CN110734396B - 有机化合物、高聚物、混合物、组合物及有机电子器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一类有机化合物(1)，包含该有机化合物的高聚物、混合物、组合物及其有机电子器件。

Description

有机化合物、高聚物、混合物、组合物及有机电子器件
本申请要求于2018年10月31日提交中国专利局、申请号为201811285698.0发明名称为“一类电子传输型化合物、混合物、组合物及其应用”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及有机发光技术领域，特别涉及一类有机化合物以及包含该有机化合物的高聚物、混合物、组合物及有机电子器件。
背景技术
有机半导体材料具有结构多样性、制造成本相对较低、光电性能优越等特性，在有机发光二极管(OLED)等光电器件(例如平板显示器和照明)方面的应用具有巨大的潜力。
为了提高有机发光二极管的发光性能，推进有机发光二极管大范围产业化进程，各类有机光电性能材料体系已被广泛地开发。但OLED的性能，特别是寿命和稳定性仍有待进一步提高。高效稳定的有机光电性能材料急需被开发出来。
影响OLED性能的其中一个重要的因素是载流子传输的平衡，载流子传输的平衡有利于扩宽发光层电子和空穴的复合区域，同时能将其控制在发光层的中心，降低激子的淬灭，从而尽量降低能量的损失。而调节载流子传输平衡的两种主要的材料分别是电子传输型材料和空穴传输型材料。就电子传输型材料而言，无论用作电子传输层、空穴阻挡层还是主体，对器件中的电子传输都起着重要的作用。在大部分的有机半导体中，其空穴迁移率比电子迁移率要高出几个数量级，这使得调节电子和空穴传输平衡有一定的难度。
在现有技术中，多以氮杂芳香环类材料作为电子传输型材料，如专利WO2015111848、WO2015105251等所述，利用吡啶、嘧啶或三嗪类结构单元作为主要的电子传输基团，能够获得不错的器件性能。但这类材料的LUMO能级还是相对比较浅的，还需要进一步优化其电子传输方面的性能。
因此，开发新型的电子传输型材料至关重要。
发明内容
针对传统技术中有机电子元件性能及器件寿命偏低的问题，本发明提供一类有机化合物，进一步还提供了包含该有机化合物的高聚物、混合物和组合物及有机电子器件。
本发明的技术方案如下：
一种如通式(1)所示的有机化合物。
Figure GDA0004199363720000011
其中，各个V分别独立地选自N原子或CR1；
各个X分别独立地选自N原子或CR2，且至少一个X为N原子；
各个L1、L2分别独立地选自取代或未取代的环原子数为5～60的芳香基团或杂芳香基团；R1和R2在每次出现时，分别独立选自氢、氚、氟、氰基、烯基、炔基、腈基、胺基、硝基、酰基、烷氧基、羰基、砜基、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或未取代的碳原子数3～30的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～60的芳香基团或杂芳香基团，两个或多个相邻的R1和/或两个或多个的R2可任选地彼此形成脂族、芳族或杂芳族环；n1～n4分别独立表示0～4的整数，其中n3+n4≥1。
一种高聚物，所述高聚物包含至少一个重复单元，重复单元包含有通式(1)所示的结构单元。
一种混合物，包括一种有机功能材料H1，H1选自上述有机化合物或上述的高聚物，及至少另一种有机功能材料H2，H2选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光体、主体材料、有机染料中的至少一种。
一种组合物，包括一种如上述的有机化合物、混合物或高聚物，及至少一种有机溶剂。
一种有机电子器件，有机电子器件至少包括一种如上述的化合物或高聚物或混合物。
进一步地，上述有机电子器件选自有机发光二极管、有机光伏电池、有机发光电池、有机场效应管、有机发光场效应管、有机激光器，有机自旋电子器件，有机传感器或有机等离激元发射二极管。
进一步地，上述有机电子器件是电致发光器件，其发光层或电子传输层包含一种上述的化合物或高聚物或混合物；或其发光层包含一种上述的有机化合物或高聚物和一种磷光发光体。
进一步地，本发明一实施例中，上述有机化合物、高聚物、混合物、组合物能用于制备电子设备，包含，但不限于，显示设备，照明设备，光源，传感器等。
本发明的一个或多个实施例的细节在下面的描述中提出；本发明的其它特征、目的和优点将从说明书以及权利要求书变得明显。
有益效果
本发明的有机化合物用于OLED中，特别是作为发光层材料，能提供较高的发光稳定性和器件寿命。其原因如下，但不限于此，本发明的电子传输型化合物通过将三亚苯、羰基和氮杂芳香环基团进行适当的搭配，羰基与氮杂芳香环类结构进行适当的结合，有利于进一步降低化合物的LUMO能级和提高其电子传输性质，同时结合三亚苯结构单元，有利于调节OLED器件中的载流子传输的平衡，从而提高相关材料和器件的稳定性和寿命。
具体实施方式
本发明提供一类有机化合物，包含其的高聚物、混合物和组合物及电子器件。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明中，主体材料、基质材料、Host材料和Matrix材料具有相同的含义，可以互换。
在本发明实施例中，单线态，单重态具有相同的含义，可以互换。
在本发明实施例中，三线态，三重态具有相同的含义，可以互换。
在本发明中，“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。
在本发明中，“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如，单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时，取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”，在没有特别说明的条件下也是同样的。例如，苯环的环原子数为6，萘环的环原子数为10，噻吩基的环原子数为5。
在本发明中，“相邻基团”是指这些基团键合至同一碳原子或键合至相邻的碳原子上。这些定义相应的适用于“相邻取代基”。
在本发明实施例中，有机材料的能级结构，三线态能级ET1、最高占有轨道能级HOMO、最低未占有轨道能级LUMO起着关键的作用。以下对这些能级的确定做一介绍。
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)和UPS(紫外光电子能谱)或通过循环伏安法(以下简称CV)。最近，量子化学方法，例如密度泛函理论(以下简称DFT)，也成为行之有效的计算分子轨道能级的方法。
有机材料的三线态能级ET1可通过低温时间分辨发光光谱来测量，或通过量子模拟计算(如通过Time-dependent DFT)得到，如通过商业软件Gaussian 09W(Gaussian Inc。)，具体的模拟方法可参见WO2011141110或如下在实施例中所述。
应该注意，HOMO、LUMO、ET1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，不同评价的方法，例如在CV曲线上起始点和峰点可给出不同的HOMO/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评价方法进行。本发明实施例的描述中，HOMO、LUMO、ET1的值是基于Time-dependent DFT的模拟，但不影响其他测量或计算方法的应用。
本发明提供一种具有通式(1)所示的有机化合物：
Figure GDA0004199363720000021
其中，各个V分别独立地选自N原子或CR1；
各个X分别独立地选自N原子或CR2，且至少一个X为N原子；
各个L1、L2分别独立地选自取代或未取代的环原子数为5～60的芳香基团或杂芳香基团；R1～R2每次出现分别独立选自氢、氚、氟、氰基、烯基、炔基、腈基、胺基、硝基、酰基、烷氧基、羰基、砜基、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或未取代的碳原子数为3～30的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～60的芳香基团或杂芳香基团，两个或多个相邻的R1和/或两个或多个的R2可任选地彼此形成脂族、芳族或杂芳族环系；例如，两个不同六元环上的两个R2与该六元环可以彼此形成含有一个氧杂原子的五元环，或者同一个六元环上相邻的两个R2与该六元环形成苯环。
n1～n4分别独立表示0～4的整数，其中n3+n4≥1。
在一个优选的实施例中，如通式(1)所示的有机化合物选自如通式(2)或通式(3)所示的结构：
Figure GDA0004199363720000031
其中，X、L1、L2、n1～n4的含义如上所述。
