CN110964038A - 一种基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用 - Google Patents

一种基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用,本发明化合物结构中同时含有三嗪和苯并咪唑并酮类结构,具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性;在可见光领域吸收低、折射率高,在应用于OLED器件的覆盖层后,可有效提升OLED器件的光取出效率;本发明化合物还具有较深的HOMO能级和高的电子迁移率,可作为OLED器件的空穴阻挡或电子传输层材料,可有效阻挡空穴或能量从发光层传递至电子层一侧,从而提升空穴和电子在发光层的复合效率,进而提升OLED器件的发光效率和使用寿命。

Description

一种基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物及其在有 机电致发光器件上的应用
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其是涉及一种基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用。
背景技术
由于OLED的外量子效率和内量子效率之间存在巨大差距,极大地制约了OLED的发展。因此,如何提高OLED的光取出效率成为研究热点。ITO薄膜和玻璃衬底的界面以及玻璃衬底和空气的界面处会发生全反射,出射到OLED器件前向外部空间的光约占有机材料薄膜EL总量的20%,其余约80%的光主要以导波形式限制在有机材料薄膜、ITO薄膜和玻璃衬底中。可见常规OLED器件的出光效率较低(约为20%),这严重制约了OLED的发展和应用。如何减少OLED器件中的全反射效应、提高光耦合到器件前向外部空间的比例(出光效率)引起人们的广泛关注。
目前,实现提高OLED外量子效率的一类重要方法是在基底出光表面形成如褶皱、光子晶体、微透镜陈列(MLA)和添加表面覆盖层等结构。前两种结构会影响OLED的辐射光谱角度分布,第三种结构制作工艺复杂,使用表面覆盖层工艺简单,发光效率提高30%以上,尤为人们关注。根据光学原理,当光透射过折射率为n1的物质到折射率为n2的物质时(n1>n2),只有在arcsin(n2/n1)的角度内才能入射到折射率为n2的物质里,吸收率B可以用以下的公式计算:
Figure BDA0001819944680000011
设n1=n一般OLED有机材料=1.70,n2=n玻璃=1.46,则2B=0.49。假设向外传播的光全部被金属电极反射,则只有51%的光能被高折射率的有机膜和ITO层所波导,同样可以计算光从玻璃基底射出到空气时的透过率。因此从有机层发出的光射出器件的外部时,只有约17%的光能被人们所看见。因此,针对目前OLED器件光取出效率低的现状,需要在器件结构中增加一层CPL层,即光提取材料,根据光学吸收、折射原理,此表面覆盖层材料的折射率应该越高越好。
目前对OLED发光器件提高性能的研究包括:降低器件的驱动电压、提高器件的发光效率、提高器件的使用寿命等。为了实现OLED器件的性能的不断提升,不但需要从OLED器件结构和制作工艺的创新,更需要OLED光电功能材料不断研究和创新,创制出更高性能OLED功能材料。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题,本申请人提供了一种基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本发明化合物含有三嗪及苯并咪唑并酮类结构,具有较高的玻璃化温度,在可见光领域折射率高,在应用于OLED器件的CPL层后,可有效提升OLED器件的光取出效率;并且可作为OLED器件的空穴阻挡/电子传输层材料,阻挡空穴从发光层传递至电子层一侧,提高空穴和电子在发光层中的复合度,从而提升OLED器件的发光效率。
本发明的技术方案如下:一种基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物,所述有机化合物的结构如通式(1)所示:
Figure BDA0001819944680000021
通式(1)中,m、n、p、q分别独立的表示为数字0,1或2;且m+n≥1,m+n+p=3;
通式(1)中,Ar1、Ar2、Ar3分别独立的表示为单键、取代或未取代的C6-60亚芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5~60元亚杂芳基;
R1表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5~60元杂芳基、C6-60芳基或5~60元杂芳基取代的胺基;
R2、R3分别独立地表示为通式(2)所示结构;
Figure BDA0001819944680000022
通式(2)中,a每次出现相同或不同地取1,2或3;
X1每次出现相同或不同地表示为-O-、-S-、-C(R4)(R5)-、-N(R6)-或-Si(R7)(R8)-;
所述R4~R8分别独立的表示为C1-10的烷基、取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5~60元杂芳基中的一种;R5与R4、R8与R7可相互键结成环;
所述R9表示为氢原子、氕原子、氘原子、氚原子、氰基、卤素、C1-10的烷基、取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5~60元杂芳基中的一种;
所述取代的C6-60亚芳基、取代的5~60元亚杂芳基的取代基任选自卤素、氰基、C1-20烷基、C6-20芳基或5-30元杂芳基中的一种或几种;
所述杂芳基中的杂原子选自氮、氧或硫。
作为本发明的进一步改进,所述Ar1、Ar2、Ar3分别独立的表示为单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚二联苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚咔唑基、取代或未取代的亚呋喃基、取代或未取代的亚嘧啶基、取代或未取代的亚吡嗪基、取代或未取代的亚哒嗪基、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代的亚芴基、取代或未取代的亚N-苯基咔唑基、取代或未取代的亚喹啉基、取代或未取代的亚异喹啉基、取代或未取代的亚萘啶基中的一种;
所述R4~R8分别独立的表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的萘啶基;
所述R9表示为氢原子、氕原子、氘原子、氚原子、氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的咔唑基中的一种;
