(119.05g,80%)。
(2)Sub 1-II-1合成
将合成得到的Sub 1-I-1(28.00g,95.2mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(900ml)中,然后加入1,4-二溴-2-硝基苯(40.11g,142.8mmol),四(三苯基膦)鈀(Pd(PPh3)4)(5.50g,4.8mmol),碳酸钾(K2CO3)(49.47g,258.6mmol)和水(300ml),并在80℃下搅拌。反应结束后,将反应产物用CH2Cl2和水萃取,将有机层用MgSO4干燥并浓缩,然后将由此形成的化合物进行硅胶柱层析(silicagel column)和重结晶,得到产物27.34g(产率:78%)。
(3)Sub 1-III-1合成
将合成得到的Sub 1-II-1(22.00g,59.8mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(299ml)后,加入三苯基膦(39.18g,149.4mmol),然后在200℃下搅拌。反应结束后,通过蒸馏除去邻二氯苯,然后用CH2Cl2和水萃取。将有机层用MgSO4干燥并浓缩,然后将形成的化合物进行硅胶柱层析(silicagel column)和重结晶,得到产物13.66g(产率:68%)。
(4)Sub 1-1合成
将合成得到的Sub 1-III-1(13.66g,40.6mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(508ml)后,加入碘苯(12.43g,60.9mmol),硫酸钠(Na2SO4)(5.77g,40.6mmol),K2CO3(5.62g,40.6mmol)和铜(Cu)(0.77g,12.2mmol),然后在200℃下搅拌。反应结束后,通过蒸馏除去硝基苯,然后用CH2Cl2和水萃取。将有机层用MgSO4干燥并浓缩,然后将形成的化合物进行硅胶柱层析(silicagel column)和重结晶,得到产物12.87g(产率:75%)。
2.Sub 1-4合成例
<反应式4>
(1)Sub 1-I-4合成
将2-溴二苯并[b,d]呋喃(34.00g,137.6mmol),双(频哪醇合)二硼(38.44g,151.4mmol),KOAc(40.51g,412.8mmol)和PdCl2(dppf)(3.37g,4.1mmol)溶解于甲苯(688mL)溶剂中,并通过使用所述Sub 1-I-1的合成方法,得到产物(33.19g,82%)。
(2)Sub 1-II-4合成
将合成得到的Sub 1-I-4(33.19g,112.8mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(900ml)中,然后加入1,4-二溴-2-硝基苯(47.54g,169.2mmol),Pd(PPh3)4(6.52g,5.6mmol),K2CO3(46.78g,338.5mmol)和水(300ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物30.30g(产率:71%)。
(3)Sub 1-III-4合成
将合成得到的Sub 1-II-4(30.30g,82.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(299ml)后,加入三苯基膦(53.96g,205.7mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物11.62g(产率:42%)。
(4)Sub 1-4合成
将合成得到的Sub 1-III-4(11.62g,34.6mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(432ml)后,加入2-溴二苯并[b,d]噻吩(13.64g,51.8mmol),Na2SO4(4.91g,34.6mmol),K2CO3(4.78g,34.6mmol)和Cu(0.66g,10.4mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物9.68g(产率:54%)。
3.Sub 1-7合成例
<反应式5>
(1)Sub 1-I-7合成
将1-溴二苯并[b,d]呋喃(80.0g,323.8mmol),双(频哪醇合)二硼(90.44g,356.1mmol),KOAc(95.32g,971.3mmol)和PdCl2(dppf)(7.93g,9.7mmol)溶解于甲苯(1600mL)溶剂中,并通过使用所述Sub 1-I-1的合成方法,得到产物71.43g(产率:75%)。
(2)Sub 1-II-7合成
将合成得到的Sub 1-I-7(g,mmol)溶解于圆底烧瓶中的四氢呋喃(THF)(1200ml)中,然后加入1,5-二溴-2-硝基苯(51.15g,182.1mmol),Pd(PPh3)4(7.01g,6.1mmol),K2CO3(50.33g,364.2mmol)和水(300ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物32.14g(产率:70%)。
(3)Sub 1-III-7合成
将合成得到的Sub 1-II-7(32.14g,87.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(400ml)后,加入三苯基膦(57.24g,218.2mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物19.37g(产率:66%)。
(4)Sub 1-7合成
将合成得到的Sub 1-III-7(19.37g,57.6mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(720ml)后,加入碘苯(17.63g,86.4mmol),Na2SO4(8.18g,57.6mmol),K2CO3(7.96g,57.6mmol)和Cu(1.10g,17.3mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物17.52g(产率:72%)。
4.Sub 1-9合成例
<反应式6>
(1)Sub 1-II-9合成
将合成得到的Sub 1-I-1(25.60g,87.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(800ml)中,然后加入1,2-二溴-3-硝基苯(36.67g,130.5mmol),Pd(PPh3)4(5.03g,4.4mmol),K2CO3(6.17g,44.7mmol)和水(400ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物25.31g(产率:79%)。
(2)Sub 1-III-9合成
将合成得到的Sub 1-II-9(25.31g,68.7mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(344ml)后,加入三苯基膦(45.08g,171.9mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物15.02g(产率:65%)。
(3)Sub 1-9合成
将合成得到的Sub 1-III-9(15.02g,44.7mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(558ml)后,加入碘苯(13.67g,67.0mmol),Na2SO4(6.35g,44.7mmol),K2CO3(7.96g,57.6mmol)和Cu(0.85g,13.4mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物12.45g(产率:66%)。
5.Sub 1-13合成例
<反应式7>
(1)Sub 1-II-13合成