在一些优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的L1、L2选自取代或未取代的环原子数为5～40的芳香基团或杂芳香基团。
在某些优选的实施例中，L1、L2是取代或未取代的环原子数为5～30的芳香基团或杂芳香基团。
在某些优选的实施例中，L1、L2是取代或未取代的环原子数为6～20的芳香基团或杂芳香基团。
在某些优选的实施方案中，通式(1)～(3)中所示的L1、L2可分别独立地选自包含如下的化学式的结构：
Figure GDA0004199363720000032
其中，R3～R4每次出现分别独立地选自氢、氚、氟、氰基、烯基、炔基、腈基、胺基、硝基、酰基、烷氧基、羰基、砜基、取代或未取代的碳原子数1～30的烷基、取代或未取代的碳原子数3～30的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～60芳香基团或杂芳香基团；*为连接位点；n5表示0～4的任一整数。
在某些优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的L1、L2可分别独立地选自包含如下的化学式的结构：
Figure GDA0004199363720000033
其中，R3和R4的含义如上所述。
在一个优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的L1、L2可分别独立地选自包含如下的化学式的结构：
Figure GDA0004199363720000034
在某些优选的实施方案中，通式(1)中所述的化合物，包含有如下通式(4)-(14)任一表示的结构：
Figure GDA0004199363720000035
Figure GDA0004199363720000041
其中，X、V、n3～n4的含义如上所述。
在一些优选的实施例中，通式(1)～(14)中所示的X至少两个为N原子。
在一些优选的实施例中，通式(1)～(14)中所示的X至少三个为N原子。
在一个优选的实施例中，通式(1)～(14)中所示的X至少四个为N原子。
在一个优选的实施例中，按照本发明所述的化合物，其中通式(1)～(14)V选自CR1或N原子，其中V选自至少一个N原子。
在一个更优选的实施例中，按照本发明的有机化合物，其中通式(1)～(14)中V全部选自CR1。
其中R1每次出现时，分别独立地选自氢、氚、氟、氰基、烯基、炔基、腈基、胺基、硝基、酰基、烷氧基、羰基、砜基、取代或未取代的碳原子数1～30的烷基、取代或未取代的碳原子数3～30的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～60的芳香基团或杂芳香基团；两个或多个相邻的R1可任选地彼此形成脂族、芳族或杂芳族环系。
在一些优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的有机化合物，n1表示为0～3的整数。
在较优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的n1表示为0、1或2。
进一步地，在更加优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的n1表示为0或1。
在一些优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的有机化合物，n2表示为1～4的整数。
在较优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的n2表示为1、2或3。
在更优选的实施例中，通式(1)～(3)中所示的n2表示为0或1。
具体地，在一个优选的实施例中，通式(1)～(3)中n1和n2均选自0。
在另一个优选的实施例中，通式(1)～(3)中n1和n2均选自1。
在另一个优选的实施例中，通式(1)～(3)中n1选自0，n2选自1或n1选自1，n2选自0。
在一些优选的实施例中，通式(1)～(14)中所示的，n3、n4分别独立表示为0～3的整数；在更加优选的实施例中，通式(1)～(14)中所示的n3、n4分别独立表示为0、1或2；其中，n3+n4≥1。
具体地，在一个优选的实施例中，通式(1)～(14)中，n3选自0，n4选自1。
在另一个优选的实施例中，通式(1)～(14)中，n3选自1，n4选自0。
在另一个优选的实施例中，通式(1)～(14)中，n3选自1，n4选自1。
在另一个优选的实施例中，通式(1)～(14)中，n3选自0，n4选自2。
在另一个优选的实施例中，通式(1)～(14)中，n3选自1，n4选自2。
在另一个优选的实施例中，通式(1)～(14)中，n3选自2，n4选自2。
在某些优选的实施方案中，通式(1)中所示的有机化合物，包含有如下化学式表示的结构：
Figure GDA0004199363720000051
其中，上述化学式中包含的V、X、n3和n4的含义如上所述。
在一些优选的实施方案中，通式(1)～(14)中所示的R1～R4分别独立表示H、D、取代或未取代的碳原子数1～20的烷基或碳原子数3～20的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～40芳香基团或杂芳香基团。
在某些优选的实施例中，R1～R4分别独立表示H、D、取代或未取代的碳原子数1～10的烷基或碳原子数3～10的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～30芳香基团或杂芳香基团。
在某些优选的实施例中，R1～R4分别独立表示H、D、取代或未取代的碳原子数1～6的烷基或碳原子数3～6的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～20芳香基团或杂芳香基团；此外，相邻的R1～R4可以通过共价键结合成为芳香环状结构。
需要说明的是，在本发明中，“芳香族基团”指至少包含一个芳环的烃基，包括单环基团和多环的环系统。“杂芳香基团”指包含至少一个芳杂环的烃基(含有杂原子)，包括单环基团和多环的环系统。这些多环的环可以具有两个或多个环，其中两个碳原子被两个相邻的环共用，即稠环。多环的这些环种，至少一个是芳香族的或芳杂族的。对于本发明的目的，芳香族或芳杂族环系不仅包括芳香基或芳杂基的体系，而且，其中多个芳香基或芳杂基也可以被短的非芳族单元间断(如C、N、O、Si、S或P原子)。
因此，比如9，9'-螺二芴，9，9-二芳基芴，三芳胺，二芳基醚等体系，对于该发明目的同样认为是芳香族环系。
具体地，芳香基团的例子有：苯、萘、蒽、菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、三亚苯、苊、芴、及其衍生物。
具体地，杂芳香基团的例子有：呋喃、苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、及其衍生物。
下面举例按照本发明的通式(1)所示的有机化合物的具体例子，但并不限定于此:
Figure GDA0004199363720000052
Figure GDA0004199363720000061
Figure GDA0004199363720000071
Figure GDA0004199363720000081
在某些优选的实施例中，通式(1)所表示的有机化合物，其T1≥2.14eV，较好是T1≥2.55eV，更好是T1≥2.70eV，最好T1≥2.93eV，T1为上述有机化合物的三重态能级。
在某些优选的实施例中，本发明的有机化合物，其玻璃化温度Tg≥100℃，在一个优选的实施例中，Tg≥120℃，在一个较为优选的实施例中，Tg≥140℃，在一个更为优选的实施例中，Tg≥160℃，在一个更为优选的实施例中，Tg≥180℃。
在一个较为优选的实施例中，按照本发明的有机化合物，是部分被氘代，较好是10％的H被氘代，更好是20％的H被氘代，很好是30％的H被氘代，最好是40％的H被氘代。
在一个优选的实施例中，按照本发明的有机化合物是一种小分子材料。
在一个优选的实施方案中，按照本发明的有机化合物用于蒸镀性OLED器件。用于这个目的，按照本发明的有机化合物，其分子量≤1000g/mol，优选≤900g/mol，很优选≤850g/mol，更优选≤800g/mol，最优选≤700g/mol。
本发明还涉及一种高聚物，其中至少有一个重复单元包含有如通式(1)所示的结构。
在某些实施例中，上述的高聚物是非共轭高聚物，其中如通式(1)所示的结构单元在侧链上。
在另一个优选的实施例中，所述的高聚物是共轭高聚物。
本文中所定义的术语“小分子”是指不是聚合物，低聚物，树枝状聚合物，或共混物的分子；特别是，小分子中没有重复结构。
小分子的分子量≤3000克/摩尔，较好是≤2000克/摩尔，最好是≤1500克/摩尔。