所述可被取代基团的取代基任选自氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、吡啶基、联苯基、萘基、萘啶基、呋喃基、二苯并呋喃基或咔唑基中的一种或几种。
作为本发明的进一步改进,所述有机化合物的结构如通式(Ⅰ)~(Ⅲ)中的任一种所示:
Figure BDA0001819944680000031
Figure BDA0001819944680000041
作为本发明的进一步改进,所述通式(1)中所述R1表示为:
Figure BDA0001819944680000042
Figure BDA0001819944680000051
Figure BDA0001819944680000061
中的一种。
优选方案,本发明的化合物为式(B-1)的化合物:
Figure BDA0001819944680000062
式(B-1)中,X1表示为氧原子;R1、Ar1、Ar2、a具有如表1所列的含义;
表1
Figure BDA0001819944680000063
化合物M7-M12,其依次具有与化合物M1-M6相同的结构,不同之处在于Ar2由原来的
Figure BDA0001819944680000064
变换成单键(
Figure BDA0001819944680000065
代表与其他部分连接,以下相同);
化合物M13-M18,其依次具有与化合物M1-M6相同的结构,不同之处在于Ar3由原来的
Figure BDA0001819944680000066
变换成单键;
化合物M19-M24,其依次具有与化合物M1-M6相同的结构,不同之处在于Ar2和Ar3由原来的
Figure BDA0001819944680000067
变换成单键;
化合物M25-M48,其依次具有与化合物M1-M24相同的结构,不同之处在于Ar2和Ar3若为单键则不变,若为
Figure BDA0001819944680000068
则由原来的
Figure BDA0001819944680000069
变换成
Figure BDA00018199446800000610
化合物M49-M96其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000071
变换成
Figure BDA0001819944680000072
化合物M97-M144其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000073
变换成
Figure BDA0001819944680000074
化合物M145-M192其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000075
变换成
Figure BDA0001819944680000076
化合物M193-M240其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000077
变换成
Figure BDA0001819944680000078
化合物M241-M288其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000079
变换成
Figure BDA00018199446800000710
化合物M289-M336其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000711
变换成
Figure BDA00018199446800000712
化合物M337-M384其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000713
变换成
Figure BDA00018199446800000714
化合物M385-M432其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000715
变换成
Figure BDA00018199446800000716
化合物M433-M480其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000717
变换成
Figure BDA00018199446800000718
化合物M481-M528其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000719
变换成
Figure BDA00018199446800000720
化合物M529-M576其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000721
变换成
Figure BDA00018199446800000722
化合物M577-M624其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000081
变换成
Figure BDA0001819944680000082
化合物M625-M672其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000083
变换成
Figure BDA0001819944680000084
化合物M673-M720其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000085
变换成
Figure BDA0001819944680000086
化合物M721-M768其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000087
变换成
Figure BDA0001819944680000088
化合物M769-M816其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000089
变换成
Figure BDA00018199446800000810
化合物M817-M864其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000811
变换成
Figure BDA00018199446800000812
化合物M865-M912其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000813
变换成
Figure BDA00018199446800000814
化合物M913-M960其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000815
变换成
Figure BDA00018199446800000816