将合成得到的Sub 1-I-7(35.00g,141.6mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(1200ml)中,然后加入1,3-二溴-2-硝基苯(50.13g,178.5mmol),Pd(PPh3)4(6.87g,5.9mmol),K2CO3(49.33g,356.9mmol)和水(300ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物21.60g(产率:48%)。
(2)Sub 1-III-13合成
将合成得到的Sub 1-II-13(21.00g,57.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(285ml)后,加入三苯基膦(37.40g,142.6mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物13.81g(产率:72%)。
(3)Sub 1-13合成
将合成得到的Sub 1-III-13(13.81g,41.1mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(513ml)后,加入碘苯(12.57g,61.6mmol),Na2SO4(5.83g,41.1mmol),K2CO3(5.68g,41.1mmol)和Cu(0.78g,12.3mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物11.45g(产率:66%)。
6.Sub 1-18合成例
<反应式8>
(1)Sub 1-I-18合成
将4-溴二苯并[b,d]呋喃(30g,121.4mmol),双(频哪醇合)二硼(33.91g,133.6mmol),KOAc(35.75g,364.2mmol)和PdCl2(dppf)(2.97g,3.6mmol)溶解于甲苯(600mL)中,并通过使用所述Sub 1-I-1的合成方法,得到产物30.0g(产率:84%)。
(2)Sub 1-II-18合成
将合成得到的Sub 1-I-18(30.0g,102.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(900ml)中,然后加入1,4-二溴-2-硝基苯(42.97g,153.0mmol),Pd(PPh3)4(5.89g,5.1mmol),K2CO3(42.29g,306.0mmol)和水(300ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物30.09g(产率:78%)。
(3)Sub 1-III-18合成
将合成得到的Sub 1-II-18(30.09g,81.7mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(400ml)后,加入三苯基膦(53.59g,204.3mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物20.61g(产率:75%)。
(4)Sub 1-18合成
将合成得到的Sub 1-III-18(20.61g,61.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(766ml)后,加入碘苯(18.76g,61.3mmol),Na2SO4(8.71g,61.3mmol),K2CO3(8.47g,61.3mmol)和Cu(1.17g,18.4mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物19.16g(产率:74%)。
7.Sub 1-26合成例
<反应式9>
(1)Sub 1-II-26合成
将合成得到的Sub 1-I-4(40.96g,161.9mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(1200ml)中,然后加入1,2-二溴-6-硝基苯(58.67g,208.9mmol),Pd(PPh3)4(8.05g,7.0mmol),K2CO3(57.73g,417.7mmol)和水(300ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物40.55g(产率:77%)。
(2)Sub 1-III-26合成
将合成得到的Sub 1-II-26(40.55g,110.1mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(551ml)后,加入三苯基膦(72.22g,275.3mmol),并通过使用所述Sub 1-III-1的合成方法,得到产物11.11g(产率:30%)。
(3)Sub 1-26合成
将合成得到的Sub 1-III-26(11.11g,mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(413ml)后,加入碘苯(10.11g,49.6mmol),Na2SO4(4.69g,33.0mmol),K2CO3(4.57g,33.0mmol)和Cu(0.63g,9.9mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物10.05g(产率:72%)。
8.Sub 1-30合成例
<反应式10>
(1)Sub 1-I-30合成
将3-溴二苯并[b,d]噻吩(45g,171.0mmol),双(频哪醇合)二硼(47.77g,188.1mmol),KOAc(50.35g,513.0mmol)和PdCl2(dppf)(4.19g,5.1mmol)溶解于甲苯(855mL)中,并通过使用所述Sub 1-I-1的合成方法,得到产物44.56g(产率:84%)。
(2)Sub 1-II-30合成
将合成得到的Sub 1-I-30(24.76g,79.8mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(800ml)中,然后加入1,4-二溴-2-硝基苯(33.63g,119.7mmol),Pd(PPh3)4(4.61g,4.0mmol),K2CO3(33.09g,239.4mmol)和水(200ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物21.77g(产率:71%)。
(3)Sub 1-III-30合成
将合成得到的Sub 1-II-30(21.77g,56.7mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(283ml)后,加入三苯基膦(37.15g,141.6mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物13.97g(产率:70%)。
(4)Sub 1-30合成
将合成得到的Sub 1-III-30(13.97g,39.7mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(500ml)后,加入碘苯(12.14g,59.5mmol),Na2SO4(5.63g,39.7mmol),K2CO3(5.48g,39.7mmol)和Cu(0.76g,11.9mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物12.57g(产率:74%)。
9.Sub 1-35合成例
<反应式11>
(1)Sub 1-II-35合成
将合成得到的Sub 1-I-30(19.81g,63.9mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(600ml)中,然后加入1,5-二溴-2-硝基苯(26.91g,95.8mmol),Pd(PPh3)4(3.69g,3.2mmol),K2CO3(26.48g,191.6mmol)和水(200ml),并通过使用所述Sub1-II-1的合成方法,得到产物18.89g(产率:77%)。