高聚物，即Polymer，包括均聚物(homopolymer)，共聚物(copolymer)，镶嵌共聚物(block copolymer)。另外在本发明中，高聚物也包括树状物(dendrimer)，有关树状物的合成及应用请参见[Dendrimers and Dendrons，Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA，2002，Ed.George R.Newkome，Charles N.Moorefield，Fritz Vogtle.]。
共轭高聚物(conjugated polymer)是一高聚物，它的主链(backbone)主要是由C原子的sp2杂化轨道构成，著名的例子有：聚乙炔polyacetylene和poly(phenylenevinylene)，其主链上的C原子的也可以被其他非C原子取代，而且当主链上的sp2杂化被一些自然的缺陷打断时，仍然被认为是共轭高聚物。另外在本发明中共轭高聚物也包括主链上包含有芳基胺(aryl amine)、芳基磷化氢(aryl phosphine)及其他杂环芳烃(heteroarmotics)、有机金属络合物(organometallic complexes)等。
在一个优选的实施例中，其中的高聚物的合成方法选自SUZUKI-，YAMAMOTO-，STILLE-，NIGESHI-，KUMADA-，HECK-，SONOGASHIRA-，HIYAMA-，FUKUYAMA-，HARTWIG-BUCHWALD-和ULLMAN。
在一个优选的实施例中，按照本发明的高聚物，其玻璃化温度Tg≥100℃，优选为Tg≥120℃，更优为Tg≥140℃，更更优为Tg≥160℃，最优为Tg≥180℃。
在一个优选的实施例中，按照本发明的高聚物，其分子量分布(PDI)取值范围优选为1～5；较优选为1～4；更优选为1～3，更更优选为1～2，最优选为1～1.5。
在一个优选的实施例中，按照本发明的高聚物，其重均分子量(Mw)取值范围优选为1万～100万；较优选为5万～50万；更优选为10万～40万，更更优选为15万～30万，最优选为20万～25万。
在某些实施例中，按照本发明的高聚物是一种非共轭高聚物，其中在侧链上包含一个所述的有机化合物的结构单元作为重复单元。
本发明还涉及一种混合物，包括如一种有机功能材料H1，H1选自如上所述的有机化合物或高聚物，以及至少另一种有机功能材料H2。
上述的另一种的有机功能材料H2选自空穴(也称电洞)注入或传输材料(HIM/HTM)、空穴阻挡材料(HBM)、电子注入或传输材料(EIM/ETM)、电子阻挡材料(EBM)、有机主体材料(Host)、单重态发光体(荧光发光体)、有机热激发延迟荧光材料(TADF材料)、三重态发光体(磷光发光体)，特别是发光有机金属络合物，和有机染料。
例如在WO2010135519A1、US20090134784A1和WO2011110277A1中对各种有机功能材料有详细的描述，特此将此3专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
有机功能材料可以是小分子和高聚物材料。
在某些优选的实施例中，按照本发明的混合物，min((LUMO(H1)-HOMO(H2)，LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1)，ET(H2))+0.1eV，其中LUMO(H1)，HOMO(H1)及ET(H1)分别是有机功能材料H1的最低未占有轨道，最高占有轨道，三线态的能级，LUMO(H2)，HOMO(H2)及ET(H2)分别是另一种的有机功能材料H2的最低未占有轨道，最高占有轨道，三线态的能级。
在某些较为优先的实施例中，按照本发明的混合物，min((LUMO(H1)-HOMO(H2)，LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1)，ET(H2))。
在某些更为优先的实施例中，按照本发明的混合物，min((LUMO(H1)-HOMO(H2)，LUMO(H2)-HOMO(H1))≤min(ET(H1)，ET(H2))-0.1eV。
在某些优选的实施例中，按照本发明的混合物，其中H1和H2中至少有一个其ΔLUMO≥0.1eV，较好是≥0.2eV，更好是≥0.3eV，更更好是≥0.5eV，最好是≥0.55eV。
在一个较为优选的实施例中，按照本发明的混合物，其中H1的ΔLUMO≥0.1eV，较好是≥0.2eV，更好是≥0.3eV，更更好是≥0.5eV，最好是≥0.55eV。
在某些优选的实施例中，按照本发明的混合物，其中H1和H2中至少有一个其ΔHOMO≥0.1eV，较好是≥0.2eV，更好是≥0.3eV，非常好是≥0.4eV。
在一个较为优选的实施例中，按照本发明的混合物，其中H2的ΔHOMO≥0.1eV，较好是≥0.2eV，更好是≥0.3eV，非常好是≥0.4eV。
在一个优选的实施例中，上述的混合物，其中H1和H2的摩尔比为从2：8到8：2；优选的摩尔比为3:7到7:3；更加优选的摩尔比为4:6到6:4；最优选的摩尔比为4.5:5.5到5.5:4.5。
在一个优选的实施例中，上述的混合物，其中H1和H2的分子量的差不超过100Dalton，较好是不超过80Dalton，更好是不超过70Dalton，更更好是不超过60Dalton，非常好是不超过40Dalton，最好是不超过30Dalton。
在另一个优选的实施例中，上述的混合物，其中H1和H2的升华温度的差不超过50K；较优选的升华温度的差不超过30K；更加优选的升华温度的差不超过20K；最优选的升华温度的差不超过10K。
在一个优选的实施例中，按照本发明的混合物中的H1和H2，至少有一个其玻璃化温度Tg≥100℃。
在一个优选的实施例中，按照本发明的混合物中的H1和H2，至少有一个其Tg≥120℃，在一个较为优选的实施例中，至少有一个其Tg≥140℃，在一个更为优选的实施例中，至少有一个其Tg≥160℃，在一个最为优选的实施例中，至少有一个其Tg≥180℃。
在一个优选的实施方案中，上述的另一种有机功能材料H2，至少包含一个空穴传输单元，另一种有机功能材料H2如通式(15)表示：
Figure GDA0004199363720000101
其中，Ar1为环原子数为5～180的芳香基团或杂芳香基团；D为空穴传输单元；n6选自1-6的整数。
在一个优选的实施方案中，上述的空穴传输单元D，包含有如下任一基团：
Figure GDA0004199363720000102
其中，Y表示碳原子数为6～40芳香基团或碳原子数为3～40的杂芳香基团；Z1～Z2每次出现分别独立表示单键、N(R5)、C(R5R6)、Si(R5R6)、O、S、C＝N(R5)、C＝C(R5R6)或P(R5)；R5～R6每次出现分别独立表示烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或未取代的碳原子数为3～30的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～60芳香基团或杂芳香基团。
下面举例按照本发明的通式(15)所示的另一种有机功能材料H2的具体例子，但并不限定于此范围。
Figure GDA0004199363720000103
/>
Figure GDA0004199363720000111
/>
Figure GDA0004199363720000121
/>
Figure GDA0004199363720000131
在一个优选的实施例中，上述的混合物包含一种按照本发明的有机化合物或高聚物，和一种磷光发光体。
这里按照本发明的有机化合物可以作为主体，上述混合物中磷光发光体的重量百分比≤30wt％，较好是≤25wt％，更好是≤20wt％。
在另一个优选的实施例中，上述的混合物包含一种按照本发明的有机化合物或高聚物，另一种主体材料和一种磷光发光体。
这里按照本发明的有机化合物作为共主体材料，其重量百分比≥10wt％，较好是≥20wt％，更好是≥30wt％，最好是≥40wt％。
在一个较为优选的实施例中，上述的混合物包含一种按照本发明的有机化合物或高聚物，一种磷光发光体和一种主体材料。
这里按照本发明的有机化合物可以作为辅助发光材料，上述有机化合物与上述磷光发光体的重量比为从1:2到2:1。
在另一个优选的实施例中，按照本发明的有机化合物可以作为辅助发光材料，上述有机化合物的三线态能级T1高于上述磷光发光体。
在某些实施例中，上述的混合物包含一种按照本发明所述的有机化合物或高聚物，和另一种TADF材料。
在另一些优选的实施例中，上述的混合物包含一种按照本发明的有机化合物或高聚物，和另一种ETM材料。
下面对主体材料，磷光发光材料及TADF材料作一些较详细的描述(但不限于此)。
1、三重态主体材料(Triplet Host)
三重态主体材料的例子并不受特别的限制，任何金属络合物或有机化合物都可能被用作为主体，只要其三重态能级比发光体，特别是三重态发光体或磷光发光体更高。
可用作三重态主体(Host)的金属络合物的例子包括(但不限于)如下的一般结构。
Figure GDA0004199363720000141
