CN110467606A - 一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物、制备方法及其应用 - Google Patents

一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物、制备方法及其应用,属于半导体技术领域。本发明提供的化合物的结构如通式(I)所示:本发明还公开了上述化合物的制备方法及其应用。本发明的化合物具有高的玻璃化转变温度和分子热稳定性以及具有合适的HOMO和LUMO能级,同时具有单线态‑三线态能级差(△Est),可用作有机电致发光器件的发光层的掺杂材料,从而提升器件的发光效率和使用寿命。

Description

一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物、制备方法及其应用,属于半导体技术领域。
背景技术
有机电致发光(OLED:Organic Light Emission Diodes)器件技术既可以用来制造新型显示产品,也可以用于制作新型照明产品,有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明,应用前景十分广泛。
有机发光现象是电流通过特定有机分子的内部处理转化为可见光的一个实例。有机发光现象基于以下机理:当将有机材料层插入阳极和阴极之间时,如果向两个电极之间施以电压,电子和空穴从阴极和阳极注入有机材料层;注入有机材料层的电子和空穴复合形成激子(exciton),激子降至基态而发光。基于上述机理的有机发光器件通常包括阴极、阳极和置于其间的一层或多层有机材料层。
有机电致发光器件中的有机材料层的材料可根据其用途分为空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料或电子注入材料。关于此点,具有p型性质的有机材料——其易被氧化且当其被氧化时电化学稳定——主要用作空穴注入材料或空穴传输材料。同时,具有n型性质的有机材料——其易被还原且当被还原时电化学稳定——主要用作电子注入材料或电子传输材料。作为发光层材料,优选既具有p型性质又具有n型性质的材料,当其被氧化和还原时均稳定,还优选当形成激子时具有较高的用于将激子转化为光的发光效率的材料。
有机发光二极管(OLEDs)在大面积平板显示和照明方面的应用引起了工业界和学术界的广泛关注。然而,传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25%单线态激子发光,器件的内量子效率较低(最高为25%)。外量子效率普遍低于5%,与磷光器件的效率还有很大差距。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越,可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光,使器件的内量子效率达100%。但磷光材料存在价格昂贵,材料稳定性较差,器件效率滚落严重等问题限制了其在OLEDs的应用。
热激活延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(△Est),三线态激子可以通过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子,器件的内量子效率可以达到100%。同时,材料结构可控,性质稳定,价格便宜无需贵重金属,在OLEDs领域的应用前景广阔。
虽然理论上TADF材料可以实现100%的激子利用率,但实际上存在如下问题:(1)设计分子的T1和S1态具有强的CT特征,非常小的S1-T1态能隙,虽然可以通过TADF过程实现高T1→S1态激子转化率,但同时导致低的S1态辐射跃迁速率,因此,难于兼具(或同时实现)高激子利用率和高荧光辐射效率;(2)即使已经采用掺杂器件减轻T1激子浓度猝灭效应,大多数TADF材料的器件在高电流密度下效率滚降严重。
另外,用于有机电致发光器件中的材料优选还具有优异的热稳定性、合适的带隙(band gap)和合适的最高占有分子轨道(HOMO)或最低占有分子轨道(LUMO)能级以及优异的化学稳定性、电荷迁移率等性质。
因此,不断需要开发用于有机电致发光器件的新材料。
发明内容
本发明的目的之一,是提供一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物。本发明的化合物具有高的玻璃化转变温度和分子热稳定性以及具有合适的HOMO和LUMO能级,同时具有单线态-三线态能级差(△Est),可用作有机电致发光器件的发光层的掺杂材料,从而提升器件的发光效率和使用寿命。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物,该化合物的结构如通式(I)所示:
通式(I)中,Ar代表单键、C6-C60亚芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-60元杂亚芳基中的一种,所述C6-C60亚芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-60元杂亚芳基任选被直链或支链的C1-C30烷基、C6-C30芳基、C5-C30杂芳基中的一种取代;Ar1和Ar2各自独立地选自代表氢原子或通式(II)所示结构,并且Ar1和Ar2不同时为氢原子;
通式(II)中,R1-R8各自独立地代表氢原子、氟原子、氰基、C1-C30烷基、C1-C30胺基、C6-C30芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂芳基中的一种,所述C1-C30烷基、C1-C30胺基、C6-C30芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂芳基任选被直链或支链的C1-C20烷基、C6-C30芳基、C5-C30杂芳基中的一种取代;
M1、M2、M3、M4、L1、L2、L3、L4、L’1、L’2、L’3和L’4表示两个基团的连接位点。
本发明的化合物,以酮类结构为核心,以咔唑取代基为支链,其具有单线态-三线态能级差(△Est);空间位阻大,不易转动,立体空间结构更稳定,因此具有较高的玻璃化转变温度和分子热稳定性;此外,该化合物的HOMO和LUMO分布位置相互分开,使其具有合适的HOMO和LUMO能级。因此,将本发明的化合物应用于OLED器件后,可有效提升OLED器件的发光效率及使用寿命。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述Ar代表单键、C6-C30亚芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂亚芳基中的一种,所述C6-C30亚芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂亚芳基任选被直链或支链的C1-C20烷基、C6-C20芳基、C5-C20杂芳基中的一种取代。
更进一步,所述Ar代表单键、亚苯基、亚联苯基、亚三苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、菲基、亚吡啶基、亚吡嗪基、亚哒嗪基、亚嘧啶基、亚二苯并呋喃基、亚9,9-二甲基芴基、亚二苯并噻吩基、亚咔唑基中的一种,所述亚苯基、亚联苯基、亚三苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、菲基、亚吡啶基、亚吡嗪基、亚哒嗪基、亚嘧啶基、亚二苯并呋喃基、亚9,9-二甲基芴基、亚二苯并噻吩基、亚咔唑基任选被甲基、乙基、丙基及其异构体、丁基及其异构体中的一种取代。
进一步,所述R1-R8各自独立地代表氢原子、氟原子、氰基、C1-C30烷基、C1-C30胺基、C6-C30芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂芳基中的一种,所述C1-C30烷基、C1-C30胺基、C6-C30芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂芳基任选被直链或支链的C1-C6烷基、C6-C20芳基、C5-C20杂芳基中的一种取代。
更进一步,所述R1-R8各自独立地代表氢原子、氟原子、氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及其异构体、-NH2、-N(CH3)2、二苯基胺、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或咔唑基中的一种,其中所述二苯基胺、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或咔唑基任选被甲基、乙基、丙基及其异构体、丁基及其异构体、苯基或联苯基中的一种取代。
需要说明的是,在本文中,当Ar1和Ar2均表示为通式(II)所示结构时,
以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物的结构如式(I-1)所示,
当Ar1表示为氢原子,Ar2表示为通式(II)所示结构时,
以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物的结构如式(II-1)所示,
在式(I-1)中,当Ar为单键时,R1-R8具有如下表1所列的含义。
表1
进一步,所述以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物还可以选自下述化合物之一:
化合物1-745;
化合物746-1490,其依次具有与化合物1-745相同的结构,不同之处在于Ar为化合物1491-2235,其依次具有与化合物1-745相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物2236-2980,其依次具有与化合物1-745相同的结构,不同之处在于X为Ar为