化合物M961-M1008其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000091
变换成
Figure BDA0001819944680000092
化合物M1009-M1056其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000093
变换成
Figure BDA0001819944680000094
化合物M1057-M1104其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000095
变换成
Figure BDA0001819944680000096
化合物M1105-M1152其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000097
变换成
Figure BDA0001819944680000098
化合物M1153-M1200其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA0001819944680000099
变换成
Figure BDA00018199446800000910
化合物M1201-M1248其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000911
变换成
Figure BDA00018199446800000912
化合物M1249-M1296其依次具有与化合物M1-M48相同的结构,不同之处在于R1由原来的
Figure BDA00018199446800000913
变换成
Figure BDA00018199446800000914
化合物M1297-M2592其依次具有与化合物M1-M1296相同的结构,不同之处在于a由原来的0变成1,并且R9表示为甲基;
化合物M2593-M3894其依次具有与化合物M1-M1296相同的结构,不同之处在于a由原来的0变成2,并且R9表示为甲基;
化合物M3895-M5192其依次具有与化合物M1-M1296相同的结构,不同之处在于a由原来的0变成1,并且R9表示为叔丁基;
化合物M5193-M6480其依次具有与化合物M1-M1296相同的结构,不同之处在于a由原来的0变成2,并且R9表示为叔丁基;
化合物M6481-M7776其依次具有与化合物M1-M1296相同的结构,不同之处在于a由原来的0变成1,并且R9表示为苯基;
化合物M7777-M9072其依次具有与化合物M1-M1296相同的结构,不同之处在于a由原来的0变成2,并且R9表示为苯基;
化合物M9073-M18144其依次具有与化合物M1-M9072相同的结构,不同之处在于X1由原来的氧原子变换成
Figure BDA0001819944680000103
化合物M18145-M27216其依次具有与化合物M1-M9072相同的结构,不同之处在于X1由原来的氧原子变换成硫原子;
化合物M27217-M36288其依次具有与化合物M1-M9072相同的结构,不同之处在于X1由原来的氧原子变换成
Figure BDA0001819944680000104
优选方案,本发明的化合物为式(B-2)的化合物:
Figure BDA0001819944680000101
式(B-2)中,X1表示为氧原子;Ar1、Ar2、R1、R9和a的具体含义如下所列的含义:
表2
Figure BDA0001819944680000102
Figure BDA0001819944680000111
Figure BDA0001819944680000121
化合物N29-N56,其依次具有与化合物N1-N28相同的结构,不同之处在于Ar1由原来的
Figure BDA0001819944680000122
变换成单键;
化合物N57-N84,其依次具有与化合物N1-N28相同的结构,不同之处在于Ar2由原来的
Figure BDA0001819944680000133
变换成单键;
化合物N85-N112,其依次具有与化合物N1-N28相同的结构,不同之处在于Ar1和Ar2
Figure BDA0001819944680000134
变换成单键;
化合物N113-N140,其依次具有与化合物N1-N28相同的结构,不同之处在于Ar1由原来的
Figure BDA0001819944680000135
变换成
Figure BDA0001819944680000136
化合物N141-N168,其依次具有与化合物N1-N28相同的结构,不同之处在于Ar1由原来的
Figure BDA0001819944680000137
变换成
Figure BDA0001819944680000138
化合物N169-N336,其依次具有与化合物N1-N168相同的结构,不同之处在于a由原来的0变为1,R9表示为甲基;
化合物N337-N504,其依次具有与化合物N1-N168相同的结构,不同之处在于a由原来的0变为1,R9表示为异丙基;
化合物N505-N672,其依次具有与化合物N1-N168相同的结构,不同之处在于a由原来的0变为1,R9表示为叔丁基;
化合物N673-N1176,其依次具有与化合物N169-N672相同的结构,不同之处在于a由原来的1变为2。
优选方案,本发明的化合物为式(B-3)的化合物:
Figure BDA0001819944680000131
式(B-3)中,X1表示为氧原子;R9在不同的地方出现分别用R11和R10表示,R11和R10表示为甲级;a在不同的地方出现分别用a1,a2表示;a1,a2,Ar2和Ar3具有如表3所列的含义;
表3
Figure BDA0001819944680000132
Figure BDA0001819944680000141
化合物O28-O54,其依次具有与化合物O1-O27相同的结构,不同之处在于R11由甲基变化为异丙基;
化合物O55-O81,其依次具有与化合物O1-O27相同的结构,不同之处在于R11由甲基变化为叔丁基;
化合物O82-O108,其依次具有与化合物O1-O27相同的结构,不同之处在于R10由甲基变化为异丙基;
化合物O109-O135,其依次具有与化合物O1-O27相同的结构,不同之处在于R11和R10由甲基变化为异丙基;
化合物O136-O162,其依次具有与化合物O1-O27相同的结构,不同之处在于R10由甲基变化为异丙基,R11由甲基变化为叔丁基;
化合物O136-O162,其依次具有与化合物O1-O27相同的结构,不同之处在于R10由甲基变化为叔丁基,R11由甲基变化为叔丁基
化合物O163-O189,其依次具有与化合物O1-O27相同的结构,不同之处在于R10由甲基变化为叔丁基;
化合物O190-O216,其依次具有与化合物O1-O27相同的结构,不同之处在于R11由甲基变化为异丙基,R10由甲基变化为叔丁基;