M是一金属；(Y3-Y4)是一两齿配体，Y3和Y4独立地选自C，N，O，P，和S；L是一个辅助配体；m是一整数，其值从1到此金属的最大配位数；在一个优先的实施方案中，可用作三重态主体的金属络合物有如下形式：
Figure GDA0004199363720000142
(O-N)是一两齿配体，其中金属与O和N原子配位；m是一整数，其值从1到此金属的最大配位数。
在某一个实施方案中，M可选于Ir和Pt。
可作为三重态主体的有机化合物的例子选自包含有环芳香烃基的化合物，例如苯、联苯、三苯基苯、苯并芴；包含有芳香杂环基的化合物，如二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、二苯并咔唑，吲哚咔唑、吡啶吲哚、吡咯二吡啶、吡唑、咪唑、三唑类、恶唑、噻唑、恶二唑、恶三唑、二恶唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪类、恶嗪、恶噻嗪、恶二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、恶唑、二苯并恶唑、苯异恶唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、邻二氮杂萘、喹唑啉、喹喔啉、萘、酞、蝶啶、氧杂蒽、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩恶嗪、苯并呋喃吡啶、呋喃并吡啶、苯并噻吩吡啶、噻吩吡啶、苯并硒吩吡啶和硒吩苯并二吡啶；包含有2至10环结构的基团，它们可以是相同或不同类型的环芳香烃基团或芳香杂环基团，并彼此直接或通过至少一个以下的基团连结在一起，如氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂肪环基团。其中，每个Ar可以进一步被取代，取代基可选为氢、氘、氰基、卤素、烷基、烷氧基、氨基、烯、炔、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基。
在一个优先的实施方案中，三重态主体材料可选于包含至少一个以下基团的化合物。
Figure GDA0004199363720000143
其中：X含义同上，当Y多次出现时，Y各自独立地选于C(R)2或NR或O或S；Ar1～Ar3选于芳香基或杂芳香基，R可选于如下的基团：氢、氘、卤原子(F，Cl，Br，I)、氰基、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、杂烷基、芳基和杂芳基，n选自1到20的整数。
下面列出合适的三重态主体材料的例子但不局限于此范围。
Figure GDA0004199363720000144
/>
Figure GDA0004199363720000151
2、磷光发光材料
三重态发光体也称磷光发光体。在一个优先的实施方案中，三重态发光体是具有通式M(L)n的金属络合物，其中M是一金属原子，L每次出现时可以是相同或不同，是一有机配体，它通过一个或多个位置键接或配位连接到金属原子M上，n是1至6之间的整数；优先地，三重态发光体包含有螯合配体，即配体，通过至少两个结合点与金属配位，特别优先考虑的是三重态发光体包含有两个或三个相同或不同的双齿或多齿配体。螯合配体有利于提高金属络合物的稳定性。
在一个优先的实施方案中，可用作三重态发光体的金属络合物有如下形式：
Figure GDA0004199363720000152
金属原子M选于过渡金属元素或镧系元素或锕系元素，优先选择Ir，Pt，Pd，Au，Rh，Ru，Os，Re，Cu，Ag，Ni，Co，W或Eu，特别优先选择Ir，Au，Pt，W或Os。
Ar1，Ar2每次出现时可以是相同或不同，是一个环状基团，其中Ar1至少包含有一个施主原子，即有一孤对电子的原子，如氮，通过它环状基团与金属配位连接；其中Ar2至少包含有一个碳原子，通过它环状基团与金属连接；Ar1和Ar2由共价键联接在一起，可各自携带一个或多个取代基团，它们也可再通过取代基团联接在一起；L’每次出现时可以是相同或不同，是一个双齿螯合的辅助配体，最好是单阴离子双齿螯合配体；q1可以是0，1，2或3，优先地是2或3；q2可以是0，1，2或3，优选地是1或0；有机配体的例子可选自苯基吡啶衍生物或7，8-苯并喹啉衍生物；所有这些有机配体都可能被取代，例如被烷基鏈或含氟或硅取代；辅助配体可优先选自乙酸丙酮或苦味酸。
一些三重态发光体的材料极其应用的例子可在下述专利文件和文献中找到：WO200070655，WO200141512，WO200202714，WO200215645，WO2005033244，WO2005019373，US20050258742，US20070087219，US20070252517，US2008027220，WO2009146770，US20090061681，US20090061681，WO2009118087，WO2010015307，WO2010054731，WO2011157339，WO2012007087，WO201200708，WO2013107487，WO2013094620，WO2013174471，WO2014031977，WO2014112450，WO2014007565，WO2014024131，Baldo et al.Nature(2000)，750，Adachi et al.Appl.Phys.Lett.(2001)，1622，Kido et al.Appl.Phys.Lett.(1994)，2124，Wrighton et al.J.Am.Chem.Soc.(1974)，998，Ma et al.Synth.Metals(1998)，245.
特此将上述列出的专利文件和文献中的全部内容并入本文作为参考；下面列出一些合适的三重态发光体的例子，但不限于此范围。
Figure GDA0004199363720000161
3、热激活延迟荧光发光材料(TADF)
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％)。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穿越，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到100％。但磷光材料昂贵，材料稳定性差，器件效率滚降严重等问题限制了其在OLED中的应用。热激活延迟荧光发光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(ΔEst)，三线态激子可以通过反系间穿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。器件内量子效率可达到100％。同时材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需要贵金属，在OLED领域的应用前景广阔。
TADF材料需要具有较小的单线态-三线态能级差，较好是ΔEst<0.3eV，次好是ΔEst<0.2eV，最好是ΔEst<0.1eV。一些TADF发光的材料可在下述专利文件中找到。
CN103483332(A)，TW201309696(A)，TW201309778(A)，TW201343874(A)，TW201350558(A)，US20120217869(A1)，WO2013133359(A1)，WO2013154064(A1)。
或在下列文献中找到。
Adachi,et.al.Adv.Mater.,21,2009,4802.Adachi,et.al.Appl.Phys.Lett.,98,2011,083302.Adachi,et.al.Appl.Phys.Lett.,101,2012,093306.Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2012,11392.Adachi,et.al.Nature Photonics,6,2012,253.Adachi,et.al.Nature,492,2012,234.Adachi,et.al.J.Am.Chem.Soc,134,2012,14706.Adachi,et.al.Angew.Chem.Int.Ed,51,2012,11311,Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2012,9580.Adachi,et.al.Chem.Commun.,48,2013,10385.Adachi,et.al.Adv.Mater.,25,2013,3319.Adachi,et.al.Adv.Mater.,25,2013,3707.Adachi,et.al.Chem.Mater.,25,2013,3038,Adachi,et.al.Chem.Mater.,25,2013,3766.Adachi,et.al.J.Mater.Chem.C.,1,2013,4599,Adachi,et.al.J.Phys.Chem.A.,117,2013,5607.