(2)Sub 1-III-35合成
将合成得到的Sub 1-II-35(18.89g,49.2mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(246ml)后,加入三苯基膦(32.24g,122.9mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物12.81g(产率:74%)。
(3)Sub 1-35合成
将合成得到的Sub 1-III-35(12.81g,36.4mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(450ml)后,加入碘苯(11.13g,54.5mmol),Na2SO4(5.17g,36.4mmol),K2CO3(5.03g,36.4mmol)和Cu(0.69g,10.9mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物11.68g(产率:75%)。
10.Sub 1-39合成例
<反应式12>
(1)Sub 1-I-39合成
将1-溴二苯并[b,d]噻吩(43.00g,163.4mmol),双(频哪醇合)二硼(45.64g,179.7mmol),KOAc(48.11g,490.2mmol)和PdCl2(dppf)(4.00g,4.9mmol)溶解于甲苯(800mL)中,并通过使用所述Sub 1-I-1的合成方法,得到产物39.03g(产率:77%)。
(2)Sub 1-II-39合成
将合成得到的Sub 1-I-39(39.03g,125.8mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(1200ml)中,然后加入1,2-二溴-3-硝基苯(53.01g,188.7mmol),Pd(PPh3)4(7.27g,6.3mmol),K2CO3(52.17g,377.4mmol)和水(300ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物21.75g(产率:45%)。
(3)Sub 1-III-39合成
将合成得到的Sub 1-II-39(21.75g,56.6mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(280ml)后,加入三苯基膦(37.12g,141.5mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物12.56g(产率:63%)。
(4)Sub 1-39合成
将合成得到的Sub 1-III-39(12.56g,35.7mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(440ml)后,加入碘苯(10.91g,53.5mmol),Na2SO4(5.06g,35.7mmol),K2CO3(4.93g,35.7mmol)和Cu(0.68g,10.7mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物10.39g(产率:68%)。
11.Sub 1-44合成例
<反应式13>
(1)Sub 1-I-44合成
将2-溴二苯并[b,d]噻吩(50.00g,190.0mmol),双(频哪醇合)二硼(53.08g,209.0mmol),KOAc(55.94g,570.0mmol)和PdCl2(dppf)(4.65g,5.7mmol)溶解于甲苯(950mL)中,并通过使用所述Sub 1-I-1的合成方法,得到产物45.98g(产率:78%)。
(2)Sub 1-II-44合成
将合成得到的Sub 1-I-44(18.39g,59.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(600ml)中,然后加入1,4-二溴-2-硝基苯(24.98g,88.9mmol),Pd(PPh3)4(3.43g,3.0mmol),K2CO3(24.58g,177.8mmol)和水(150ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物18.45g(产率:81%)。
(3)Sub 1-III-44合成
将合成得到的Sub 1-II-44(18.45g,48.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(240ml)后,加入三苯基膦(31.49g,120.0mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物11.84g(产率:70%)。
(4)Sub 1-44合成
将合成得到的Sub 1-III-44(11.84g,33.6mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(420ml)后,加入碘苯(10.29g,50.4mmol),Na2SO4(4.77g,33.6mmol),K2CO3(4.65g,33.6mmol)和Cu(0.64g,10.1mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物10.08g(产率:70%)。
12.Sub 1-47合成例
<反应式14>
(1)Sub 1-II-47合成
将合成得到的Sub 1-I-44(25.35g,81.7mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(800ml)中,然后加入1,5-二溴-2-硝基苯(34.43g,122.6mmol),Pd(PPh3)4(4.72g,4.1mmol),K2CO3(33.88g,245.1mmol)和水(200ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物22.61g(产率:72%)。
(2)Sub 1-III-47合成
将合成得到的Sub 1-II-47(22.61g,58.8mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(300ml)后,加入三苯基膦(38.58g,147.1mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物13.89g(产率:67%)。
(3)Sub 1-47合成
将合成得到的Sub 1-III-47(13.89g,39.4mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(500ml)后,加入碘苯(12.07g,59.1mmol),Na2SO4(5.60g,39.4mmol),K2CO3(5.45g,39.4mmol)和Cu(0.75g,11.8mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物12.33g(产率:73%)。
13.Sub 1-56合成例
<反应式15>
(1)Sub 1-I-56合成
将2-溴-9-苯基-9H-咔唑(40.00g,124.1mmol),双(频哪醇合)二硼(34.68g,136.6mmol),KOAc(36.55g,372.4mmol)和PdCl2(dppf)(3.04g,3.7mmol)溶解于甲苯(620mL)中,并通过使用所述Sub 1-I-1的合成方法,得到产物36.22g(产率:79%)。
(2)Sub 1-II-56合成
将合成得到的Sub 1-I-56(36.22g,98.1mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(900ml)中,然后加入1,4-二溴-2-硝基苯(41.33g,147.1mmol),Pd(PPh3)4(5.67g,4.9mmol),K2CO3(40.67g,294.3mmol)和水(300ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物31.31g(产率:72%)。