作为本发明的进一步改进,所述有机化合物的具体结构式为以下结构中的任一种:
Figure BDA0001819944680000151
Figure BDA0001819944680000161
Figure BDA0001819944680000171
Figure BDA0001819944680000181
Figure BDA0001819944680000191
Figure BDA0001819944680000201
Figure BDA0001819944680000211
Figure BDA0001819944680000221
Figure BDA0001819944680000231
Figure BDA0001819944680000241
Figure BDA0001819944680000251
Figure BDA0001819944680000261
Figure BDA0001819944680000271
Figure BDA0001819944680000281
Figure BDA0001819944680000291
Figure BDA0001819944680000301
Figure BDA0001819944680000311
Figure BDA0001819944680000321
一种权利要求1~5任一项所述有机化合物的制备方法,所述制备方法涉及的反应方程式为:
Figure BDA0001819944680000331
(1)氮气氛围下,称取中间体A溶解于DMF中,再加入中间体B-Ⅰ、醋酸钯,搅拌混合物,再加入磷酸钾水溶液,将上述反应物的混合溶液于120-150℃条件下加热回流5-15小时;反应结束后,冷却,加水使反应产物析出,将反应混合物过滤后将得到的滤渣在真空干燥箱中干燥,将滤渣用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷和乙酸乙酯的混合溶剂作为淋洗剂过硅胶柱纯化,得到化合物中间体D;
所述中间体A与中间体B-Ⅰ的摩尔比为1:1.0~3,醋酸钯与中间体A的摩尔比为0.001~0.04:1,磷酸钾与中间体A的摩尔比为1.0~4.0:1,中间体A与DMF的用量比为1g:10~30ml;
(2)氮气氛围下,称取中间体D溶解于DMF中,再加入中间体B-Ⅱ及醋酸钯,搅拌混合物,再加入磷酸钾水溶液,将上述反应物的混合溶液于120-150℃条件下加热回流10-24小时;反应结束后,冷却加水,将混合物过滤后将得到的滤渣在真空干燥箱中干燥,将滤渣用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷和乙酸乙酯的混合溶剂作为淋洗剂过硅胶柱纯化,得到目标化合物H;
所述中间体D与中间体B-Ⅱ的摩尔比为1:1.0~3,醋酸钯与中间体D的摩尔比为0.001~0.04:1,磷酸钾与中间体D的摩尔比为1.0~4.0:1,中间体D与DMF的用量比为1g:10~40ml。
一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括至少一层功能层含有所述基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物。
作为本发明的进一步改进,所述有机电致发光器件包括空穴阻挡层或电子传输层,所述空穴阻挡层或电子传输层含有所述基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物。
作为本发明的进一步改进,所述有机电致发光器件包括覆盖层,所述覆盖层含有所述基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物。
一种照明或显示元件,所述元件含有所述的有机电致发光器件。
本发明有益的技术效果在于:
本发明的有机化合物的结构含有三嗪和苯并咪唑并酮类结构两种刚性基团,提升了材料结构稳定性;本发明材料在空间结构上,含有强电子性的三嗪和苯并咪唑并酮类结构基团,并且3个基团相互交叉隔开,避免基团自由旋转,使得材料具有较高的密度,获得了较高的折射率;同时,使得本发明材料都具有很高的Tg温度;本发明材料在真空状态下的蒸镀温度一般都小于350℃,既保证了材料在量产时长时间蒸镀材料不分解,又降低了由于蒸镀温度的热辐射对蒸镀MASK的形变影响。
本发明材料在OLED器件中应用在CPL层,不参与器件的电子和空穴传输,但对材料的热稳定性、膜结晶性及光传输(高折射率)具有非常高的要求。如上分析,三嗪和苯并咪唑并酮类结构为刚性基团,提高了材料的稳定性;高的Tg温度,保证了材料在薄膜状态下不结晶;低的蒸镀温度,是材料可应用于量产的前提;高的折射率则是本发明材料能应用于CPL层的最主要因素。
本发明材料由于具有深的HOMO能级,高电子迁移率,可有效阻挡空穴或能量从发光层传递至电子层一侧,从而提高空穴和电子在发光层中的复合效率,从而提升OLED器件的发光效率和使用寿命。本发明在应用于OLED器件的CPL层后,可有效提升OLED器件的光取出效率。综上,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。
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,1、OLED器件基板,2、阳极层,3、空穴注入层,4、空穴传输层,5、发光层,6、空穴阻挡层/电子传输层,7、电子注入层,8、阴极层,9、CPL层;
图2为化合物9的折射率测试图;
图3为化合物20和公知材料CBP的膜加速实验对比图;
图4为器件实施例5、器件实施例10、器件实施例18和器件比较例1制备的器件在不同温度下测量的效率曲线图。
具体实施方式
实施例1:
中间体A的合成
Figure BDA0001819944680000341
(1)氮气氛围下,称取原料Ⅰ溶解于四氢呋喃(THF)中,再将双(频哪醇合)二硼、(1,1-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II)(Pd(pddf)2Cl2)以及乙酸钾(KOAc)加入,搅拌混合物,将上述反应物的混合溶液于反应温度70-90℃下加热回流5-10小时;反应结束后,加水冷却,将混合物过滤,将滤饼在真空烘箱中干燥,将干燥后滤饼溶解后过硅胶柱分离纯化,得到中间体E;所述原料Ⅰ与双(频哪醇合)二硼的摩尔比为1:1.0~3,Pd(dppf)2Cl2与原料Ⅰ的摩尔比为0.001~0.04:1,乙酸钾与原料Ⅰ的摩尔比为1.0~4.0:1,原料Ⅰ用量与THF的用量比为1g:10~30ml。
(2)氮气氛围下,称取原料Ⅱ溶解于DMF中,再将中间体E及醋酸钯加入,搅拌混合物,再加入磷酸钾水溶液,将上述反应物的混合溶液于反应温度120-150℃下加热回流5-15小时;反应结束后,冷却,加水使反应产物析出,将反应混合物过滤后将得到的固体在真空干燥箱中干燥,将固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷和乙酸乙酯的混合溶剂作为淋洗剂过硅胶柱纯化,得到化合物中间体A;