化合物2981-2996,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物2997-3012,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3013-3028,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3029-3044,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3045-3060,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3061-3076,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3077-3092,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3093-3108,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3109-3124,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3125-3140,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3141-3156,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3157-3172,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3173-3188,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3189-3204,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3205-3220,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3221-3236,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3237-3252,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3253-3268,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3269-3284,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3285-3300,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3301-3316,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3317-3332,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3333-3348,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3349-3364,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3365-3380,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3381-3396,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3397-3412,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3413-3428,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3429-3444,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3445-3460,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3461-3476,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3477-3492,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3493-3508,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3509-3524,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3525-3540,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3541-3556,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3557-35872,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3573-3688,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3689-3604,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3605-3620,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3621-3636,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3637-3652,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3653-3668,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3669-3684,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3685-3700,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3701-3716,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3717-3732,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3733-3748,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3749-3764,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物3765-3780,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
在式(I-2)中,当Ar为单键时,R1-R8具有如下表2所列的含义。
表2
进一步,所述化合物还选自下述化合物之一:
化合物3781-4525;
化合物4526-5270,其依次具有与化合物3761-4505相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物5271-6015,其依次具有与化合物3761-4505相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6016-6760,其依次具有与化合物3761-4505相同的结构,不同之处在于X为Ar为
化合物6761-6776,其依次合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6777-6792,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6793-6808,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6809-6824,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6825-6840,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6841-6856,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6857-6872,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6873-6888,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6889-6904,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6905-6920,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6921-6936,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6937-6952,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6953-6968,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6969-6984,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物6985-7000,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7001-7016,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7017-7032,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7033-7048,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7049-7064,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7065-7080,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7081-7096,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7097-7112,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7113-7128,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7129-7144,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7145-7160,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7161-7176,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7177-7192,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