(3)Sub 1-III-56合成
将合成得到的Sub 1-II-56(31.31g,70.6mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(410ml)后,加入三苯基膦(46.31g,176.6mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物20.33g(产率:70%)。
(4)Sub 1-56合成
将合成得到的Sub 1-III-56(20.33g,49.4mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(620ml)后,加入碘苯(15.13g,74.1mmol),Na2SO4(7.02g,49.4mmol),K2CO3(6.83g,49.4mmol)和Cu(0.94g,14.8mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物18.07g(产率:75%)。
14.Sub 1-57合成例
<反应式16>
(1)Sub 1-I-57合成
将3-溴-5,5-二苯基-5H-二苯并[b,d]噻咯(50.00g,121.0mmol),双(频哪醇合)二硼(33.79g,133.0mmol),KOAc(35.61g,362.9mmol)和PdCl2(dppf)(2.96g,3.6mmol)溶解于甲苯(605mL)溶剂中,并在120℃下回流12小时。反应结束后,将反应产物冷却至常温,用CH2Cl2萃取,并用水洗涤。将有机层用MgSO4干燥并浓缩,然后使用CH2Cl2和甲醇溶剂将形成的有机物重结晶,得到所需产物39.54g(产率:71%)。
(2)Sub 1-II-57合成
将合成得到的Sub 1-I-57(39.54g,76.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的THF(800ml)中,然后加入1,5-二溴-2-硝基苯(32.03g,114.0mmol),Pd(PPh3)4(4.39g,3.8mmol),K2CO3(31.52g,228.0mmol)和水(150ml),并通过使用所述Sub 1-II-1的合成方法,得到产物40.62g(产率:75%)。
(3)Sub 1-III-57合成
将合成得到的Sub 1-II-57(30.0g,56.1mmol)溶解于圆底烧瓶中的邻二氯苯(280ml)后,加入三苯基膦(36.81g,140.3mmol),并通过使用所述Sub1-III-1的合成方法,得到产物12.13g(产率:43%)。
(4)Sub 1-57合成
将合成得到的Sub 1-III-57(12.13g,24.1mmol)溶解于圆底烧瓶中的硝基苯(300ml)后,加入碘苯(7.39g,36.2mmol),Na2SO4(3.43g,24.1mmol),K2CO3(3.34g,24.1mmol)和Cu(0.46g,7.2mmol),并通过使用所述Sub 1-1的合成方法,得到产物9.07g(产率:65%)。
同时,属于Sub 1的化合物可以是以下化合物,但不限于此。以下表1显示属于Sub1的化合物的FD-MS值。
[表1]
化合物 FD-MS 化合物 FD-MS
Sub1-1 m/z=411.03(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNO=412.29) Sub1-4 m/z=517.01(C30H16BrNOS=518.43)
Sub1-7 m/z=411.03(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNO=412.29) Sub1-9 m/z=411.03(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNO=412.29)
Sub1-13 m/z=411.03(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNO=412.29) Sub1-18 m/z=411.03(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNO=412.29)
Sub1-26 m/z=411.03(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNO=412.29) Sub1-30 m/z=427.00(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNS=428.35)
Sub1-35 m/z=427.00(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNS=428.35) Sub1-39 m/z=427.00(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNS=428.35)
Sub1-44 m/z=427.00(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNS=428.35) Sub1-47 m/z=427.00(C<sub>24</sub>H<sub>14</sub>BrNS=428.35)
Sub1-56 m/z=486.07(C<sub>30</sub>H<sub>19</sub>BrN<sub>2</sub>=487.40) Sub1-57 m/z=577.09(C<sub>36</sub>H<sub>24</sub>BrNSi=578.58)
II.Sub 2合成
<反应式17>Hal2=Br,Cl,I
属于Sub 2的具体化合物的合成例如下。
1.Sub 2-1合成例
<反应式18>
将起始原料4-碘-1,1′-联苯(15.00g,53.6mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(669ml)中,然后加入9,9′-螺二[芴]-4-胺(26.62g,80.3mmol),三(二亞苄基丙酮)二鈀(Pd2(dba)3)(1.47g,1.6mmol),50%P(t-Bu)3(1.6ml,3.2mmol)和NaOt-Bu(15.44g,160.7mmol),并在40℃下搅拌。反应结束后,将反应产物用CH2Cl2和水萃取。将有机层用MgSO4干燥并浓缩,然后将形成的化合物进行硅胶柱层析(silicagel column)和重结晶,得到产物20.46g(产率:79%)。
2.Sub 2-4合成例
<反应式19>
将起始原料2-溴二苯并[b,d]呋喃(10.00g,40.5mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(506ml)中,然后加入9,9'-螺二[芴]-4-胺(20.12g,60.7mmol),Pd2(dba)3(1.11g,1.2mmol),50%三叔丁基膦(P(t-Bu)3)(1.2ml,2.4mmol)和叔丁醇钠(NaOt-Bu)(11.67g,121.4mmol),并通过使用所述Sub 2-1的合成方法,得到产物15.10g(产率:75%)。
3.Sub 2-6合成例
<反应式20>
将起始原料2-溴-9,9-二甲基-9H-芴(15.00g,54.9mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(686ml)中,然后加入9,9'-螺二[芴]-4-胺(27.30g,82.4mmol),Pd2(dba)3(1.51g,1.6mmol),50%P(t-Bu)3(1.6ml,3.3mmol)和NaOt-Bu(15.83g,164.7mmol),并通过使用所述Sub 2-1的合成方法,得到产物20.42g(产率:71%)。