所述原料Ⅱ与中间体E的摩尔比为1:1.0~3,Pd(OAc)2与原料Ⅱ的摩尔比为0.001~0.04:1,K3PO4与原料Ⅱ的摩尔比为1.0~4.0:1,DMF用量与原料Ⅱ的用量比为1g:10~30ml;
以中间体A9合成为例:
Figure BDA0001819944680000351
(1)在250mL三口瓶中,通入氮气,加入0.02mol原料Ⅰ-9溶解于100ml四氢呋喃(THF)中,再将0.024mol双(频哪醇合)二硼、0.0002molPd(pddf)2Cl2以及0.05mol乙酸钾加入,搅拌混合物,将上述反应物的混合溶液于反应温度80℃下加热回流5小时;反应结束后,冷却并加入100ml水,且将混合物过滤并将得到的固体在真空烘箱中干燥;将所获得的固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷:乙酸乙酯=3:1的淋洗剂过硅胶柱分离纯化,得到中间体E9;HPLC纯度99.4%,收率90.3%。
(2)在250mL三口瓶中,通入氮气,加入0.02mol原料Ⅱ-2,150ml DMF,0.024mol中间体E9,0.0002mol醋酸钯,搅拌,然后加入10mL 0.003mol/mL的K3PO4水溶液,加热至130℃,回流反应10小时,取样点板,反应完全。自然冷却,加水、将混合物过滤并将得到的固体在真空干燥箱中干燥,将所获得的固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷:乙酸乙酯=3:2的淋洗剂过硅胶柱纯化,得到化合物中间体A9;HPLC纯度99.3%,收率63.4%。
元素分析结构(分子式C21H12Cl2N4):理论值C,64.47;H,3.09;Cl,18.12;N,14.32;测试值:C,64.45;H,3.07;Cl,18.16;N,14.34。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为390.04,实测值为390.13。
以中间体A18合成为例:
Figure BDA0001819944680000361
(1)在250mL三口瓶中,通入氮气,加入0.02mol原料Ⅰ-14溶解于100ml四氢呋喃(THF)中,再将0.024mol双(频哪醇合)二硼、0.0002mol的Pd(pddf)2Cl2以及0.05mol乙酸钾加入,搅拌混合物,将上述反应物的混合溶液于反应温度80℃下加热回流5小时;反应结束后,冷却并加入100ml水、且将混合物过滤并在真空烘箱中干燥。将所获得的固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷:乙酸乙酯=3:1的淋洗剂过硅胶柱分离纯化,得到中间体E14;HPLC纯度99.4%,收率89.3%。
(2)在250mL三口瓶中,通入氮气,加入0.02mol原料Ⅱ-14,150ml DMF,0.048mol中间体E14,0.0002mol醋酸钯,搅拌,然后加入10mL 0.004mol/mL的K3PO4水溶液,加热至130℃,回流反应10小时,取样点板,反应完全。自然冷却,加水、将混合物过滤并在真空干燥箱中干燥,将所获得的固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷:乙酸乙酯=3:2的淋洗剂过硅胶柱纯化,得到化合物中间体A18;HPLC纯度99.4%,收率68.4%。
元素分析结构(分子式C39H26ClN3):理论值C,81.88;H,4.58;Cl,6.20;N,7.34;测试值:C,81.86;H,4.57;Cl,6.22;N,7.36。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为571.18,实测值为571.32。
表4
Figure BDA0001819944680000362
Figure BDA0001819944680000371
Figure BDA0001819944680000381
实施例2:中间体B的合成
Figure BDA0001819944680000391
其中,L1和L2分别独立的选取氢原子或-Ar2-Cl,x和y为自然数并且x+y=a;X1表示为-O-,-S-,-N(R11)-。
(1)在250ml的四口瓶中,在通入氮气的气氛下,加入0.01mol原料Ⅲ,0.02mol原料IV,0.15mol的O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU),0.15mol的N,N-二异丙基乙胺(DIPEA),80ml的DMF,室温下搅拌反应5小时,取样点板,显示反应完全;反应混合液加入80ml乙酸乙酯进行稀释,依次使用100ml水洗、100ml盐水洗;使用分液漏斗将有机层分离,MgSO4干燥过滤,滤液进行减压旋蒸,过中性硅胶柱,得到中间体F。
(2)250ml的四口瓶,加入0.06mol中间体F,控制反应液温度在0℃下,滴加0.18molBBr3(1.0M的CH2Cl2溶液),搅拌反应5小时,取样点板,显示反应完全;反应液加入20ml饱和氯化铵溶液进行稀释,自然升至室温,加入50mlCH2Cl2进行稀释,使用100ml盐水洗;使用分液漏斗将有机层分离,MgSO4干燥过滤,滤液进行减压旋蒸,过中性硅胶柱,得到中间体G。
(3)250ml的三口瓶,加入0.05mol中间体G,30ml干燥丙酮,降温至0℃,逐滴加入30ml二氯硫化碳的干燥丙酮溶液(0.17mol/ml),滴加完成后自然升温,在室温中搅拌反应5小时,过滤,使用丙酮清洗固体2次,得到中间体I。
(4)氮气氛围下,称取中间体I溶解于四氢呋喃(THF)中,再将双(频哪醇合)二硼、Pd(pddf)2Cl2以及KOAc加入,搅拌混合物,将上述反应物的混合溶液于反应温度70-90℃下加热回流5-10小时;反应结束后,加水冷却、且将混合物过滤并在真空烘箱中干燥。将所获得的残余物过硅胶柱分离纯化,得到中间体B-Ⅰ;所述中间体I与双(频哪醇合)二硼的摩尔比为1:1.0~3,Pd(dppf)2Cl2与中间体I的摩尔比为0.001~0.04:1,乙酸钾与中间体I的摩尔比为1.0~4.0:1,中间体I用量与THF的用量比为1g:10~30ml。
以上述合成方法制备得到的产物结构式如表5所示。
表5
Figure BDA0001819944680000392
Figure BDA0001819944680000401
当X为-C(R9)(R10)-或-Si(R12)(R13)-时,以中间体B-Ⅱ为例说明合成过程:
Figure BDA0001819944680000411
其中,L1和L2分别独立的选取氢原子或-Ar2-Cl,x和y为自然数并且x+y=a,Y表示为碳原子或硅原子。