7193-7208,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7209-7224,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7225-7240,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7241-7256,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7257-7272,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7273-7288,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7289-7304,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7305-7320,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7321-7336,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7337-7352,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7353-7368,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7369-7384,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7385-7400,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7401-7416,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7417-7432,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7433-7448,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7449-7464,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7465-7480,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7481-7496,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7497-7512,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7513-7528,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7529-7544,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
化合物7545-7560,其依次具有与化合物1-16相同的结构,不同之处在于Ar为
进一步,所述化合物的具体结构式为:
中的任意一种。
本发明的目的之二,是提供上述以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物的制备方法。本发明的化合物的制备方法简单,市场前景广阔,适合规模化推广应用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种上述以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物的制备方法,包括:
步骤1:当Ar表示为单键时,制备方法包括如下步骤:
将中间体II与原料I在第一有机溶剂和第一碱的存在下反应,生成目标产物,其中中间体II与原料I的摩尔比为1:(1-2);
步骤2:当Ar不表示为单键时,制备方法包括如下步骤:
步骤2.1:将中间体II和原料IV(Br-Ar-Br)以摩尔比1:(1-3.0)混合,并在第一有机溶剂和第一碱的存在下反应,生成中间体A
步骤2.2:将中间体A溶解于第二有机溶剂中,加入正丁基锂的四氢呋喃溶液,进行第一步反应;然后加入硼酸三异丙酯,进行第二步反应;再加入盐酸溶液,进行第三步反应,生成中间体III
步骤2.3:中间体III与原料I在第三有机溶剂和第二碱的存在下反应,生成目标产物,其中中间体III与原料I的摩尔比为1:(1-2),其中Ar1、Ar2和Ar均具有上述含义。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,步骤1和步骤2.1中,所述第一有机溶剂均为甲苯;所述第一碱均为叔丁醇钠;每0.01mol所述中间体II中加入150-200mL所述第一有机溶剂;所述第一碱与中间体II的摩尔比为(2.0-3.0):1。
更进一步,步骤1和步骤2.1中,还包括第一催化剂,所述第一催化剂为Pd2(dba)3和三叔丁基膦的混合物,所述Pd2(dba)3与中间体II的摩尔比为(0.004-0.02):1,所述三叔丁基膦与中间体II的摩尔比为(0.004-0.02):1。
进一步,步骤2.2中,所述第二有机溶剂为四氢呋喃;每0.1mol所述中间体A中加入30-60mL所述第二有机溶剂;所述正丁基锂的四氢呋喃溶液与中间体A的摩尔比为(1.0-2.0):1;所述正丁基锂的四氢呋喃溶液中,正丁基锂的浓度为1.6mol/L;所述第一步反应的温度为-50℃至-80℃,所述第一步反应的时间为2-6小时;所述硼酸三异丙酯与中间体A的摩尔比为(1-2):1;所述第二步反应的温度为-50℃至-80℃,所述第二步反应的时间为2-8小时;所述盐酸溶液的浓度为2mol/l;每0.1mol中间体A中加入50mL所述盐酸溶液;所述第三步反应的温度为-20℃至25℃,所述第三步反应的时间为2-8小时。
更进一步,所述第一步反应的温度为-60℃至-80℃,所述第一步反应的时间为3-4小时;所述第二步反应的温度为-60℃至-80℃,所述第二步反应的时间为3-6小时;所述第三步反应的温度为-10℃至10℃,所述第三步反应的时间为3-6小时。
进一步,步骤2.3中,所述第三有机溶剂为甲苯和乙醇按体积比2:1的混合溶液;每0.01mol中间体III中加入90-180mL所述第三有机溶剂;所述第二碱为碳酸钠;所述第二碱与中间体III的摩尔比为(2.0-3.0):1。
更进一步,步骤2.3中,还包括催化剂,所述第二催化剂为Pd(PPh3)4,所述Pd(PPh3)4与中间体III的摩尔比为(0.004-0.02):1。
本发明的目的之三,是提供一种有机电致发光器件。本发明提供的化合物在OLED器件应用时,可有效提升OLED器件的发光效率及使用寿命。本发明所述化合物在OLED发光器件中具有良好的应用效果和产业化前景。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种有机电致发光器件,包括基板、第一电极、有机材料层和第二电极,所述有机材料层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层,所述发光层包含上述以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物。
所述基板可为透明基板,例如玻璃基板或透明塑料基板,其具有良好的透明度、表面光滑度、易操作性和防水,但不限于这些,并可为任何常用于有机电致发光器件的基板。基板的厚度范围为50-700nm,优选为100-300nm。
第一电极可为阳极,第二电极可为阴极。或者,第一电极可为阴极,第二电极可为阳极。
根据本发明,优选第一电极为阳极层,第二电极为阴极层,对所述电极层的厚度没有特别的限定,但考虑到电极层间的电阻等因素,优选阳极层的膜厚为100-300nm,优选120-200nm;阴极层的膜厚为30-150nm,优选为50-100nm。
阳极材料优选为具有高功函数的材料,以便空穴容易注入到有机层。本发明用作阳极材料的具体实例包括,但不限于,金、银、铜、钒、铬、锌及其合金,以及氧化铟锡(ITO)。根据本发明,优选使用ITO来制备阳极层。
阴极材料优选为具有低功函数的材料,以便电子容易注入到有机层。阴极材料的具体实例包括,但不局限于,金属如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅,或其合金。根据本发明,优选使用金属铝来制备阴极材料层。
设置于第一电极和第二电极之间的有机材料层绝大部分为纯的有机材料或有机材料和金属的复合物。在本发明中,有机电致发光器件中的有机材料层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层或电子注入层,但不限于此,例如还可包括空穴阻挡层和电子阻挡层。然而,有机电致发光器件的结构不限于此,其可包含更少数量的有机材料层。图1示例性地说明了本发明的有机电致发光器件的结构,但其不限于此。
通常,具有p型性质的有机材料——其易被氧化且当其被氧化时电化学稳定——主要用作空穴注入材料或空穴传输材料。同时,具有n型性质的有机材料——其易被还原且当被还原时电化学稳定——用作电子注入材料或电子传输材料。作为发光层材料,优选既具有p型性质又具有n型性质的材料,当其被氧化和还原时均稳定,还优选当形成激子时具有较高的用于将激子转化为光的发光效率的材料。
空穴注入层的材料通常是优选具有高功函数的材料,使得空穴容易地注入有机材料层中。空穴注入层的材料的具体实例包括,但不限于,金属卟啉、低聚噻吩和芳胺类的有机材料、己腈、六氮杂苯并菲和喹吖啶酮类的有机材料、苝类的有机材料、蒽醌、聚苯胺类和聚噻吩类的导电聚合物、以及三氧化钼(MoO3)等。根据本发明,优选使用HAT-CN作为空穴注入层材料,所述层的厚度可为2-20nm,优选为5-15nm。
空穴传输层的材料优选为具有高的空穴迁移率的材料,这能使空穴从阳极或空穴注入层转移到发光层。空穴传输层的材料的具体实例包括,但不限于芳胺类的有机材料、导电聚合物和具有共轭效应部分和非共轭效应部分的嵌段共聚物。根据本发明,优选使用N-([1,1'-联苯]-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9'-螺二[芴]-2-胺(HT1)作为空穴传输层材料,所述层的厚度可为30-200nm,优选为50-150nm。
发光层的材料是一种通过分别接收来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子,并将所接收的空穴和电子结合而能发出可见光的材料,优选对荧光和磷光具有高的量子效率的材料。根据其发光颜色,发光材料分为蓝色、绿色和红色发光材料,此外为了实现更多自然色的需要,另外分为黄色和橙色发光材料。其具体的实例包括蒽衍生物;咔唑基化合物;二聚苯乙烯化合物;BAlq;10-羟基苯并喹啉-金属化合物;基于苯并噁唑、苯并噻唑和苯并咪唑的化合物;基于聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)的聚合物;螺环化合物;聚芴和红荧烯;三嗪衍生物;氧杂蒽酮衍生物等,但不限于此。