同时,属于Sub 2的化合物可以是以下化合物,但不限于此。以下表2显示属于Sub2的化合物的FD-MS值。
[表2]
化合物 FD-MS 化合物 FD-MS
Sub2-1 m/z=483.20(C<sub>37</sub>H<sub>25</sub>N=483.61) Sub2-4 m/z=497.18(C<sub>37</sub>H<sub>23</sub>NO=497.60)
Sub2-6 m/z=523.23(C<sub>40</sub>H<sub>29</sub>N=523.68) Sub2-11 m/z=647.26(C<sub>35</sub>H<sub>23</sub>N=457.58)
Sub2-13 m/z=589.19(C<sub>43</sub>H<sub>27</sub>NS=589.76) Sub2-15 m/z=411.03(C<sub>50</sub>H<sub>33</sub>N=647.82)
Sub2-19 m/z=437.18(C<sub>32</sub>H<sub>23</sub>NO=437.54) Sub2-25 m/z=427.00(C<sub>43</sub>H<sub>28</sub>N<sub>2</sub>=572.71)
Sub2-31 m/z=559.23(C<sub>43</sub>H<sub>29</sub>N=559.71) Sub2-40 m/z=408.16(C<sub>30</sub>H<sub>20</sub>N<sub>2</sub>=408.50)
II.产物合成
将Sub 1(1eq)溶解于圆底烧瓶中的甲苯中后,加入Sub 2(1eq),Pd2(dba)3(0.03eq),P(t-Bu)3(0.06eq)和NaOt-Bu(3eq),然后在100℃下搅拌。反应结束后,将反应产物用CH2Cl2和水萃取。将有机层用MgSO4干燥并浓缩,然后将形成的化合物进行硅胶柱层析(silicagel column)和重结晶,得到最终产物(final product)。
1.P-1合成例
<反应式21>
将合成得到的Sub 1-1(7.0g,17.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(170ml)后,加入Sub 2-1(8.21g,17.0mmol),Pd2(dba)3(0.47g,0.5mmol),50%P(t-Bu)3(0.5m1,1.0mmol)和NaOt-Bu(4.90g,50.9mmol),然后在100℃下搅拌。反应结束后,将反应产物用CH2Cl2和水萃取。将有机层用MgSO4干燥并浓缩,然后将形成的化合物进行硅胶柱层析(silicagelcolumn)和重结晶,得到产物12.06g(产率:84%)。
2.P-12合成例
<反应式22>
将合成得到的Sub 1-7(9.0g,17.4mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(174ml)后,加入Sub 2-11(7.94g,17.4mmol),Pd2(dba)3(0.48g,0.5mmol),50%P(t-Bu)3(0.5ml,1.0mmol)和NaOt-Bu(5.01g,52.1mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物12.74g(产率:82%)。
3.P-21合成例
<反应式23>
将合成得到的Sub 1-7(8.0g,19.4mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(194ml)后,加入Sub 2-13(11.44g,19.4mmol),Pd2(dba)3(0.53g,0.6mmol),50%P(t-Bu)3(0.6ml,1.2mmol)和NaOt-Bu(4.90g,50.9mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物12.06g(产率:84%)。
4.P-24合成例
<反应式24>
将合成得到的Sub 1-9(7.0g,17.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(170ml)后,加入Sub 2-15(11.00g,17.0mmol),Pd2(dba)3(0.47g,0.5mmol),50%P(t-Bu)3(0.5ml,1.0mmol)和NaOt-Bu(4.90g,50.9mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物13.47g(产率:81%)。
5.P-28合成例
<反应式25>
将合成得到的Sub 1-13(10.0g,24.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(243ml)后,加入Sub 2-19(10.61g,24.3mmol),Pd2(dba)3(0.67g,0.7mmol),50%P(t-Bu)3(0.7ml,1.5mmol)和NaOt-Bu(6.99g,72.8mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物10.82g(产率:58%)。
6.P-41合成例
<反应式26>
将合成得到的Sub 1-18(7.0g,17.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(170ml)后,加入Sub 2-25(9.72g,17.0mmol),Pd2(dba)3(0.47g,0.5mmol),50%P(t-Bu)3(0.5ml,1.0mmol)和NaOt-Bu(4.90g,50.9mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物10.44g(产率:68%)。
7.P-55合成例
<反应式27>
将合成得到的Sub 1-1(10.0g,24.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(243ml)后,加入Sub 2-31(13.58g,24.3mmol),Pd2(dba)3(0.67g,0.7mmol),50%P(t-Bu)3(0.7ml,1.5mmol)和NaOt-Bu(6.99g,72.8mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物14.05g(产率:65%)。
8.P-61合成例
<反应式28>
将合成得到的Sub 1-30(7.0g,16.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(163ml)后,加入Sub 2-4(8.13g,16.3mmol),Pd2(dba)3(0.45g,0.5mmol),50%P(t-Bu)3(0.5ml,1.0mmol)和NaOt-Bu(4.71g,49.0mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物10.50g(产率:76%)。
9.P-72合成例
<反应式29>
将合成得到的Sub 1-35(6.0g,14.0mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(140ml)后,加入Sub 2-6(7.34g,14.0mmol),Pd2(dba)3(0.38g,0.4mmol),50%P(t-Bu)3(0.4ml,0.8mmol)和NaOt-Bu(4.04g,42.0mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物9.76g(产率:80%)。
10.P-80合成例
<反应式30>