(1)在250ml的四口瓶中,在通入氮气的气氛下,加入10mmol原料Ⅴ,10mmol原料Ⅵ,0.5mmol的[Cs*RhCl2]2,3mmol的Cl3CCO2Cs,80ml的DCE,80℃下搅拌反应5小时,取样点板,显示反应完全;反应混合液加入80ml乙酸乙酯进行稀释,依次使用100ml水洗、100ml盐水洗;使用分液漏斗将有机层分离,MgSO4干燥过滤,滤液进行减压旋蒸,过中性硅胶柱,得到中间体J。
(2)在250ml的四口瓶中,在通入氮气的气氛下,加入10mmol中间体J,1mmol的CuI,2mmol的TMEDA,20mmol的Cs2CO3,80ml的甲苯,加热回流反应10小时,取样点板,显示反应完全;反应混合液加入80ml乙酸乙酯进行稀释,依次使用100ml水洗、100ml盐水洗;使用分液漏斗将有机层分离,MgSO4干燥过滤,滤液进行减压旋蒸,过中性硅胶柱,得到中间体K。
(3)氮气氛围下,称取中间体K溶解于四氢呋喃(THF)中,再将双(频哪醇合)二硼、Pd(pddf)2Cl2以及KOAc加入,搅拌混合物,将上述反应物的混合溶液于反应温度70-90℃下加热回流5-10小时;反应结束后,加水冷却、且将混合物过滤并在真空烘箱中干燥。将所获得的残余物过硅胶柱分离纯化,得到中间体B-Ⅱ;所述中间体K与双(频哪醇合)二硼的摩尔比为1:1.0~3,Pd(dppf)2Cl2与中间体K的摩尔比为0.001~0.04:1,乙酸钾与中间体K的摩尔比为1.0~4.0:1,中间体K用量与THF的用量比为1g:10~30ml。
以上述合成方法制备得到的产物结构式如表6所示。
表6
Figure BDA0001819944680000412
Figure BDA0001819944680000421
实施例3:化合物9的合成
Figure BDA0001819944680000422
在250mL三口瓶中,通入氮气,加入0.01mol中间体A-1,150ml的DMF,0.015mol中间体B-5,0.0002mol醋酸钯,搅拌,然后加入10mL 0.004mol/mL的K3PO4水溶液,加热至125℃,回流反应5小时,取样点板,反应结束后,冷却并加入100ml水,且将混合物过滤并将得到的固体在真空烘箱中干燥;将所获得的固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷:乙酸乙酯=3:1的淋洗剂过硅胶柱分离纯化,得到中间体D-9,HPLC纯度99.1%,收率76.2%。
在250mL三口瓶中,通入氮气,加入0.01mol中间体D-9,150ml的DMF,0.015mol中间体B-1,0.0002mol醋酸钯,搅拌,然后加入10mL 0.004mol/mL的的K3PO4水溶液,加热至150℃,回流反应14小时,取样点板,反应结束后,冷却并加入100ml水,且将混合物过滤并将得到的固体在真空烘箱中干燥;将所获得的固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷:乙酸乙酯=3:1的淋洗剂过硅胶柱分离纯化,得到目标产物,HPLC纯度99.5%,收率56.3%。
元素分析结构(分子式C43H23N7O4):理论值C,73.60;H,3.30;N,13.97;O,9.12;测试值:C,73.61;H,3.37;N,13.92;O,9.17。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为701.18,实测值为701.11。
实施例4:化合物20的合成
Figure BDA0001819944680000431
化合物20的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-2替换中间体A-1,用中间体B-1替换中间体B-5,用中间体B-6替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C49H27N7O4):理论值C,75.67;H,3.50;N,12.61;O,8.23;测试值:C,75.62;H,3.54;N,12.64;O,8.21。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为777.21,实测值为777.16。
实施例5:化合物152的合成
Figure BDA0001819944680000432
化合物152的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-3替换中间体A-1,用中间体B-1替换中间体B-5,用中间体B-5替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C43H21N7O5):理论值C,72.16;H,2.96;N,13.70;O,11.18测试值:C,72.11;H,2.95;N,13.77;O,11.11。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为715.16,实测值为715.11。
实施例6:化合物132的合成
Figure BDA0001819944680000441
化合物132的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-4替换中间体A-1,用中间体B-1替换中间体B-5,用中间体B-5替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C46H27N7O4):理论值C,74.49;H,3.67;N,13.22;O,8.63测试值:C,74.43;H,3.65;N,13.26;O,8.62。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为741.21,实测值为741.29。
实施例7:化合物417的合成
Figure BDA0001819944680000442
化合物417的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-5替换中间体A-1,用中间体B-6替换中间体B-5,用中间体B-6替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C53H29N7O4):理论值C,76.90;H,3.53;N,11.84;O,7.73测试值:C,76.98;H,3.57;N,11.89;O,7.71。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为827.23,实测值为827.16。
实施例8:化合物418的合成
Figure BDA0001819944680000451