在本发明中,发光层包含式(I)的化合物,优选包含化合物1-7560中的一种或多种;更优选地,本发明的化合物S1-S631中的一种或多种。更优选地,本发明的化合物用作发光层的掺杂材料。根据本发明,发光层包含1%wt-20%wt、更优选3%-15%wt且最优选3%wt-10%wt的式(I)的化合物,基于发光层的主体材料和掺杂材料的100%wt计。
此外,为了改进荧光或磷光特性,发光材料还可包括磷光掺杂剂或荧光掺杂剂。磷光掺杂剂的具体实例包括铱类化合物、铂类化合物等。对于荧光掺杂剂,可使用本领域中已知的那些。
根据一个实施方案,发光层的厚度为10-100nm,优选为20-70nm。
电子传输层的材料是一种容易接收阴极的电子并将接收的电子转移至发光层的材料。优选具有高的电子迁移率的材料。电子传输层的材料的具体实例包括,但不限于8-羟基喹啉铝络合物、包括Alq3的络合物、蒽类化合物、三嗪衍生物、有机自由基化合物、TPBI和羟基黄酮-金属络合物。根据本发明,优选使用ET1(1-(4-(10-(萘-2-基)蒽-9-基)苯基)-2-苯基-1H-苯并[d]咪唑)作为电子传输层材料,所述电子传输层的厚度为10-120nm,优选为20-80nm。
电子注入层的材料通常是优选具有低功函数的材料,使得电子容易地注入有机材料层中。电子注入材料的具体实例包括:金属,如镁、钙、钠、钾、钛、铟、铱、锂、钆、铝、银、锡和铅,或其合金;或者LiF或Liq等,但不限于此。根据本发明,优选使用LiF作为电子注入层的材料。所述电子注入层的厚度为0.5-20nm,优选为1-15nm。
空穴阻挡层为阻挡从阳极注入的空穴穿过发光层而进入阴极,由此延长器件的寿命并提高器件的效能的层,并且,如必要,空穴阻挡层可使用已知材料形成于发光层与电子注入层之间的适当部分。
电子阻挡层为阻挡从阴极注入的电子穿过发光层而进入阳极,由此延长器件的寿命并提高器件的效能的层,并且,如必要,电子阻挡层可使用已知材料形成于发光层与空穴注入层之间的适当部分。
取决于所用的材料,本发明的有机电致发光器件可为顶部发光型、底部发光型或双面发光型。
有机电致发光器件还可包括封装结构。所述封装结构可为防止外界物质例如湿气和氧气进入有机电致发光器件的有机层的保护结构。所述封装结构可为例如罐,如玻璃罐或金属罐;或覆盖有机层整个表面的薄膜。
在制备有机电致发光器件的过程中,可使用真空沉积法、真空蒸镀或溶液涂覆法将上述化合物用于形成有机材料层。关于此点,溶液涂覆法意指旋涂法、浸涂法、喷射印刷法、筛网印刷法、喷雾法和辊涂法等,但并不仅限于此。真空蒸镀意指在真空环境中,将材料加热并镀到基材上。
此外,例如可通过在基板上相继层压第一电极、有机材料层和第二电极制备本发明的有机电致发光器件。关于此点,可使用物理气相沉积方法,如溅射法或电子束蒸汽法,但不限于此。
本发明的目的之四,是提供一种照明或显示元件。本发明的有机电致发光器件可以应用在照明或显示原件,使器件的电流效率,功率效率和外量子效率均得到很大改善;同时,对于器件寿命提升非常明显,在OLED发光器件中具有良好的应用效果,具有良好的产业化前景。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种照明或显示元件,包括如上所述的有机电致发光器件。
本发明的有益效果是:
1.本发明化合物结构以氧杂蒽酮为母核,同时连接二芳基胺基取代的咔唑基以获得HOMO、LUMO空间分离的电荷转移态材料,氧杂蒽酮母核材料具有强烈的吸电子作用,使得与其连接的电子给体之间的前线轨道重叠较小,实现小的S1态和T1态的能级差,从而在热刺激条件下实现反向系间窜越;所述本发明化合物,由于D-A形成一定的二面角,能够破坏分子的结晶性,避免了分子间的聚集作用,具有好的成膜性和荧光量子效率,适合作为发光层主体材料或掺杂材料使用。
2.本发明化合物结构中,多含有烷基取代的支链基团,支链基团经烷基取代后,可固定化合物分子的空间立体排布,降低分子间相互作用力影响,有效提高材料发光色纯度。
3.本发明的化合物的制备方法简单,市场前景广阔,适合规模化推广应用。
4.本发明提供的化合物在OLED器件应用时,通过器件结构优化,可保持高的膜层稳定性,可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命。本发明所述化合物在OLED发光器件中具有良好的应用效果和产业化前景。
5.本发明的有机电致发光器件可以应用在照明或显示原件,使器件的电流效率,功率效率和外量子效率均得到很大改善;同时,对于器件寿命提升非常明显,在OLED发光器件中具有良好的应用效果,具有良好的产业化前景。
附图说明
图1为本发明所列举的材料应用于OLED器件的结构示意图,其中,各标号所代表的部件如下:
1、基板层,2、阳极层,3、空穴注入层,4、空穴传输层,5、电子阻挡层,6、发光层,7、电子传输层,8、电子注入层,9、电极层。
图2为分别使用本发明制备实施例2、15和25的化合物作为发光层材料的有机电致发光器件在-10至80℃下所测得的电流效率的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
本文中所涉及的材料的结构式如下
本文中所使用的检测方法如下
玻璃化转变温度Tg:通过示差扫描量热法(DSC,德国耐驰公司DSC204F1示差扫描量热仪)测定,升温速率10℃/min。
热失重温度Td:其为在氮气气氛中失重0.5%的温度,在日本岛津公司的TGA-50H热重分析仪上进行测定,氮气流量为20mL/min。
△Est:是指材料的单线态能级与三线态能级的差值,它先分别测试化合物的荧光发射光谱和磷光发射光谱,并由荧光发射峰和磷光发射峰计算得到(测试设备:利用Edinburgh Instruments的FLS980荧光光谱仪,Oxford Instruments的Optistat DN-V2低温组件)。
最高占据分子轨道HOMO能级:是由电离能量测试系统(IPS3)测试,测试为大气环境。
循环伏安稳定性:通过循环伏安法观测材料的氧化还原特性来鉴定,测试条件:将测试样品溶于体积比为2:1的二氯甲烷和乙腈混合溶剂中,浓度为1mg/mL,电解液是0.1M的四氟硼酸四丁基铵的有机溶液,参比电极是Ag/Ag+电极,对电极为钛板,工作电极为ITO电极,循环次数为20次。
效率衰减系数φ:为了比较不同器件在高电流密度下效率衰减的情况,使用该值进行表征,
它表示驱动电流为100mA/cm2时器件的最大效率μ100与器件的最大效率μmax之差与最大效率μmax之间的比值,φ值越大,说明器件的效率滚降越严重,反之,说明器件在高电流密度下快速衰降的问题得到了控制。
制备本发明化合物的实施例
<制备实施例1>制备化合物S13
1)在氮气气氛下,向250mL的三口烧瓶中加入0.1mol原料D-1、0.3mol原料E-1,加入100mL 1,4-二恶烷将其溶解,通氮气搅拌30min,然后加入0.02mol CuI、0.02mol反式-1,2-二氨基环己烷、0.4mol K3PO4,加热至110℃,反应24h,利用薄层色谱(TLC)观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温后,向反应体系中NH4CO3水溶液,用二氯甲烷萃取,分液,将有机相进行减压旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体F-1,纯度99.8%,收率71.6%。
元素分析结构(分子式C43H29N3):理论值C,87.88;H,4.97;N,7.15;测试值:C,87.86;H,4.98;N,7.16。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为587.24,实测值为587.55。
2)在250mL的三口烧瓶中加入0.05mol中间体F-1、0.5mol叔丁醇钾,加入100mLDMSO将其溶解,室温下通氧气鼓泡反应5h,利用薄层色谱(TLC)观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温后,将反应混合物倒入200mL水中并搅拌12h,静置30min后过滤。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体II-1,纯度99.6%,收率88.6%。
元素分析结构(分子式C36H23N3):理论值C,86.90;H,4.66;N,8.44;测试值:C,86.91;H,4.64;N,8.45。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为497.19,实测值为497.37。
3)在氮气气氛下,向500mL三口烧瓶中加入0.01mol所制备的中间体II-1、0.012mol原料I-1、0.03mol叔丁醇钠、5×10-5mol Pd2(dba)3和5×10-5mol三叔丁基磷,然后加入150mL甲苯将其溶解,加热至100℃,回流24h,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,过滤,将滤液旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到题述目标产物,纯度99.8%,收率79.7%。
元素分析结构(分子式C49H29N3O2):理论C,85.07;H,4.23;N,6.07;测试值:C,85.05;H,4.24;N,6.08。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为691.23,实测值为691.54。
<制备实施例2>制备化合物S19
1)在氮气气氛下,向250mL的三口烧瓶中加入0.1mol原料D-1、0.3mol原料E-1,加入100mL 1,4-二恶烷将其溶解,通氮气搅拌30min,然后加入0.02mol CuI、0.02mol反式-1,2-二氨基环己烷、0.4mol K3PO4,加热至110℃,反应24h,利用薄层色谱(TLC)观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温后,向反应体系中NH4CO3水溶液,用二氯甲烷萃取,分液,将有机相进行减压旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体F-1,纯度99.8%,收率71.6%。
元素分析结构(分子式C43H29N3):理论值C,87.88;H,4.97;N,7.15;测试值:C,87.86;H,4.98;N,7.16。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为587.24,实测值为587.55。