特此将上述列出的专利或文章文件中的全部内容并入本文作为参考。
下面列出一些合适的TADF发光材料的例子但不限于此范围。
Figure GDA0004199363720000171
本发明的另一个目的是为印刷OLED提供材料解决方案。
用于这个目的，按照本发明的电子传输型化合物，其分子量≥700g/mol，优选≥800g/mol，很优选≥900g/mol，更优选≥1000g/mol，最优选≥1100g/mol。
在另一些优选的实施例中，按照本发明的电子传输型化合物，在25℃时，在甲苯中的溶解度≥10mg/ml，优选≥15mg/ml，最优选≥20mg/ml。
本发明还进一步涉及一种组合物或油墨，包含有一种按照本发明的电子传输型化合物或高聚物及至少一种有机溶剂。
用于印刷工艺时，油墨的粘度，表面张力是重要的参数。合适的油墨的表面张力参数适合于特定的基板和特定的印刷方法。
在一个优选的实施例中，按照本发明的油墨在工作温度或在25℃下的表面张力约在19dyne/cm到50dyne/cm范围；更好是在22dyne/cm到35dyne/cm范围；最好是在25dyne/cm到33dyne/cm范围。
在另一个优选的实施例中，按照本发明的油墨在工作温度或25℃下的粘度约在1cps到100cps范围；较好是在1cps到50cps范围；更好是在1.5cps到20cps范围；最好是在4.0cps到20cps范围。如此配制的组合物将便于喷墨印刷。
粘度可以通过不同的方法调节，如通过合适的溶剂选取和油墨中功能材料的浓度。按照本发明的包含有所述地金属有机配合物或高聚物的油墨可方便人们将印刷油墨按照所用的印刷方法在适当的范围调节。一般地，按照本发明的组合物包含的功能材料的重量比为0.3％～30wt％范围，较好的为0.5％～20wt％范围，更好的为0.5％～15wt％范围，更更好的为0.5％～10wt％范围，最好的为1％～5wt％范围。
在一些实施例中，按照本发明的油墨，上述的至少一种的有机溶剂选自基于芳族或杂芳族的溶剂，特别是脂肪族链/环取代的芳族溶剂、或芳族酮溶剂，或芳族醚溶剂。
适合本发明的溶剂的例子有，但不限于如下范围。
基于芳族或杂芳族的溶剂：对二异丙基苯、戊苯、四氢萘、环己基苯、氯萘、1，4-二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、二戊苯、三戊苯、戊基甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、1，2，3，4-四甲苯、1，2，3，5-四甲苯、1，2，4，5-四甲苯、丁苯、十二烷基苯、二己基苯、二丁基苯、对二异丙基苯、1-甲氧基萘、环己基苯、二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、1-甲基萘、1，2，4-三氯苯、1，3-二丙氧基苯、4，4-二氟二苯甲烷、1，2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、二苯甲烷、2-苯基吡啶、3-苯基吡啶、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、α，α-二氯二苯甲烷、4-(3-苯基丙基)吡啶、苯甲酸苄酯、1，1-双(3，4-二甲基苯基)乙烷、2-异丙基萘、二苄醚等；基于酮的溶剂:1-四氢萘酮，2-四氢萘酮，2-(苯基环氧)四氢萘酮，6-(甲氧基)四氢萘酮，苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、及它们的衍生物，如4-甲基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-甲基苯丙酮、3-甲基苯丙酮、2-甲基苯丙酮，异佛尔酮、2，6，8-三甲基-4-壬酮、葑酮、2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2，5-己二酮、佛尔酮、二正戊基酮；芳族醚溶剂：3-苯氧基甲苯、丁氧基苯、苄基丁基苯、对茴香醛二甲基乙缩醛、四氢-2-苯氧基-2H-吡喃、1，2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、1，4-苯并二噁烷、1，3-二丙基苯、2，5-二甲氧基甲苯、4-乙基本乙醚、1，2，4-三甲氧基苯、4-(1-丙烯基)-1，2-二甲氧基苯、1，3-二甲氧基苯、缩水甘油基苯基醚、二苄基醚、4-叔丁基茴香醚、反式-对丙烯基茴香醚、1，2-二甲氧基苯、1-甲氧基萘、二苯醚、2-苯氧基甲醚、2-苯氧基四氢呋喃、乙基-2-萘基醚、戊醚c己醚、二辛醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基甲醚、三乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚；酯溶剂：辛酸烷酯、癸二酸烷酯、硬脂酸烷酯、苯甲酸烷酯、苯乙酸烷酯、肉桂酸烷酯、草酸烷酯、马来酸烷酯、烷内酯、油酸烷酯等。
进一步，在一些实施例中，按照本发明的油墨，上述的至少一种的有溶剂可选自：脂肪族酮，例如，2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2，5-己二酮、2，6，8-三甲基-4-壬酮、佛尔酮、二正戊基酮等；或脂肪族醚，例如，戊醚、己醚、二辛醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基甲醚、三乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等。
在另一些实施例中，上述的印刷油墨进一步包含有另一种有机溶剂。
上述另一种有机溶剂的例子包括(但不限于)：甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1，4二氧杂环己烷、丙酮、甲基乙基酮、1，2二氯乙烷、3-苯氧基甲苯、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢萘、萘烷、茚和/或它们的混合物。
在一个优选的实施方案中，按照本发明的组合物是一溶液。
在另一个优选的实施方案中，按照本发明的组合物是一悬浮液。
本发明实施例中，上述组合物中可以包括0.01wt％至20wt％的按照本发明的有机化合物或混合物，较好的是0.1wt％至15wt％，更好的是0.2wt％至10wt％，最好的是0.25wt％至5wt％的有机化合物或其混合物。
本发明还涉及上述组合物作为涂料或印刷油墨在制备有机电子器件时的用途，特别是通过打印或涂布的方法制备。
其中，适合的打印或涂布技术包括(但不限于)喷墨打印，喷印(NozzlePrinting)，活版印刷，丝网印刷，浸涂，旋转涂布，刮刀涂布，辊筒印花，扭转辊印刷，平版印刷，柔版印刷，轮转印刷，喷涂，刷涂或移印，狭缝型挤压式涂布等。首选的是喷墨印刷，喷印及凹版印刷。溶液或悬浮液可以另外包括一个或多个组份例如表面活性化合物，润滑剂，润湿剂，分散剂，疏水剂，粘接剂等，用于调节粘度，成膜性能，提高附着性等。有关打印技术，及其对有关溶液的相关要求，如溶剂及浓度，粘度等，的详细信息请参见Helmut Kipphan主编的《印刷媒体手册：技术和生产方法》(Handbook of Print Media:Technologies andProduction Methods)，ISBN 3-540-67326-1。
一种有机电子器件，有机电子器件至少包括一种如上述的有机化合物或高聚物或混合物。
进一步地，上述有机电子器件选自有机发光二极管、有机光伏电池、有机发光电池、有机场效应管、有机发光场效应管、有机激光器，有机自旋电子器件，有机传感器或有机等离激元发射二极管。
进一步地，上述有机电子器件是电致发光器件，其发光层或电子传输层包含一种上述的有机化合物或高聚物或混合物；或其发光层包含一种上述的有机化合物或高聚物和一种磷光发光体。进一步地，上述电致发光器件，其中包含一基片，一阳极，至少一发光层，一阴极，选择性的还可包含一空穴传输层。
在某些实施例中，上述的空穴传输层中包含一按照本发明的有机化合物或高聚物。
在一个优选的实施方案中，上述的发光层中包含一按照本发明的有机化合物或高聚物。
进一步地，更加优选的，上述的发光层中包含一按照本发明的有机化合物或高聚物，及至少一种发光材料，发光材料可优选于荧光发光体，磷光发光体，TADF材料。
下面对电致发光器件的器件结构做一描述，但不限于此。
基片可以是不透明或透明。一个透明的基板可以用来制造一个透明的发光元器件。例如可参见，Bulovic等，Nature.1996，380，p29，和Gu等，Appl.Phys.Lett.1996，68，p2606。基片可以是刚性的或弹性的。基片可以是塑料，金属，半导体晶片或玻璃。最好是基片有一个平滑的表面。无表面缺陷的基板是特别理想的选择。在一个优选的实施例中，基片是柔性的，可选于聚合物薄膜或塑料，其玻璃化温度Tg为150℃以上，较好是超过200℃，更好是超过250℃，最好是超过300℃。合适的柔性基板的例子有聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)和聚乙二醇(2，6-萘)(PEN)。