将合成得到的Sub 1-39(10.0g,23.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(233ml)后,加入Sub 2-1(11.29g,23.3mmol),Pd2(dba)3(0.64g,0.7mmol),50%P(t-Bu)3(0.7ml,1.4mmol)和NaOt-Bu(6.73g,70.0mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物12.03g(产率:62%)。
11.P-87合成例
<反应式31>
将合成得到的Sub 1-44(10.0g,23.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(233ml)后,加入Sub 2-40(9.54g,23.3mmol),Pd2(dba)3(0.64g,0.7mmol),50%P(t-Bu)3(0.7ml,1.4mmol)和NaOt-Bu(6.73g,70.0mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物12.00g(产率:68%)。
12.P-98合成例
<反应式32>
将合成得到的Sub 1-47(7.0g,16.3mmol)溶解于圆底烧瓶中的甲苯(163ml)后,加入Sub 2-6(8.56g,16.3mmol),Pd2(dba)3(0.45g,0.5mmol),50%P(t-Bu)3(0.5ml,1.0mmol)和NaOt-Bu(4.71g,49.0mmol),并通过使用所述P-1的合成方法,得到产物11.25g(产率:79%)。
[表3]
尽管上面描述了由化学式1表示的本发明的示例性合成例,但这些合成例均基于布赫瓦尔德-哈特维希偶联反应(Buchwald-Hartwig cross coupling)、Suzuki偶联反应(Suzuki cross-coupling)、分子内酸诱导的环化反应(intramolecular acid-inducedcyclization)(材料化学杂志1999,9,2095.)、Pd(II)-催化氧化环化反应(Pd(II)-catalyzed oxidative cyclization)(有机化学通讯2011,13,5504)、格氏反应(Grignardreaction)、环状脱水反应(Cyclic Dehydration)、PPh3介导的还原性环化反应(PPh3-mediated reductive cyclization)(有机化学杂志2005,70,5014.)等。本领域技术人员可以容易地理解,即使结合除了具体合成例中记载的取代基以外的由化学式1定义的其他取代基,仍可进行所述反应。
有机电子元件的制备和评价:
[实施例1]绿色有机发光二极管(发光辅助层)
将本发明的化合物作为空穴传输层的材料,通过常规方法制备有机发光二极管。首先,在玻璃基板上形成的ITO层(阳极)上以60纳米(nm)的厚度真空沉N1-(萘基-2-基)-N4,N4-双(4-(萘基-2-基(苯基)氨基)苯基)-N1-苯基苯-1,4-二胺(N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine,下文缩写为“2-TNATA”)膜来形成空穴注入层。然后,在所述空穴注入层上以20nm的厚度真空沉积4,4-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(下文缩写为“-NPD”)作为空穴传输化合物来形成空穴传输层。随后,将化合物P-37作为发光辅助材料以20nm的厚度真空沉积形成发光辅助层。在形成发光辅助层之后,在发光辅助层上部将4,4'-N,N'-二咔唑-联苯(CBP)作为主体,三(2-苯基吡啶)-铱(Ir(ppy)3)作为掺杂剂,以95:5重量掺杂,由此在所述发光辅助层上沉积厚度为30nm的发光层。之后,将(1,1'-二苯基)-4-羰基)双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝(下文缩写为“BAlq”)以10nm的厚度真空沉积来形成空穴阻挡层,并将三(8-羟基喹啉)铝(下文中缩写为“Alq3”)以40nm的厚度形成为电子传输层。之后,以0.2nm的厚度沉积卤化碱金属LiF来形成电子注入层。接着,以150nm的厚度沉积铝(Al)并用作阴极。由此,制备出有机发光二极管。
将正向偏压直流电压施加到在实施例和比较例中制备的有机发光二极管,并通过Photoresearch公司的PR-650测量其电致发光(EL)特性。结果,通过由Mcscience公司制造的寿命测量设备在5000坎德拉/平方米(cd/m2)的参考亮度下测量T95寿命。元件的制备和评价结果如下表所示。
[实施例2]至[实施例45]绿色有机发光二极管
通过与所述实施例1中相同的方法制备有机发光二极管,不同之处在于,使用下表4中所示的本发明的化合物代替根据本发明实施例1的化合物P-37作为发光辅助层的材料。
[比较例1]
除了不使用发光辅助层之外,通过与所述实施例1中相同的方法制备有机发光二极管。
[比较例2]至[比较例3]
通过与所述实施例1中相同的方法制备有机发光二极管,不同之处在于,作为发光辅助层的材料,使用下表4中所示的比较化合物1至比较化合物2中的任一种代替根据本发明实施例1的化合物P-37。
[表4]
从所述表4的结果可以看出,当使用本发明的用于有机发光二极管的材料作为发光辅助层的材料制备绿色有机发光二极管时,与不使用发光辅助层或使用比较化合物1至2的比较例2至3相比,可以降低有机发光二极管的驱动电压并且可以显著提高发光效率和寿命。
换句话说,不使用发光辅助层的比较例1显示出最差的结果。在比较例中,使用其中5-元环和2-螺芴被取代的比较化合物1的比较例2显示出更好的结果,并且其中咔唑(一般杂环)和4-螺芴被取代的化合物显示出更好的结果,并且其中4-螺芴和5-元环被取代的本发明的化合物显示出最佳结果。
同时,从元件数据可以看出两种趋势。
第一种是根据螺芴的取代基位置(4-位对2-位)的差异,这可以从比较例2和使用本发明化合物的实施例1-45之间的比较中看出。
与2-螺芴被取代的比较化合物1相比,4-螺芴被取代的比较化合物2显示出更好的结果,其原因在于,与在4-位取代螺芴的化合物相比在2-位取代螺芴的化合物,具有更深的HOMO水平。随着HOMO水平越深,发光层中的更多空穴快速且容易地移动,导致发光层中空穴和电子的电荷平衡(charge balance)增加,从而在发光层内部发光,而不在空穴传输层界面发光。结果,ITL和HTL界面的劣化也减少,从而使元件整体的驱动电压,效率和寿命最大化。因此,可以从所述结果中能够确认4-螺芴的优点。
第二种是咔唑和5-元环的差异,这可以从比较化合物2和本发明化合物之间的比较中看出。与其中咔唑被4-螺芴取代的比较化合物2相比,其中5-元环被4-螺芴取代的本发明化合物的结果显示优异的效率。原因在于,当5-元环而不是咔唑被取代为包含4-螺芴的叔胺时,存在更多能够捕获(trapping)空穴的空间。结果,发光层中的电荷平衡更加优异,导致效率提高。
因此,可以证实,与现有的类似化合物相比,其中5-元环被4-螺芴取代的本发明化合物显示出显著的优异性能。
如上述结果所述,可以确认,即便是类似化合物,化合物的性质根据取代基的种类和位置而变化,并且取代基的种类和位置在元件性能的改善中起重要作用,从而导致不同的结果。也就是说,表明当4-螺芴和5-元环被叔胺取代时,化合物的性质和元件的结果显著变化。
[实施例46]
将氧化铟锡(ITO)层图案化以在基板上具有3mm×3mm的发光面积,然后洗涤。在将基板安装在旋涂机(spin coater)上之后,将PEDOT:PSS以50nm的厚度旋涂(spin-coating)在ITO层上。之后,通过在150℃的热板(Hot plate)上干燥10分钟除去溶剂。然后,将溶解于二甲苯中的作为空穴传输材料的本发明化合物P-97以30nm的厚度旋涂。在热板上在100℃下干燥10分钟后,通过在200℃下加热30分钟使空穴传输物质交联。在空穴传输层上以96:4掺杂作为发光层的主体材料的ADN,作为掺杂剂材料的DPAVBi,