2)在250mL的三口烧瓶中加入0.05mol中间体F-1、0.5mol叔丁醇钾,加入100mLDMSO将其溶解,室温下通氧气鼓泡反应5h,利用薄层色谱(TLC)观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温后,将反应混合物倒入200mL水中并搅拌12h,静置30min后过滤。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体II-1,纯度99.6%,收率88.6%。
元素分析结构(分子式C36H23N3):理论值C,86.90;H,4.66;N,8.44;测试值:C,86.91;H,4.64;N,8.45。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为497.19,实测值为497.37。
3)在氮气气氛下,向500mL三口烧瓶中加入0.2mol所制备的中间体II-1、0.3mol原料IV-1、0.15mol叔丁醇钠、1×10-4mol Pd2(dba)3和1×10-4mol三叔丁基磷,然后加入150mL甲苯将其溶解,加热至100℃,回流24h,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,过滤,将滤液旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体A-1,纯度99.4%,收率77.6%。
元素分析结构(分子式C42H26BrN3):理论C,77.30;H,4.02;Br,12.24;N,6.44;测试值:C,77.32;H,4.01;Br,12.23;N,6.44。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为651.13,实测值为651.38。
4)在通入氮气的气氛下,向250mL的三口瓶加入0.1mol中间体A-1,40mL四氢呋喃溶解完全,冷却至-78℃,然后向反应体系中加入75mL的1.6mol/L正丁基锂的四氢呋喃溶液,在-78℃下反应3h后加入0.12mol硼酸三异丙酯,反应2h,然后将反应体系升至0℃,加入50mL的2mol/L盐酸溶液,搅拌3h,反应完全,加入乙醚萃取,萃取液加入无水硫酸镁干燥,旋蒸,用乙醇溶剂重结晶,得到中间体III-1,纯度99.3%,收率59.5%。
元素分析结构(分子式C42H28BN3O2):理论值C,81.69;H,4.57;B,1.75;N,6.80;测试值:C,81.68;H,4.58;B,1.74;N,6.81。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为617.23,实测值为617.44。
5)在通入氮气的气氛下,向250mL的三口瓶中加入0.01mol中间体III-1,0.015mol原料I-2,用混合溶剂溶解(90mL甲苯,45mL乙醇),然后加入0.03mol Na2CO3水溶液(2M),通氮气搅拌1h,然后加入1×10-4mol Pd(PPh3)4,加热回流15h,取样点板,反应完全。自然冷却,过滤,滤液旋蒸,过硅胶柱,得到目标产物,纯度99.6%,收率78.6%。
元素分析结构(分子式C55H33N3O2):理论值C,86.03;H,4.33;N,5.47;测试值:C,86.02;H,4.34;N,5.45。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为767.26,实测值为767.57。
<制备实施例3>制备化合物S39
1)在氮气气氛下,向500mL三口烧瓶中加入0.2mol所制备的中间体II-1、0.3mol原料IV-2、0.15mol叔丁醇钠、1×10-4mol Pd2(dba)3和1×10-4mol三叔丁基磷,然后加入150mL甲苯将其溶解,加热至100℃,回流24h,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,过滤,将滤液旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体A-2,纯度99.3%,收率75.9%。
元素分析结构(分子式C44H30BrN3):理论C,77.64;H,4.44;Br,11.74;N,6.17;测试值:C,77.65;H,4.45;Br,11.75;N,6.15。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为679.16,实测值为679.46。
2)在通入氮气的气氛下,向250mL的三口瓶加入0.1mol中间体A-2,40mL四氢呋喃溶解完全,冷却至-78℃,然后向反应体系中加入75mL的1.6mol/L正丁基锂的四氢呋喃溶液,在-78℃下反应3h后加入0.12mol硼酸三异丙酯,反应2h,然后将反应体系升至0℃,加入50mL的2mol/L盐酸溶液,搅拌3h,反应完全,加入乙醚萃取,萃取液加入无水硫酸镁干燥,旋蒸,用乙醇溶剂重结晶,得到中间体III-2,纯度99.5%,收率61.1%。
元素分析结构(分子式C44H32BN3O2):理论值C,81.86;H,5.00;B,1.67;N,6.51;测试值:C,81.85;H,5.01;B,1.68;N,6.52。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为645.26,实测值为645.59。
3)在通入氮气的气氛下,向250mL的三口瓶中加入0.01mol中间体III-2,0.015mol原料I-3,用混合溶剂溶解(90mL甲苯和45mL乙醇),然后加入0.03mol Na2CO3水溶液(2M),通氮气搅拌1h,然后加入1×10-4mol Pd(PPh3)4,加热回流15h,取样点板,反应完全。自然冷却,过滤,滤液旋蒸,过硅胶柱,得到目标产物,纯度99.6%,收率80.3%。
元素分析结构(分子式C57H37N3O2):理论值C,86.01;H,4.69;N,5.28;测试值:C,86.03;H,4.70;N,5.26。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为795.29,实测值为795.54。
<制备实施例4>制备化合物61
重复制备实施例3的制备过程,不同之处在于所用的原料IV-3为因此所得中间体A-3为进一步地,得到的中间体III-3为使中间体III-3与原料I-2反应,得到目标化合物S61纯度99.8%,收率78.9%。
元素分析结构(分子式C57H37N3O2):理论值C,86.01;H,4.69;N,5.28;测试值:C,86.05;H,4.68;N,5.24。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为795.29,实测值为795.48。
<制备实施例5>制备化合物S84
重复制备实施例3的制备过程,不同之处在于所用的原料IV-4为因此所得中间体A-4为进一步地,得到的中间体III-4为使中间体III-4与原料I-2反应,得到目标化合物S84纯度99.7%,收率77.8%。
元素分析结构(分子式C63H49N3O2):理论值C,85.98;H,5.61;N,4.77;测试值:C,85.97;H,5.63;N,4.76;。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为879.38,实测值为879.65。
<制备实施例6>制备化合物S99
重复制备实施例1的制备过程,不同之处在于所用的原料E-2为因此所得中间体F-2为进一步地,得到的中间体II-2为使中间体II-2与原料I-4反应,得到目标化合物S99纯度99.9%,收率74.4%。
元素分析结构(分子式C61H53N3O2):理论值C,85.18;H,6.21;N,4.89;测试值:C,85.17;H,6.22;N,4.88。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为859.41,实测值为859.66。
<制备实施例7>制备化合物S116
重复制备实施例1的制备过程,不同之处在于所用的原料D-2为原料E-3为因此所得中间体F-3为进一步地,得到的中间体II-3为使中间体II-3与原料I-3反应,得到目标化合物S116纯度99.7%,收率76.6%。
元素分析结构(分子式C53H37N3O2):理论值C,85.12;H,4.99;N,5.62;测试值:C,85.11;H,4.98;N,5.64。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为747.29,实测值为747.53。
<制备实施例8>制备化合物S131
重复制备实施例1的制备过程,不同之处在于所用的原料E-4为因此所得中间体F-4为进一步地,得到的中间体II-4为使中间体II-4与原料I-3反应,得到目标化合物S131纯度99.6%,收率74.7%。
元素分析结构(分子式C53H37N3O2):理论值C,85.12;H,4.99;N,5.62;测试值:C,85.13;H,4.97;N,5.63。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为747.29,实测值为747.57。
<制备实施例9>制备化合物S142
重复制备实施例1的制备过程,不同之处在于所用的原料E-5为因此所得中间体F-5为进一步地,得到的中间体II-5为使中间体II-5与原料I-3反应,得到目标化合物S142纯度99.7%,收率78.1%。
元素分析结构(分子式C65H61N3O2):理论值C,85.21;H,6.71;N,4.59;测试值:C,85.22;H,6.72;N,4.57。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:915.48,实测值为:915.77。
<制备实施例10>制备化合物S163
重复制备实施例1的制备过程,不同之处在于所用的原料D-2为原料E-6为因此所得中间体F-6为进一步地,得到的中间体II-6为使中间体II-6与原料I-2反应,得到目标化合物S163纯度99.8%,收率75.5%。
元素分析结构(分子式C51H33N3O2):理论值C,85.10;H,4.62;N,5.84;测试值:C,85.11;H,4.63;N,5.83。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:719.26,实测值为:719.44。
<制备实施例11>制备化合物S185
重复制备实施例1的制备过程,不同之处在于所用的原料E-3为因此所得中间体F-7为进一步地,得到的中间体II-7为使中间体II-7与原料I-2反应,得到目标化合物S185纯度99.9%,收率76.8%。