化合物418的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-6替换中间体A-1,用中间体B-6替换中间体B-5,用中间体B-6替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C52H28N8O4):理论值C,75.35;H,3.41;N,13.52;O,7.72测试值:C,75.31;H,3.42;N,13.59;O,7.69。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为828.22,实测值为828.27。
实施例9:化合物212的合成
Figure BDA0001819944680000452
化合物212的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-7替换中间体A-1,用中间体B-1替换中间体B-5,用中间体B-2替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C55H32N8O4):理论值C,76.03;H,3.71;N,12.90;O,7.37,测试值:C,76.13;H,3.79;N,12.95;O,7.31。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为868.25,实测值为868.21。
实施例10:化合物255的合成
Figure BDA0001819944680000453
化合物255的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-8替换中间体A-1,用中间体B-1替换中间体B-5。
元素分析结构(分子式C44H22N8O5):理论值C,71.16;H,2.99;N,15.09;O,10.77,测试值:C,71.19;H,3.01;N,15.02;O,10.73。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为742.17,实测值为742.11。
实施例11:化合物39的合成
Figure BDA0001819944680000461
化合物39的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-9替换中间体A-1,用中间体B-1替换中间体B-5,用中间体B-5替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C49H26N8O4):理论值C,74.42;H,3.31;N,14.17;O,8.09,测试值:C,74.47;H,3.32;N,14.15;O,8.04。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为790.21,实测值为790.27。
实施例12:化合物424的合成
Figure BDA0001819944680000462
化合物424的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-10替换中间体A-1,用中间体B-2替换中间体B-5,用中间体B-2替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C55H29N7O5):理论值C,76.12;H,3.37;N,11.30;O,9.22,测试值:C,76.17;H,3.31;N,11.35;O,9.27。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为867.22,实测值为867.28。
实施例13:化合物428的合成
Figure BDA0001819944680000471
化合物428的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-11替换中间体A-1,用中间体B-1替换中间体B-5,用中间体B-5替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C40H20N8O4):理论值C,71.00;H,2.98;N,16.56;O,9.46,测试值:C,71.01;H,2.91;N,16.54;O,9.45。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为676.16,实测值为676.15。
实施例14:化合物429的合成
Figure BDA0001819944680000472
化合物429的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-12替换中间体A-1,用中间体B-1替换中间体B-5。
元素分析结构(分子式C51H27N9O4):理论值C,73.82;H,3.28;N,15.19;O,7.71,测试值:C,73.88;H,3.21;N,15.12;O,7.77。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为829.22,实测值为829.27。
实施例15:化合物360的合成
Figure BDA0001819944680000473
在250mL三口瓶中,通入氮气,加入0.01mol中间体A-13,150ml的DMF,0.015mol中间体B-6,0.0002mol醋酸钯,搅拌,然后加入10mL 0.004mol/mL的K3PO4水溶液,加热至150℃,回流反应24小时,取样点板,反应结束后,冷却并加入100ml水,且将混合物过滤并将得到的固体在真空烘箱中干燥;将所获得的固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷:乙酸乙酯=3:1的淋洗剂过硅胶柱分离纯化,得到化合物,HPLC纯度99.5%,收率74.2%。
元素分析结构(分子式C59H37N5O2):理论值C,83.57;H,4.40;N,8.26;O,3.77,测试值:C,83.51;H,4.42;N,8.23;O,3.71。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为847.29,实测值为847.31。
实施例16:化合物304的合成
Figure BDA0001819944680000481
在250mL三口瓶中,通入氮气,加入0.01mol中间体A-14,150ml的DMF,0.015mol中间体B-2,0.0002mol醋酸钯,搅拌,然后加入10mL 0.004mol/mL的K3PO4水溶液,加热至150℃,回流反应24小时,取样点板,反应结束后,冷却并加入100ml水,且将混合物过滤并将得到的固体在真空烘箱中干燥;将所获得的固体用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷:乙酸乙酯=3:1的淋洗剂过硅胶柱分离纯化,得到化合物,HPLC纯度99.6%,收率79.2%。