阳极可包含一导电金属或金属氧化物，或导电聚合物。阳极可以容易地注入空穴到空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)或发光层中。在一个的实施例中，阳极的功函数和发光层中的发光体或作为HIL或HTL或电子阻挡层(EBL)的p型半导体材料的HOMO能级或价带能级的差的绝对值小于0.5eV，较好是小于0.3eV，最好是小于0.2eV。阳极材料的例子包含但不限于：Al、Cu、Au、Ag、Mg、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO、铝掺杂氧化锌(AZO)等。其他合适的阳极材料是已知的，本领域普通技术人员可容易地选择使用。阳极材料可以使用任何合适的技术沉积，如一合适的物理气相沉积法，包含射频磁控溅射，真空热蒸发，电子束(e-beam)等。在某些实施例中，阳极是图案结构化的。图案化的ITO导电基板可在市场上买到，并且可以用来制备根据本发明的器件。
阴极可包含一导电金属或金属氧化物。阴极可以容易地注入电子到EIL或ETL或直接到发光层中。在一个实施例中，阴极的功函数和发光层中发光体或作为电子注入层(EIL)或电子传输层(ETL)或空穴阻挡层(HBL)的n型半导体材料的LUMO能级或导带能级的差的绝对值小于0.5eV，较好是小于0.3eV，最好是小于0.2eV。原则上，所有可用作OLED的阴极的材料都可能作为本发明器件的阴极材料；阴极材料的例子包含但不限于：Al、Au、Ag、Ca、Ba、Mg、LiF/Al、MgAg合金、BaF2/Al、Cu、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO等；阴极材料可以使用任何合适的技术沉积，如一合适的物理气相沉积法，包含射频磁控溅射，真空热蒸发，电子束(e-beam)等。
OLED还可以包含其他功能层，如空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)。适合用于这些功能层中的材料在前面有详细的描述。
在一个优选的实施例中，按照本发明的有机电子器件是电致发光器件，其发光层或电子传输层包含一种如上所述的有机化合物或高聚物；或其发光层包含一种如上所述的有机化合物或高聚物和一种磷光发光体。
按照本发明的发光器件，其发光波长在300到1000nm之间，较好的是在350到900nm之间，更好的是在400到800nm之间。
本发明还涉及按照本发明的电致发光器件在各种电子设备中的应用，包含，但不限于，显示设备，照明设备，光源，传感器等等。
进一步地，本发明一实施例中，上述有机化合物、高聚物、混合物、组合物能用于制备电子设备，包含，但不限于，显示设备，照明设备，光源，传感器等。
下面将结合具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于下述实施例，应当理解，所附权利要求概括了本发明的范围在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到，对本发明的各实施例所进行的一定的改变，都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
具体实施例
按照本发明的有机化合物的合成方法举例，但本发明并不局限于下述实施例。
实施例1
化合物(4-5)的合成：
Figure GDA0004199363720000191
合成路线：
Figure GDA0004199363720000201
1)中间体4-5-3的合成：将(21.8g，100mmol)的化合物4-5-1、(22.8g，100mmol)的化合物4-5-2和200mL二氯甲烷加入到500mL的三口瓶中，常温搅拌下分批加入(14g，105mmol)无水三氯化铝，继续反应2小时，后在加热回流反应2小时。待反应结束，将反应液旋干，加入稀盐酸水溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取并水洗3遍，收集有机相，并拌硅胶过柱进行纯化，产率85％。
2)中间体4-5-4的合成：氮气环境下，将(20.5g，50mmol)化合物4-5-3，(12.7g，50mmol)联硼酸频那醇酯，(9.8g，100mmol)醋酸钾，(2.2g，3mmol)Pd(ppf)Cl2和100mL的1，4-二氧六环作溶剂加入到250mL的三口瓶中，加热110℃反应12小时，待反应完毕，将反应液降到室温，将滤液进行抽滤，旋转蒸发掉大部分溶剂，用二氯甲烷溶解水洗3遍，收集有机液拌硅胶过柱进行纯化，产率80％。
3)中间体4-5-7的合成：氮气环境下，将(11.7g，50mmol)的化合物4-5-5和(9.9g，50mmol)的化合物4-5-6，(3.45g，3mmol)四(三苯基磷)钯，(2.6g，8mmol)四丁基溴化铵，(2g，50mmol)氢氧化钠，(20mL)水和(150mL)甲苯加入250mL的三口瓶中，加热80℃搅拌反应12小时，结束反应，将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂，用二氯甲烷溶解水洗3遍，收集有机液拌硅胶过柱进行纯化，产率85％。
4)化合物(4-5)的合成：氮气环境下，将(13.7g，30mmol)的化合物4-5-4和(9.3g，30mmol)的化合物4-5-7，(2.08g，1.8mmol)四(三苯基磷)钯，(1.3g，4mmol)四丁基溴化铵，(1.2g，30mmol)氢氧化钠，(15mL)水和(100mL)甲苯加入250mL的三口瓶中，加热80℃搅拌反应12小时，结束反应，将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂，用二氯甲烷溶解水洗3遍，收集有机液拌硅胶过柱进行纯化，产率70％。
实施例2
化合物(5-2)的合成：
Figure GDA0004199363720000202
合成路线：
Figure GDA0004199363720000203
Figure GDA0004199363720000211
1)中间体5-2-3的合成：依照中间体4-5-3的合成方法，将(21.8g，100mmol)的化合物5-2-1替代化合物4-5-1，产率80％。
2)中间体5-2-4的合成：依照中间体4-5-4的合成方法，将(20.5g，50mmol)化合物5-2-3替代化合物4-5-3，产率75％。
3)中间体5-2-7的合成：氮气环境下，将(15.6g，50mmol)的化合物5-2-5和(12.4g，100mmol)的化合物5-2-6，(5.78g，5mmol)四(三苯基磷)钯，(3.3g，10mmol)四丁基溴化铵，(4g，100mmol)氢氧化钠，(25mL)水和(150mL)甲苯加入250mL的三口瓶中，加热80℃搅拌反应12小时，结束反应，将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂，用二氯甲烷溶解水洗3遍，收集有机液拌硅胶过柱进行纯化，产率80％。
4)化合物(5-2)的合成：依照化合物(4-5)的合成方法，将(13.7g，30mmol)的化合物5-2-4和(9.3g，30mmol)的化合物5-2-7替代化合物4-5-4和化合物4-5-7，产率70％。
实施例3
化合物(6-8)的合成：
Figure GDA0004199363720000212
合成路线：
Figure GDA0004199363720000213
1)中间体6-8-3的合成：依照中间体4-5-3的合成方法，将(26.8g，100mmol)的化合物6-8-1替代化合物4-5-1，产率85％。
2)中间体6-8-4的合成：依照中间体4-5-4的合成方法，将化合物6-8-3替代化合物4-5-3，产率80％。
3)中间体6-8-7的合成：依照中间体4-5-7的合成方法，将(11.2g，50mmol)的化合物6-8-5和(13.7g，50mmol)的化合物6-8-6替代化合物4-5-5和化合物4-5-6，产率80％。
4)化合物(6-8)的合成：依照化合物(4-5)的合成方法，将(15.2g，30mmol)的化合物6-8-4和(8.0g，30mmol)的化合物6-8-7替代化合物4-5-4和化合物4-5-7，产率75％。
实施例4
化合物(7-6)的合成：
Figure GDA0004199363720000221
合成路线：
Figure GDA0004199363720000222