然后将溶解于二甲苯中的溶液以30nm的厚度旋涂,并且在100℃的热板上干燥10分钟,然后安置在真空室上,并经受1×10-6乇的基础压力(base pressure)。随后,真空沉积厚度为10nm的(1,1'-二苯基)-4-羰基)双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝作为空穴阻挡层,并且形成厚度为40nm的三(8-羟基喹啉)铝作为电子传输层。之后,沉积厚度为0.5nm的卤化碱金属LiF作为电子注入层,随后沉积厚度为150nm的铝(Al)并用作阴极。由此,制备出有机发光二极管。
[实施例47]
通过与所述实施例46中相同的方法制备有机发光二极管,不同之处在于,使用下表4中所示的本发明的化合物P-98代替本发明的化合物P-97作为电子传输层的材料。
[比较例4]
通过与所述实施例46中相同的方法制备有机发光二极管,不同之处在于,使用比较化合物3代替本发明的化合物P-97作为电子传输层的材料。
[比较化合物3]
将正向偏压直流电压施加到本发明的实施例46和实施例47以及比较例4中制备的每个有机发光二极管中,并通过Photoresearch公司的PR-650测量电致发光(EL)特性。结果,通过由Mcscience公司制造的寿命测量设备在5000cd/m2的参考亮度下测量T95寿命,测量结果如下表5所示。
[表5]
化合物 电压 电流密度 亮度 效率 寿命
比较例4 比较化合物1 5.5 12.4 500 4.0 78.0
实施例46 化合物(P-97) 4.9 8.2 500 6.1 96.6
实施例47 化合物(P-98) 4.8 7.6 500 6.6 117.8
从以上表5的结果可以看出,与使用比较化合物3作为空穴传输层材料的有机电子元件相比,使用本发明化合物作为空穴传输层材料的有机电子元件显示出显著改善的驱动电压,发光效率和寿命。
换句话说,与使用将具有交联物质与NPB衍生物的末端连接的结构的比较化合物3作为空穴传输层材料的元件相比,使用具有5-元环和4-螺芴的本发明化合物作为空穴传输层材料的元件显示出低驱动电压,高效率和长寿命。
使用本发明化合物作为空穴传输层材料的元件显示出如上所述的低驱动电压和高效率的原因在于,本发明化合物的HOMO或LUMO能级(energy level)在空穴传输层和发光层之间具有适当的值,导致空穴和电子的电荷平衡(charge balance),因此发光发生在发光层内部而不发生在空穴传输层界面上,从而使效率更高、寿命最大化。
尽管出于说明性目的描述了本发明的示例性实施例,但是本领域技术人员将理解,在不脱离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下,可以进行各种修改,添加和替换。因此,本发明中公开的实施例旨在说明本发明的技术构思的范围,并且本发明的范围不限于这些实施例。本发明的范围应基于所附权利要求来解释,并且应当解释为包括在与权利要求等同的范围内的所有技术构思都属于本公开。
相关申请的交叉引用:
本专利申请根据美国专利法119(a)条(35U.S.C§119(a)),针对2017年03月16日在韩国申请的专利申请号第10-2017-0033368号和2018年01月05日在韩国申请专利申请号第10-2018-0001465号主张优先权,其全部内容作为参照文献合并于本专利申请。并且,除了在美国之外,若本专利申请在其他国家也因相同的理由而主张优先权,则其全部内容作为参照文献合并于本专利申请。

Claims (10)

1.一种化合物,其特征在于:所述化合物由以下化学式1表示:
<化学式1>
所述化学式1中,
1)Ar1和Ar2各自独立地相同或不同,并且选自由C6-C60芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、-N(Ra)(Rb)、C6-C60芳环和C3-C60脂肪族环的稠环基、C1-C50烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C30烷氧基和C6-C30芳氧基组成的组,
(但Ar1不可以是含N的杂芳基);
2)X是N-L3-Ar3、O、S、Se、Ge和SiRcRd中的任何一种;
3)R1至R7各自独立地相同或不同,并且选自由重氢、三重氢、卤素、氰基、硝基、C6-C60芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、C3-C60脂肪族环和C6-C60芳环的稠环基、C1-C50烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C30烷氧基和C6-C30芳氧基组成的组,其中R1至R7可以彼此结合形成环,
(其中,在存在多个R1至R7的情况下,至少一对独立相邻的R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7可以相互结合形成环,不形成环的R1至R7的定义与所述定义相同);
4)a、e、f和g是0至4的整数,b是0至2的整数,d是0至3的整数;
5)A环是C6芳基;
6)L1至L3为直接结合,并且选自由C6-C60亚芳基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、芴基、C3-C60脂肪族环和C6-C60芳环的二价稠环基和C1-C60脂肪族烃基组成的组;
7)AR3选自由C6-C60芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、-N(Ra)(Rb)、C6-C60芳环和C3-C60脂肪族环的稠环基、C1-C50烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C30烷氧基和C6-C30芳氧基组成的组;
8)Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自由重氢、三重氢、卤素、氰基、硝基、C6-C60芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、C3-C60脂肪族环和C6-C60芳环的稠环基、C1-C50烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C1-C30烷氧基和C6-C30芳氧基组成的组,
(其中,Rc和Rd可以通过形成环而生成螺环化合物);
所述芳基、亚芴基、芴基、杂环基、烷基、稠环基、烯基、烷氧基和芳氧基各自可以进一步被至少一个选自由重氢、卤素、被C1-C20烷基或C6-C20芳基取代或未取代的硅烷基、硅氧烷基、硼基、锗基、氰基、硝基、-N(Re)(Rf)(其中,Re和Rf分别与所述Ra和Rd的定义相同)、C1-C20烷硫基、C1-C20烷氧基、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C20芳基、被重氢取代的C6-C20芳基、芴基、含有至少一种选自O、N、S、Si和P的杂原子的C2-C60杂环基、C3-C20环烷基、C7-C20芳基烷基和C8-C20芳基烯基组成的组中的取代基取代,当这些取代基相邻时,取代基可彼此结合形成环。
2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于:所述由化学式1表示的化合物由以下化学式2至化学式7表示:
所述化学式2至化学式7中,
X、L1、L2、Ar1、Ar2、R1至R7和a至f分别于所述化学式1中定义的X、L1、L2、Ar1、Ar2、R1至R7和a至f相同。
3.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于:所述化学式1由以下化学式P-1至化学式P-112中的一种表示:
4.一种有机电子元件,其特征在于:所述有机电子元件包括:
第一电极;
第二电极;和
有机物层,位于所述第一电极和所述第二电极之间,
其中,所述有机物层含有权利要求1至3任一项的化合物。
5.根据权利要求4所述的有机电子元件,其特征在于:所述化合物包含在所述有机物层的空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、发光层、电子辅助层、电子传输层和电子注入层的至少一个层中,所述化合物包含一种单独化合物或者包含两种或更多种化合物作为混合物的成分。