元素分析结构(分子式C53H37N3O2):理论值C,85.12;H,4.99;N,5.62;测试值:C,85.13;H,4.97;N,5.63。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:747.29,实测值为:747.59。
<制备实施例12>制备化合物S200
重复制备实施例6的制备过程,不同之处在于所用的原料I-2为使原料I-2与中间体II-2反应,得到目标化合物S200纯度99.8%,收率79.1%。
元素分析结构(分子式C61H53N3O2):理论值C,85.18;H,6.21;N,4.89;测试值:C,85.17;H,6.23;N,4.87。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:859.41,实测值为:859.71。
<制备实施例13>制备化合物S241
重复制备实施例1的制备过程,不同之处在于所用的原料E-7为因此所得中间体F-8为进一步地,得到的中间体II-8为使中间体II-8与原料I-1反应,得到目标化合物S241纯度99.7%,收率76.2%。
元素分析结构(分子式C57H45N3O2):理论值C,85.15;H,5.64;N,5.23;测试值:C,85.14;H,5.63;N,5.25。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:803.35,实测值为:803.65。
<制备实施例14>制备化合物S268
重复制备实施例2的制备过程,不同之处在于所用的原料E-8为因此所得中间体F-9为进一步地,得到的中间体II-9为使中间体II-9与原料IV-1反应,得到中间体A-5为进一步地,得到的中间体III-5为使中间体III-5与原料I-3反应,得到目标化合物S268纯度99.6%,收率77.4%。
元素分析结构(分子式C59H41N3O2):理论值C,86.00;H,5.02;N,5.10;测试值:C,86.01;H,5.01;N,5.11。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:823.32,实测值为:823.58。
<制备实施例15>制备化合物S296
重复实施例3的制备过程,不同之处在于所用的原料IV-5为中间体II-2为因此所得中间体A-6为进一步地,得到的中间体III-6为使中间体III-6与原料I-3反应,得到目标化合物S296纯度99.9%,收率78.5%。
元素分析结构(分子式C67H57N3O2):理论值C,85.96;H,6.14;N,4.49;测试值:C,85.95;H,6.15;N,4.50。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:935.45,实测值为:935.74。
<制备实施例16>制备化合物S326
重复实施例3的制备过程,不同之处在于所用的原料IV-1为中间体II-5为因此所得中间体A-7为进一步地,得到的中间体III-7为使中间体III-7与原料I-2反应,得到目标化合物S326纯度99.5%,收率77.8%。
元素分析结构(分子式C71H65N3O2):理论值C,85.94;H,6.60;N,4.23;测试值:C,85.92;H,6.61;N,4.24。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:991.51,实测值为:991.77。
<制备实施例17>制备化合物S351
重复实施例2的制备过程,不同之处在于的原料IV-5为中间体II-8为因此所得中间体A-8为进一步地,得到的中间体III-8为使中间体III-7与原料I-2反应,得到目标化合物S351纯度99.7%,收率74.6%。
元素分析结构(分子式C63H49N3O2):理论值C,85.98;H,5.61;N,4.77;测试值:C,85.95;H,5.62;N,4.78。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为:879.38,实测值为:879.56。
<制备实施例18>制备化合物S378
1)在氮气气氛下,向250mL的三口烧瓶中加入0.1mol原料D-3、0.15mol原料E-1,加入100mL 1,4-二恶烷将其溶解,通氮气搅拌30min,然后加入0.01mol CuI、0.01mol反式-1,2-二氨基环己烷、0.2mol K3PO4,加热至110℃,反应24h,利用薄层色谱(TLC)观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温后,向反应体系中NH4CO3水溶液,用二氯甲烷萃取,分液,将有机相进行减压旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体F-10,纯度99.7%,收率79.2%。
元素分析结构(分子式C31H22N2):理论值C,88.12;H,5.25;N,6.63;测试值:C,88.11;H,5.26;N,6.63。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为422.18,实测值为422.48。
2)在250mL的三口烧瓶中加入0.05mol中间体F-10、0.5mol叔丁醇钾,加入100mLDMSO将其溶解,室温下通氧气鼓泡反应5h,利用薄层色谱(TLC)观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温后,将反应混合物倒入200mL水中并搅拌12h,静置30min后过滤。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体II-10,纯度99.65%,收率83.1%。
元素分析结构(分子式C24H16N2):理论值C,86.72;H,4.85;N,8.43;测试值:C,86.72;H,4.85;N,8.43。
ESI-MS(m/z)(M+):理论值为332.13,实测值为332.41。
3)在氮气气氛下,向500mL三口烧瓶中加入0.2mol所制备的中间体II-10、0.3mol原料IV-6、0.15mol叔丁醇钠、1×10-4mol Pd2(dba)3和1×10-4mol三叔丁基磷,然后加入150mL甲苯将其溶解,加热至100℃,回流24h,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,过滤,将滤液旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体A-9,纯度99.5%,收率74.3%。
元素分析结构(分子式C33H25BrN2):理论C,74.86;H,4.76;Br,15.09;N,5.29;测试值:C,74.85;H,4.77;Br,15.10;N,5.28。
ESI-MS(m/z)(M+):理论值为528.12,实测值为528.35。
4)在通入氮气的气氛下,向250mL的三口瓶加入0.1mol中间体A-9,40mL四氢呋喃溶解完全,冷却至-78℃,然后向反应体系中加入75mL的1.6mol/L正丁基锂的四氢呋喃溶液,在-78℃下反应3h后加入0.12mol硼酸三异丙酯,反应2h,然后将反应体系升至0℃,加入50mL的2mol/L盐酸溶液,搅拌3h,反应完全,加入乙醚萃取,萃取液加入无水硫酸镁干燥,旋蒸,用乙醇溶剂重结晶,得到中间体III-9,纯度99.6%,收率61.2%。
元素分析结构(分子式C33H27BN2O2):理论值C,80.17;H,5.50;B,2.19;N,5.67;测试值:C,80.16;H,5.51;B,2.18;N,5.68。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为494.22,实测值为494.52。
5)在通入氮气的气氛下,向250mL的三口瓶中加入0.01mol中间体III-9,0.015mol原料I-3,用混合溶剂溶解(90mL甲苯,45mL乙醇),然后加入0.03mol Na2CO3水溶液(2M),通氮气搅拌1h,然后加入1×10-4mol Pd(PPh3)4,加热回流15h,取样点板,反应完全。自然冷却,过滤,滤液旋蒸,过硅胶柱,得到目标产物,纯度99.8%,收率74.9%。
元素分析结构(分子式C46H32N2O2):理论值C,86.03;H,4.33;N,5.47;测试值:C,86.03;H,4.35;N,5.44。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为644.25,实测值为644.51。
<制备实施例19>制备化合物S393
重复实施例18的制备过程,不同之处在于所用的原料IV-7为因此所得中间体A-10为进一步地,得到的中间体III-10为使中间体III-10与原料I-3反应,得到目标化合物S393纯度99.8%,收率78.6%。
元素分析结构(分子式C45H30N2O2):理论值C,85.69;H,4.79;N,4.44;测试值:C,85.68;H,4.78;N,4.46。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为630.23,实测值为630.46。
<制备实施例20>制备化合物S413
重复实施例18的制备过程,不同之处在于所用的原料IV-8为因此所得中间体A-11为进一步地,得到的中间体III-11为,使中间体III-11与原料I-2反应,得到目标化合物S413纯度99.9%,收率75.1%。
元素分析结构(分子式C45H30N2O2):理论值C,85.69;H,4.79;N,4.44;测试值:C,85.68;H,4.78;N,4.47。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为630.23,实测值为630.57。
<制备实施例21>制备化合物S439
重复实施例18的制备过程,不同之处在于所用的原料IV-9为因此所得中间体A-12为进一步地,得到的中间体III-12为使中间体III-12与原料I-2反应,得到目标化合物S439纯度99.8%,收率71.7%。
元素分析结构(分子式C51H42N2O2):理论值C,85.68;H,5.92;N,3.92;测试值:C,85.66;H,5.94;N,3.91。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为714.32,实测值为714.63。
<制备实施例22>制备化合物S467
1)在氮气气氛下,向250mL的三口烧瓶中加入0.1mol原料D-3、0.15mol原料E-9,加入100mL 1,4-二恶烷将其溶解,通氮气搅拌30min,然后加入0.02mol CuI、0.02mol反式-1,2-二氨基环己烷、0.4mol K3PO4,加热至110℃,反应24h,利用薄层色谱(TLC)观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温后,向反应体系中NH4CO3水溶液,用二氯甲烷萃取,分液,将有机相进行减压旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体F-11,纯度99.7%,收率70.3%。