1)化合物(7-6)的合成：依照化合物(4-5)的合成方法，将(13.7g，30mmol)的化合物4-5-4和(11.6g，30mmol)的化合物7-6-1替代化合物4-5-4和化合物4-5-7，产率80％。
实施例5
化合物(8-8)的合成：
Figure GDA0004199363720000223
合成路线：
Figure GDA0004199363720000224
1)化合物8-8-2的合成：氮气环境下，将(27.4g，60mmol)的化合物5-2-4和(16.9g，60mmol)的化合物8-8-1，(4.16g，3.6mmol)四(三苯基磷)钯，(2.6g，8mmol)四丁基溴化铵，(2.4g，60mmol)氢氧化钠，(30mL)水和(200mL)甲苯加入350mL的三口瓶中，加热80℃搅拌反应12小时，结束反应，将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂，用二氯甲烷溶解水洗3遍，收集有机液拌硅胶过柱进行纯化，产率65％。
2)中间体8-8-3的合成：氮气环境下，将(14.6g，30mmol)化合物8-8-2，(7.6g，30mmol)联硼酸频那醇酯，(4.9g，50mmol)醋酸钾，(1.32g，1.8mmol)Pd(ppf)Cl2和60mL的1，4-二氧六环作溶剂加入到250mL的三口瓶中，加热110℃反应12小时，待反应完毕，将反应液降到室温，将滤液进行抽滤，旋转蒸发掉大部分溶剂，用二氯甲烷溶解水洗3遍，收集有机液拌硅胶过柱进行纯化，产率75％。
3)中间体8-8-6的合成：依照中间体4-5-7的合成方法，将(11.3g，50mmol)的化合物8-8-4和(15.6g，50mmol)的化合物8-8-5替代化合物4-5-5和化合物4-5-6，产率80％。
4)化合物(8-8)的合成：氮气环境下，将(8.0g，15mmol)的化合物8-8-3和(6.0g，15mmol)的化合物8-8-6，(1.04g，0.9mmol)四(三苯基磷)钯，(0.7g，2mmol)四丁基溴化铵，(1.2g，30mmol)氢氧化钠，(15mL)水和(100mL)甲苯加入250mL的三口瓶中，加热80℃搅拌反应12小时，结束反应，将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂，用二氯甲烷溶解水洗3遍，收集有机液拌硅胶过柱进行纯化，产率65％。
实施例6
化合物(9-2)的合成：
Figure GDA0004199363720000231
合成路线：
Figure GDA0004199363720000232
1)化合物9-2-2的合成：依照中间体8-8-2的合成方法，将(27.5g，60mmol)的化合物4-5-4和(17.0g，60mmol)的化合物9-2-1替代化合物5-2-4和化合物8-8-1，产率80％。
2)中间体9-2-3的合成：依照中间体8-8-3的合成方法，将(16.1g，30mmol)化合物9-2-2替代化合物8-8-2，产率80％。
3)中间体9-2-6的合成：依照中间体4-5-7的合成方法，将(11.8g，50mmol)的化合物9-2-4和(6.1g，50mmol)的化合物9-2-5替代化合物4-5-5和化合物4-5-6，产率75％。
4)化合物(9-2)的合成：依照化合物(8-8)的合成方法，将(8.8g，15mmol)的化合物9-2-3和(3.5g，15mmol)的化合物9-2-6替代8-8-3和化合物8-8-6，产率80％。
实施例7
化合物(10-4)的合成：
Figure GDA0004199363720000233
合成路线：
Figure GDA0004199363720000234
1)化合物10-4-2的合成：依照中间体8-8-2的合成方法，将(27.5g，60mmol)的化合物4-5-4和(18.6g，60mmol)的化合物10-4-1替代化合物5-2-4和化合物8-8-1，产率80％。
2)中间体10-4-3的合成：依照中间体8-8-3的合成方法，将(16.9g，30mmol)化合物10-4-2替代化合物8-8-2，产率85％。
3)化合物(10-4)的合成：依照化合物(8-8)的合成方法，将(9.2g，15mmol)的化合物10-4-3和(4.0g，15mmol)的化合物10-4-4替代8-8-3和化合物8-8-6，产率75％。
实施例8
化合物(11-6)的合成：
Figure GDA0004199363720000241
合成路线：
Figure GDA0004199363720000242
1)化合物11-6-3的合成：依照中间体8-8-2的合成方法，将(16.3g，60mmol)的化合物11-6-1和(20.3g，60mmol)的化合物11-6-2替代化合物5-2-4和化合物8-8-1，产率80％。
2)中间体11-6-4的合成：中间体10-4-3的合成：依照中间体8-8-3的合成方法，将(14.6g，30mmol)化合物11-6-3替代化合物8-8-2，产率80％。
3)化合物(11-6)的合成：依照化合物(8-8)的合成方法，将(8.0g，15mmol)的化合物11-6-4和(4.0g，15mmol)的化合物6-8-7替代8-8-3和化合物8-8-6，产率75％。
实施例9
Figure GDA0004199363720000243
合成路线：
Figure GDA0004199363720000244
1)化合物12-3-2的合成：依照中间体8-8-2的合成方法，将(16.4g，60mmol)的化合物12-3-1和(20.3g，60mmol)的化合物11-6-2替代化合物5-2-4和化合物8-8-1，产率75％。
2)中间体12-3-3的合成：依照中间体8-8-3的合成方法，将(14.6g，30mmol)化合物12-3-2替代化合物8-8-2，产率80％。
3)化合物(12-3)的合成：依照化合物(8-8)的合成方法，将(8.0g，15mmol)的化合物12-3-3和(4.6g，15mmol)的化合物12-3-4替代8-8-3和化合物8-8-6，产率75％。
实施例10
化合物(12-6)的合成：
Figure GDA0004199363720000251
合成路线：
Figure GDA0004199363720000252
1)化合物(12-6)的合成：依照化合物(4-5)的合成方法，将(16g，30mmol)的化合物11-6-4和(11.6g，30mmol)的化合物7-6-1替代化合物4-5-4和化合物4-5-7，产率80％。
实施例11
化合物(14-5)的合成：
Figure GDA0004199363720000253
合成路线：
Figure GDA0004199363720000254
1)化合物14-5-1的合成：氮气环境下，将(27.2g，100mmol)的化合物11-6-1和(28.4g，100mmol)的化合物9-2-1，(6.9g，6mmol)四(三苯基磷)钯，(5.2g，16mmol)四丁基溴化铵，(4g，100mmol)氢氧化钠，(50mL)水和(300mL)甲苯加入500mL的三口瓶中，加热80℃搅拌反应12小时，结束反应，将反应液旋转蒸发掉大部分溶剂，用二氯甲烷溶解水洗3遍，收集有机液拌硅胶过柱进行纯化，产率75％。
2)中间体14-5-2的合成：氮气环境下，将(21.6g，50mmol)化合物14-5-1，和200mL的无水四氢呋喃加入到500mL的三口瓶中，降温到-78℃，缓慢滴加50mol正丁基锂，反应1。5小时后，往反应液注入(9.2g，50mmol)间溴苯甲醛的无水四氢呋喃溶液，让反应缓慢升到室温，再继续反应2小时，加水淬灭反应，用二氯甲烷萃取反应液，水洗有机相3遍，减压蒸馏除去溶剂后，用二氯甲烷溶解有机物，冰浴下缓慢加入氯铬酸吡啶盐(PCC)，搅拌反应3小时，将反应液抽滤，收集滤液拌硅胶过柱进行纯化，产率75％。
3)中间体14-5-3的合成：依照中间体8-8-3的合成方法，将(16.1g，30mmol)化合物14-5-2替代化合物8-8-2，产率85％。
4)中间体14-5-5的合成：依照中间体4-5-7的合成方法，将(11.2g，50mmol)的化合物8-8-4和(8.6g，50mmol)的化合物14-5-4替代化合物4-5-5和化合物4-5-6，产率70％。
4)化合物(14-5)的合成：依照化合物(8-8)的合成方法，将(8.8g，15mmol)的化合物14-5-3和(4.7g，15mmol)的化合物14-5-5替代8-8-3和化合物8-8-6，产率70％。
实施例12
化合物(15-8)的合成：
Figure GDA0004199363720000261
合成路线：
Figure GDA0004199363720000262
1)化合物15-8-2的合成：依照中间体8-8-2的合成方法，将(16.3g，60mmol)的化合物15-8-1和(20.3g，60mmol)的化合物11-6-2替代化合物5-2-4和化合物8-8-1，产率75％。