6.根据权利要求4所述的有机电子元件,其特征在于:所述化合物用作空穴传输层或发光辅助层。
7.根据权利要求4所述的有机电子元件,其特征在于:所述有机电子元件还包括光效率改善层,所述光效率改善层形成在所述第一电极和所述第二电极的一面中与所述有机物层相对的至少一面上。
8.根据权利要求4所述的有机电子元件,其特征在于:所述有机物层通过旋涂工艺、喷嘴印刷工艺、喷墨印刷工艺、狭缝涂覆工艺、浸涂工艺或卷对卷工艺形成。
9.一种电子设备,其特征在于:所述电子设备包括:
显示设备,包括权利要求4所述的有机电子元件;和
控制单元,用于驱动所述显示设备。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于:所述有机电子元件为有机发光二极管、有机太阳能电池、有机光导体、有机晶体管和用于单色或白色照明的元件中的一种。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111548353A (zh) * 2020-05-26 2020-08-18 烟台显华化工科技有限公司 一种有机发光材料及有机电致发光器件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102598520B1 (ko) * 2021-09-08 2023-11-07 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013069939A1 (ko) * 2011-11-07 2013-05-16 덕산하이메탈(주) 유기전기소자용 화합물, 이를 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20130057397A (ko) * 2011-11-23 2013-05-31 덕산하이메탈(주) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2013081315A1 (ko) * 2011-11-28 2013-06-06 덕산하이메탈(주) 유기전기소자용 화합물, 이를 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN103189469A (zh) * 2010-08-27 2013-07-03 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 新有机电致发光化合物和使用该化合物的有机电致发光器件
WO2013105747A1 (ko) * 2012-01-13 2013-07-18 덕산하이메탈(주) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20140045154A (ko) * 2012-10-08 2014-04-16 제일모직주식회사 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
CN105669467A (zh) * 2016-03-16 2016-06-15 上海道亦化工科技有限公司 一种基于荧蒽的化合物及其有机电致发光器件
KR20160087755A (ko) * 2015-01-14 2016-07-22 주식회사 엘지화학 아민계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN106660940A (zh) * 2015-06-08 2017-05-10 出光兴产株式会社 化合物、有机电致发光元件用材料、有机电致发光元件、及电子设备
WO2017105078A1 (ko) * 2015-12-17 2017-06-22 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN107922312A (zh) * 2015-07-29 2018-04-17 默克专利有限公司 用于有机电致发光器件的材料

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012026780A1 (en) * 2010-08-27 2012-03-01 Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. Novel organic electroluminescent compounds and organic electroluminescent device using the same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103189469A (zh) * 2010-08-27 2013-07-03 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 新有机电致发光化合物和使用该化合物的有机电致发光器件
WO2013069939A1 (ko) * 2011-11-07 2013-05-16 덕산하이메탈(주) 유기전기소자용 화합물, 이를 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20130057397A (ko) * 2011-11-23 2013-05-31 덕산하이메탈(주) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2013081315A1 (ko) * 2011-11-28 2013-06-06 덕산하이메탈(주) 유기전기소자용 화합물, 이를 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2013105747A1 (ko) * 2012-01-13 2013-07-18 덕산하이메탈(주) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20140045154A (ko) * 2012-10-08 2014-04-16 제일모직주식회사 유기광전자소자용 화합물, 이를 포함하는 유기발광소자 및 상기 유기발광소자를 포함하는 표시장치
KR20160087755A (ko) * 2015-01-14 2016-07-22 주식회사 엘지화학 아민계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN106660940A (zh) * 2015-06-08 2017-05-10 出光兴产株式会社 化合物、有机电致发光元件用材料、有机电致发光元件、及电子设备
CN107922312A (zh) * 2015-07-29 2018-04-17 默克专利有限公司 用于有机电致发光器件的材料
WO2017105078A1 (ko) * 2015-12-17 2017-06-22 덕산네오룩스 주식회사 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN105669467A (zh) * 2016-03-16 2016-06-15 上海道亦化工科技有限公司 一种基于荧蒽的化合物及其有机电致发光器件

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111548353A (zh) * 2020-05-26 2020-08-18 烟台显华化工科技有限公司 一种有机发光材料及有机电致发光器件
CN111548353B (zh) * 2020-05-26 2023-05-19 烟台显华化工科技有限公司 一种有机发光材料及有机电致发光器件

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