元素分析结构(分子式C35H30N2):理论值C,87.83;H,6.32;N,5.85;测试值:C,87.84;H,6.33;N,5.84。
ESI-MS(m/z)(M+):理论值为478.24,实测值为478.61。
2)在250mL的三口烧瓶中加入0.05mol中间体F-11、0.5mol叔丁醇钾,加入100mLDMSO将其溶解,室温下通氧气鼓泡反应5h,利用薄层色谱(TLC)观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温后,将反应混合物倒入200mL水中并搅拌12h,静置30min后过滤。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体II-11,纯度99.5%,收率84.1%。
元素分析结构(分子式C28H24N2):理论值C,86.56;H,6.23;N,7.21;测试值:C,86.55;H,6.24;N,7.21。
ESI-MS(m/z)(M+):理论值为388.19,实测值为388.36。
3)在氮气气氛下,向500mL三口烧瓶中加入0.01mol所制备的中间体II-11、0.012mol原料I-3、0.03mol叔丁醇钠、5×10-5mol Pd2(dba)3和5×10-5mol三叔丁基磷,然后加入150mL甲苯将其溶解,加热至100℃,回流24h,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,过滤,将滤液旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到题述目标产物,纯度99.9%,收率78.9%。
元素分析结构(分子式C41H30N2O2):理论C,84.51;H,5.19;N,4.81;测试值:C,84.52;H,5.17;N,4.82。
ESI-MS(m/z)(M+):理论值为582.23,实测值为582.54。
<制备实施例23>制备化合物S478
重复实施例22的制备过程,不同之处在于所用的原料E-10为因此所得中间体F-12为进一步地,得到的中间体II-12为使中间体II-12与原料I-3反应,得到目标化合物S478纯度99.8%,收率73.4%。
元素分析结构(分子式C39H20N4O2):理论值C,81.24;H,3.50;N,9.72;测试值:C,81.23;H,3.51;N,9.73。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为576.16,实测值为576.37。
<制备实施例24>制备化合物S497
重复实施例22的制备过程,不同之处在于所用的原料E-11为因此所得中间体F-13为进一步地,得到的中间体II-13为使中间体II-13与原料I-2反应,得到目标化合物S497纯度99.7%,收率75.8%。
元素分析结构(分子式C41H30N2O2):理论值C,84.51;H,5.19;N,4.81;测试值:C,84.52;H,5.17;N,4.82。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为582.23,实测值为582.57。
<制备实施例25>制备化合物S512
重复实施例22的制备过程,不同之处在于所用的原料E-5为因此所得中间体F-14为进一步地,得到的中间体II-14为使中间体II-14与原料I-2反应,得到目标化合物S512纯度99.5%,收率73.7%。
元素分析结构(分子式C45H38N2O2):理论值C,84.61;H,6.00;N,4.39;测试值:C,84.62;H,6.01;N,4.37。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为638.29,实测值为638.54。
<制备实施例26>制备化合物S537
重复实施例22的制备过程,不同之处在于所用的原料E-2为因此所得中间体F-15为进一步地,得到的中间体II-15为使中间体II-15与原料I-1反应,得到目标化合物S537纯度99.7%,收率76.1%。
元素分析结构(分子式C43H34N2O2):理论值C,84.56;H,5.61;N,4.59;测试值:C,84.55;H,5.62;N,4.57。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为610.26,实测值为610.60。
<制备实施例27>制备化合物S568
1)在氮气气氛下,向500mL三口烧瓶中加入0.2mol所制备的中间体II-13、0.3mol原料IV-5、0.15mol叔丁醇钠、1×10-4mol Pd2(dba)3和1×10-4mol三叔丁基磷,然后加入150mL甲苯将其溶解,加热至100℃,回流24h,利用TLC观察反应,直至反应完全。自然冷却至室温,过滤,将滤液旋蒸至无馏分。所得物质通过硅胶柱纯化,得到中间体A-13,纯度99.5%,收率74.4%。
元素分析结构(分子式C34H27BrN2):理论C,75.14;H,5.01;Br,14.70;N,5.15;测试值:C,75.12;H,5.02;Br,14.71;N,5.14。
ESI-MS(m/z)(M+):理论值为542.14,实测值为542.36。
2)在通入氮气的气氛下,向250mL的三口瓶加入0.1mol中间体A-13,40mL四氢呋喃溶解完全,冷却至-78℃,然后向反应体系中加入75mL的1.6mol/L正丁基锂的四氢呋喃溶液,在-78℃下反应3h后加入0.12mol硼酸三异丙酯,反应2h,然后将反应体系升至0℃,加入50mL的2mol/L盐酸溶液,搅拌3h,反应完全,加入乙醚萃取,萃取液加入无水硫酸镁干燥,旋蒸,用乙醇溶剂重结晶,得到中间体III-13,纯度99.3%,收率59.5%。
元素分析结构(分子式C34H29BN2O2):理论值C,80.32;H,5.75;B,2.13;N,5.51;测试值:C,80.31;H,5.74;B,2.14;N,5.51。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为508.23,实测值为508.23。
3)在通入氮气的气氛下,向250mL的三口瓶中加入0.01mol中间体III-13,0.015mol原料I-3,用混合溶剂溶解(90mL甲苯,45mL乙醇),然后加入0.03molNa2CO3水溶液(2M),通氮气搅拌1h,然后加入1×10-4molPd(PPh3)4,加热回流15h,取样点板,反应完全。自然冷却,过滤,滤液旋蒸,过硅胶柱,得到目标产物,纯度99.6%,收率78.6%。
元素分析结构(分子式C47H34N2O2):理论值C,85.69;H,5.20;N,4.25;测试值:C,85.68;H,5.21;N,4.24。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为658.26,实测值为658.56。
<制备实施例28>制备化合物S617
重复实施例27的制备过程,不同之处在于所用的中间体II-14为因此所得中间体A-14为进一步地,得到的中间体III-14为使中间体III-14与原料I-2反应,得到目标化合物S617纯度99.8%,收率72.8%。
元素分析结构(分子式C51H42N2O2):理论值C,85.68;H,5.92;N,3.92;测试值:C,85.66;H,5.93;N,3.93。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为714.32,实测值为714.64。
本发明所制备的化合物可作为发光层材料使用,首先对本发明的化合物和现有材料MQAB(作为对比例1)进行热性能、发光光谱及循环伏安稳定性的测试,测试结果如表3所示。
表3
制备实施例编号 Tg(℃) Td(℃) △Est(eV) HOMO(eV) 循环伏安稳定性
1 155 402 0.09 5.79
2 159 408 0.07 5.77
3 162 410 0.08 5.78
4 164 412 0.09 5.76
5 166 419 0.10 5.75
6 163 415 0.06 5.70
7 165 416 0.07 5.71
8 164 417 0.09 5.73
9 166 415 0.08 5.70
10 163 413 0.11 5.69
11 164 416 0.10 5.68
12 166 419 0.09 5.69
13 165 415 0.11 5.70
14 168 419 0.12 5.71
15 170 422 0.08 5.69
16 175 428 0.11 5.67
17 171 420 0.12 5.68
18 154 406 0.07 5.69
19 156 405 0.08 5.68
20 157 408 0.09 5.69
21 159 412 0.08 5.68
22 155 410 0.09 5.60
23 156 409 0.10 5.61
24 157 416 0.11 5.62
25 158 412 0.09 5.62
26 162 413 0.08 5.63
27 160 415 0.10 5.61
28 161 414 0.11 5.62
对比例1 134 386 0.56 5.68
由表3数据可知,本发明的化合物具有较高的热稳定性,较小的单线态-三线态能级差,使得应用本发明化合物作为掺杂材料的OLED器件效率和寿命得到提升;本发明化合物同时具有优良的循环伏安稳定性,这是作为长寿命器件的必要条件。
CBP作为主体材料,本发明化合物作为掺杂发光材料(掺杂质量浓度为5%),共蒸制作成有机膜。用365nm的紫外光进行激发,测定有机膜荧光强度随测试角度分布情况,通过光学拟合软件测定其各向异性因子α。α越小,表明有机膜掺杂材料的水平发光子成分越多,掺杂材料辐射发光的利用率越高。作为TADF材料(热激发延迟荧光材料),延迟荧光的寿命越短,三线态容易通过反隙间跃迁回单线态,从而避免了三线态淬灭,能够提升器件的效率和寿命。结果如表4所示。
表4
有机膜(30nm) α(度) 延迟荧光寿命τ
CBP:化合物S13(5wt%) 15.6 12.4
CBP:化合物S61(5wt%) 12.7 15.6
CBP:化合物S131(5wt%) 17.6 10.4
CBP:化合物S185(5wt%) 14.8 15.9
CBP:化合物S241(5wt%) 13.3 17.5
CBP:化合物S326(5wt%) 18.5 14.7
CBP:化合物S393(5wt%) 15.3 9.8
CBP:化合物S512(5wt%) 14.4 11.2