2)中间体15-8-3的合成：依照中间体8-8-3的合成方法，将(14.6g，30mmol)化合物15-8-2替代化合物8-8-2，产率85％。
3)化合物(15-8)的合成：依照化合物(8-8)的合成方法，将(8.0g，15mmol)的化合物15-8-3和(4.0g，15mmol)的化合物10-4-4替代8-8-3和化合物8-8-6，产率75％。
实施例13
化合物(16-1)的合成：
Figure GDA0004199363720000263
合成路线：
Figure GDA0004199363720000271
1)中间体16-1-2的合成：依照中间体14-5-2的合成方法，将(17.8g，50mmol)化合物16-1-1替代化合物14-5-1，产率70％。
2)中间体16-1-3的合成：依照中间体8-8-3的合成方法，将(12.2g，30mmol)化合物16-1-2替代化合物8-8-2，产率85％。
3)化合物(16-1)的合成：依照化合物(8-8)的合成方法，将(7.6g，15mmol)的化合物16-1-3和(5.8g，15mmol)的化合物7-6-1替代8-8-3和化合物8-8-6，产率80％。
有机化合物的能量结构
有机材料的能级可通过量子计算得到，比如利用TD-DFT(含时密度泛函理论)通过Gaussian09W(Gaussian Inc。)，具体的模拟方法可参见WO2011141110。首先用半经验方法“Ground State/DFT/Default Spin/B3LYP/6-31G(d)”(Charge 0/Spin Singlet)来优化分子几何结构，然后有机分子的能量结构由TD-DFT(含时密度泛函理论)方法算得“TD-SCF/DFT/Default Spin/B3PW91”与基组“6-31G(d)”(Charge0/Spin Singlet)。HOMO和LUMO能级按照下面的校准公式计算，S1和T1直接使用。
HOMO(eV)＝((HOMO(G)×27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV)＝((LUMO(G)×27.212)-2.0041)/1.385
其中HOMO(G)和LUMO(G)是Gaussian 03W的直接计算结果，单位为Hartree。结果如表1所示：
表1
Figure GDA0004199363720000272
Figure GDA0004199363720000281
OLED器件的制备及表征
在本实施例中，在绿光器件中，分别用化合物(4-5)、(7-6)、(8-4)、(10-4)、(11-6)、(12-3)和(15-8)作为单主体材料，或用化合物(7-6)、(11-6)和(12-3)分别与(17-1)、(17-46)和(17-89)进行混合搭配作为共主体，如下图的Emitter-G作为发光材料，HATCN作为空穴注入材料，HTL作为空穴传输材料，ETM作为电子传输材料，Liq作为电子注入材料，构造成器件结构为ITO/HATCN/HTL/主体材料：Emitter-G(10％)/ETM:Liq/Liq/Al的电致发光器件。
在红光器件中，分别用化合物(6-8)、(9-2)、(14-5)和(16-1)作为单主体材料，或用化合物(6-8)、(14-5)和(16-1)分别与(17-1)和(17-12)进行混合搭配作为共主体，如下图的Emitter-R作为发光材料，HATCN作为空穴注入材料，HTL作为空穴传输材料，ETM作为电子传输材料，Liq作为电子注入材料，构造成器件结构为ITO/HATCN/HTL/主体材料：Emitter-R(3％)/ETM:Liq/Liq/Al的电致发光器件。
Figure GDA0004199363720000282
上述材料HATCN、HTL、Emitter、ETM、Liq均是可商业购得，如吉林奥莱德(JilinOLED Material Tech Co,Ltd，www.jl-oled.com)，或其合成方法均为现有技术，详见现有技术中的参考文献，在此不再赘述。
下面通过具体实施例来详细说明采用上述的OLED器件的制备过程，OLED器件的结构为：ITO/HATCN/HTL/主体材料：Emitter/ETM:Liq/Liq/Al，制备步骤如下：
a、ITO(铟锡氧化物)导电玻璃基片的清洗：使用各种溶剂(例如氯仿、丙酮或异丙醇中的一种或几种)清洗，然后进行紫外臭氧处理；
b、HATCN(30nm)，HTL(50nm)，主体材料：Emitter(40nm)，ETM:Liq(30nm)，Liq(1nm)，Al(100nm)在高真空(1×10-6毫巴)中热蒸镀而成；
c、封装：器件在氮气手套箱中用紫外线硬化树脂封装。
采用表征设备测试绿光器件实施例1～16和对比例1～3的有机发光二极管的电流电压(J-V)特性，同时记录重要的参数如效率，寿命(见表2)及外部量子效率。表2中，所有外量子效率和寿命都是相对实施例1的有机发光二极管的相对值。可见，基于本发明的实施例相对于对比例在器件的外量子效率和寿命均有一定程度的提升，基于双主体的实施例的外量子效率和寿命比单主体的实施例要高，基于实施例13的器件的发光效率和寿命在同类型器件中是最高的，主要的原因可能是基于混合物的器件，两种主体之间能形成激基复合物的中间能态，更有利于能量的充分利用和传输(下同)。可见，基于本发明的化合物和混合物制备所得的绿光器件在效率和寿命方面均得到了大大提高。
表2
Figure GDA0004199363720000283
/>
Figure GDA0004199363720000291
其中，Ref-1与Ref-2的结构如下所示。
Figure GDA0004199363720000292
采用表征设备测试红光器件实施例17～26和对比例4～6的有机发光二极管的电流电压(J-V)特性，同时记录重要的参数如效率，寿命(见表3)及外部量子效率。表2中，所有外量子效率和寿命都是相对实施例4的有机发光二极管的相对值。可见，基于本发明的实施例相对于对比例在器件的外量子效率和寿命均有一定程度的提升，基于双主体的实施例的外量子效率和寿命比单主体的实施例要高，基于实施例21的器件的发光效率和寿命在同类型器件中是最高的。可见，基于本发明的化合物和混合物制备所得的红光器件在效率和寿命方面均得到了大大提高。
表3
Figure GDA0004199363720000293
Figure GDA0004199363720000301
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物选自如下结构式中的任一项：
Figure FDA0004187357220000011
2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的T1≥2.2eV，所述T1为所述有机化合物的三重态能级。
3.一种高聚物，其特征在于，所述高聚物包含至少一个重复单元，所述重复单元包含有权利要求1-2任一项所述的有机化合物的结构单元。
4.一种混合物，其特征在于，包括一种有机功能材料H1，H1选自如权利要求1至2任一项所述的有机化合物或权利要求3所述的高聚物，及至少另一种有机功能材料H2，所述另一种有机功能材料H2选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光体、主体材料、有机染料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的混合物，其特征在于，所述另一种有机功能材料H2至少包含一个空穴传输单元，所述另一种有机功能材料H2如通式(15)表示：
Figure FDA0004187357220000012
其中，Ar1为环原子数为5～180的芳香基团或杂芳香基团；
D为空穴传输单元；n6选自1-6的整数。
6.根据权利要求5所述的混合物，其特征在于，所述空穴传输单元D选自如下任一基团：
Figure FDA0004187357220000021
其中，Y表示碳原子数为6～40芳香基团或碳原子数为3～40的杂芳香基团；Z1～Z2每次出现分别独立表示单键、N(R5)、C(R5R6)、Si(R5R6)、O、S、C＝N(R5)、C＝C(R5R6)或P(R5)；
R5～R6每次出现分别独立地选自烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或未取代的碳原子数为3～30的环烷基、取代或未取代的环原子数为5～60芳香基团或杂芳香基团。
7.一种组合物，其特征在于，包括一种如权利要求1至2任一项所述的有机化合物或权利要求3所述的高聚物或权利要求4至6任一项所述的混合物，及至少一种有机溶剂。
8.一种有机电子器件，其特征在于，所述有机电子器件至少包括一种如权利要求1至2任一项所述的有机化合物或权利要求3所述的高聚物或权利要求4至6任一项所述的混合物。
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