CBP:化合物S617(5wt%) 16.9 18.1
CBP:化合物MQAB(5wt%) 38
注:有机膜通过ANS蒸镀设备进行双源共蒸,蒸镀基底为高透石英玻璃,客体的掺杂质量浓度为8%。蒸镀完毕后,在手套箱中进行封装(水和氧气的浓度小于1ppm)。样品通过折射率匹配液放置于熔融硅半圆柱棱镜中,通过旋转台改变发光角度,光谱测试采用Sphere Optics SMS-500型光谱仪。延迟荧光寿命通过爱丁堡仪器的FLS980瞬态寿命测试仪得到。
从表4可以看到相对于传统掺杂材料MQAB,本发明化合物的发光子各向异性因子小,因此可以提高有机层的出光效率,提升OLED器件效率。同时,其能够有效利用三线态激子的能量,提高器件效率。
制备本发明的有机电致发光器件
<器件实施例1>
如图1所示,清洗透明玻璃基板层1上的ITO阳极层2,分别用去离子水、丙酮、乙醇超声清洗各30分钟,然后在等离子体清洗器中处理2分钟;将ITO玻璃基板干燥处理后,置于真空腔体内,待真空度小于1×10-6Torr,在ITO阳极层2上,蒸镀膜厚为10nm的HAT-CN,该层为空穴注入层3;接着,蒸镀50nm厚的HT1,该层作为空穴传输层4;接着蒸镀20nm厚的EB1,该层作为电子阻挡层5;进一步,蒸镀25nm的发光层6,其中,发光层包括主体材料和客体掺杂染料,具体材料的选用如表5所示,按照主体材料与掺杂材料的质量百分比,通过膜厚仪进行速率控制;在发光层6之上,进一步的蒸镀厚度为40nm的ET1和Liq,ET1和Liq质量比为1:1,这层有机材料作为空穴阻挡/电子传输层7;在空穴阻挡/电子传输层7之上,真空蒸镀厚度为1nm的LiF,该层为电子注入层8;在电子注入层8之上,真空蒸镀阴极Al(80nm),该层为阴极电极层9。
实施例2-28以及对比例1的制备方法与实施例1相似,具体材料选用如表5所示。
表5
表6示出了所制备的OLED器件的电流效率、发光颜色和5000nit亮度下的LT95寿命的测试结果。
表6
注:寿命测试系统为本发明所有权人与上海大学共同研究的OLED器件寿命测试仪。
由表5的结果可以看出,与对比实施例1相比,本发明器件实施例的OLED器件无论是效率还是寿命均获得较大改观,特别是器件的驱动寿命获得较大的提升。
表6示出了所制备的OLED器件的效率衰减系数φ的测试结果。
表6
实施例编号 效率衰减系数φ 实施例编号 效率衰减系数φ
实施例1 0.18 实施例16 0.17
实施例2 0.20 实施例17 0.14
实施例3 0.21 实施例18 0.15
实施例4 0.18 实施例19 0.13
实施例5 0.17 实施例20 0.16
实施例6 0.15 实施例21 0.19
实施例7 0.18 实施例22 0.18
实施例8 0.16 实施例23 0.16
实施例9 0.19 实施例24 0.17
实施例10 0.21 实施例25 0.18
实施例11 0.22 实施例26 0.15
实施例12 0.18 实施例27 0.12
实施例13 0.19 实施例28 0.14
实施例14 0.15 对比实施例1 0.42
实施例15 0.18
表6结果表明,与对比实施例1相比,本发明实施例的OLED器件在高电流密度下具有较平缓的效率滚降趋势,为产业化提供了良好的前景。
表7出了实施例2、15和25与对比实施例1的OLED器件在-10至80℃区间的电流效率测试结果。
表7
将表7结果绘制为图2。由表7和图2可以看出,与对比实施例1相比,本发明实施例的OLED器件不仅低温效率高,而且在温度升高过程中,效率平稳升高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物,其特征在于,该化合物的结构如通式(I)所示:
通式(I)中,Ar代表单键、C6-C60亚芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-60元杂亚芳基中的一种,所述C6-C60亚芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-60元杂亚芳基任选被直链或支链的C1-C30烷基、C6-C30芳基、C5-C30杂芳基中的一种取代;Ar1和Ar2各自独立地选自代表氢原子或通式(II)所示结构,并且Ar1和Ar2不同时为氢原子;
通式(II)中,R1-R8各自独立地代表氢原子、氟原子、氰基、C1-C30烷基、C1-C30胺基、C6-C30芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂芳基中的一种,所述C1-C30烷基、C1-C30胺基、C6-C30芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂芳基任选被直链或支链的C1-C20烷基、C6-C30芳基、C5-C30杂芳基中的一种取代;
M1、M2、M3、M4、L1、L2、L3、L4、L’1、L’2、L’3和L’4表示两个基团的连接位点。
2.根据权利要求1所述的一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物,其特征在于,所述Ar代表单键、C6-C30亚芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂亚芳基中的一种,所述C6-C30亚芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂亚芳基任选被直链或支链的C1-C20烷基、C6-C20芳基、C5-C20杂芳基中的一种取代。
3.根据权利要求2所述的一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物,其特征在于,所述Ar代表单键、亚苯基、亚联苯基、亚三苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、菲基、亚吡啶基、亚吡嗪基、亚哒嗪基、亚嘧啶基、亚二苯并呋喃基、亚9,9-二甲基芴基、亚二苯并噻吩基、亚咔唑基中的一种,所述亚苯基、亚联苯基、亚三苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、菲基、亚吡啶基、亚吡嗪基、亚哒嗪基、亚嘧啶基、亚二苯并呋喃基、亚9,9-二甲基芴基、亚二苯并噻吩基、亚咔唑基任选被甲基、乙基、丙基及其异构体、丁基及其异构体中的一种取代。
4.根据权利要求1所述的一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物,其特征在于,所述R1-R8各自独立地代表氢原子、氟原子、氰基、C1-C30烷基、C1-C30胺基、C6-C30芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂芳基中的一种,所述C1-C30烷基、C1-C30胺基、C6-C30芳基、任选被一个或多个选自氮、氧或硫的杂原子间隔的5-25元杂芳基任选被直链或支链的C1-C6烷基、C6-C20芳基、C5-C20杂芳基中的一种取代。
5.根据权利要求4所述的一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物,其特征在于,所述R1-R8各自独立地代表氢原子、氟原子、氰基、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基及其异构体、-NH2、-N(CH3)2、二苯基胺、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或咔唑基中的一种,其中所述二苯基胺、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或咔唑基任选被甲基、乙基、丙基及其异构体、丁基及其异构体、苯基或联苯基中的一种取代。
6.根据权利要求1所述的一种以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物,其特征在于,所述化合物的具体结构式为:
中的任意一种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物的制备方法,其特征在于,包括:
步骤1:当Ar表示为单键时,制备方法包括如下步骤:
将中间体II与原料I在第一有机溶剂和第一碱的存在下反应,生成目标产物,其中中间体II与原料I的摩尔比为1:(1-2);
步骤2:当Ar不表示为单键时,制备方法包括如下步骤:
步骤2.1:将中间体II和原料IV(Br-Ar-Br)以摩尔比1:(1-3.0)混合,并在第一有机溶剂和第一碱的存在下反应,生成中间体A
步骤2.2:将中间体A溶解于第二有机溶剂中,加入正丁基锂的四氢呋喃溶液,进行第一步反应;然后加入硼酸三异丙酯,进行第二步反应;再加入盐酸溶液,进行第三步反应,生成中间体III
步骤2.3:中间体III与原料I在第三有机溶剂和第二碱的存在下反应,生成目标产物,其中中间体III与原料I的摩尔比为1:(1-2),其中Ar1、Ar2和Ar均具有权利要求1-3任一项所述的含义。
8.根据权利要求7所述的以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物的制备方法,其特征在于,步骤1和步骤2.1中,所述第一有机溶剂均为甲苯;所述第一碱均为叔丁醇钠;每0.01mol所述中间体II中加入150-200mL所述第一有机溶剂;所述第一碱与中间体II的摩尔比为(2.0-3.0):1;步骤2.2中,所述第二有机溶剂为四氢呋喃;每0.1mol所述中间体A中加入30-60mL所述第二有机溶剂;所述正丁基锂的四氢呋喃溶液与中间体A的摩尔比为(1.0-2.0):1;所述正丁基锂的四氢呋喃溶液中,正丁基锂的浓度为1.6mol/L;所述第一步反应的温度为-50℃至-80℃,所述第一步反应的时间为2-6小时;所述硼酸三异丙酯与中间体A的摩尔比为(1-2):1;所述第二步反应的温度为-50℃至-80℃,所述第二步反应的时间为2-8小时;所述盐酸溶液的浓度为2mol/l;每0.1mol中间体A中加入50mL所述盐酸溶液;所述第三步反应的温度为-20℃至25℃,所述第三步反应的时间为2-8小时;步骤2.3中,所述第三有机溶剂为甲苯和乙醇按体积比2:1的混合溶液;每0.01mol中间体III中加入90-180mL所述第三有机溶剂;所述第二碱为碳酸钠;所述第二碱与中间体III的摩尔比为(2.0-3.0):1。
9.一种有机电致发光器件,包括基板、第一电极、有机材料层和第二电极,所述有机材料层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层,其特征在于,所述发光层包含权利要求1-6任一项所述的以氧杂蒽酮为核心的杂环化合物。
10.一种照明或显示元件,其特征在于,包括权利要求9所述的有机电致发光器件。
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