元素分析结构(分子式C59H39N7O2):理论值C,80.71;H,4.48;N,11.17;O,3.64,测试值:C,80.75;H,4.44;N,11.12;O,3.66。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为877.32,实测值为877.33。
实施例17:化合物280的合成
Figure BDA0001819944680000482
化合物280的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-9替换中间体A-1,用中间体B-9替换中间体B-5,用中间体B-9替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C55H31N9O3):理论值C,76.29;H,3.61;N,14.56;O,5.54,测试值:C,76.21;H,3.65;N,14.51;O,5.51。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为865.25,实测值为865.27。
实施例18:化合物301的合成
Figure BDA0001819944680000491
化合物301的制备方法同实施例16,不同之处在于用中间体A-15替换中间体A-14。
元素分析结构(分子式C35H21N5O2):理论值C,77.34;H,3.89;N,12.88;O,5.89,测试值:C,C,77.37;H,3.83;N,12.84;O,5.90。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为543.17,实测值为543.12。
实施例19:化合物302的合成
Figure BDA0001819944680000492
化合物302的制备方法同实施例16,不同之处在于用中间体A-15替换中间体A-14,用中间体B-6替换中间体B-2。
元素分析结构(分子式C35H21N5O2):理论值C,77.34;H,3.89;N,12.88;O,5.89,测试值:C,77.37;H,3.83;N,12.85;O,5.81。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为543.17,实测值为543.14。
实施例20:化合物303的合成
Figure BDA0001819944680000493
化合物302的制备方法同实施例16,不同之处在于用中间体B-6替换中间体B-2。
元素分析结构(分子式C53H35N7O2):理论值C,79.38;H,4.40;N,12.23;O,3.99,测试值:C,79.34;H,4.45;N,12.21;O,3.96。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为801.29,实测值为801.21。
实施例21:化合物190的合成
Figure BDA0001819944680000501
化合物190的制备方法同实施例3,不同之处在于用中间体A-16替换中间体A-1,用中间体B-6替换中间体B-5,用中间体B-6替换中间体B-1。
元素分析结构(分子式C53H29N7O4):理论值C,76.90;H,3.53;N,11.84;O,7.73,测试值:C,76.93;H,3.52;N,11.87;O,7.75。ESI-MS(m/z)(M+):理论值为827.23,实测值为827.29。
本发明的有机化合物在发光器件中使用作为CPL层材料,具有高的Tg(玻璃转化温度)温度和高折射率。对本发明化合物及现有材料分别进行热性能及折射率测试,结果如表7所示。其中化合物9的折射率测试图如图2所示。
表7
Figure BDA0001819944680000502
Figure BDA0001819944680000511
注:玻璃化温度Tg由示差扫描量热法(DSC,德国耐驰公司DSC204F1示差扫描量热仪)测定,升温速率10℃/min;折射率是由椭偏仪(美国J.A.Woollam Co.型号:ALPHA-SE)测量,测试为大气环境。
由表7数据可知,本发明的有机化合物具有高的玻璃转化温度、高折射率,同时由于含有三嗪和苯并咪唑并酮类结构刚性基团,保证了材料的热稳定性。因此,本发明以三嗪和苯并咪唑并酮类结构为核心的有机材料在应用于OLED器件的CPL层后,可有效提高器件的光取出效率,并且保证了OLED器件的长寿命。
以下通过器件实施例1~22和器件比较例1详细说明本发明合成的OLED材料在器件中的应用效果。本发明所述器件实施例2~19、器件比较例1与器件实施例1相比所述器件的制作工艺完全相同,并且所采用了相同的基板材料和电极材料,电极材料的膜厚也保持一致,所不同的是器件实施例2~16对器件中的CPL层材料做了变换;器件实施例17~19对器件的空穴阻挡/电子传输层材料做了变换,各实施例所得器件的性能测试结果如表8所示。
器件实施例1:如图1所示,一种电致发光器件,其制备步骤包括:
a)清洗透明OLED器件基板1上的ITO阳极层2,分别用去离子水、丙酮、乙醇超声清洗各15分钟,然后在等离子体清洗器中处理2分钟;b)在ITO阳极层2上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料HAT-CN,厚度为10nm,这层作为空穴注入层3;c)在空穴注入层3上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料HT-1,厚度为80nm,该层为空穴传输层4;d)在空穴传输层4之上蒸镀发光层5,GH-2和GH-1作为作为主体材料,GD-1作为掺杂材料,GH-2、GH-1和GD-1的质量比为45:45:10,厚度为30nm;e)在发光层5之上,通过真空蒸镀方式蒸镀电子传输材料ET-1和Liq,质量比为1:1,厚度为40nm,这层有机材料作为空穴阻挡/电子传输层6使用;f)在空穴阻挡/电子传输层6之上,真空蒸镀电子注入层LiF,厚度为1nm,该层为电子注入层7;g)在电子注入层7之上,真空蒸镀阴极Mg:Ag/Ag层,Mg:Ag掺杂比例为9:1,厚度15nm,Ag厚度3nm,该层为阴极层8;h)在阴极层8之上,通过真空蒸镀方式蒸镀CPL材料化合物9,厚度为50nm,这层有机材料作为CPL层9使用。按照上述步骤完成电致发光器件的制作后,测量器件的电流效率和寿命,其结果见表6所示。相关材料的分子机构式如下所示:
Figure BDA0001819944680000521
表8
Figure BDA0001819944680000522
Figure BDA0001819944680000531
所得电致发光器件的检测数据见表9所示。
表9
Figure BDA0001819944680000532
Figure BDA0001819944680000541
由表8的结果可以看出本发明所述以三嗪和苯并咪唑并酮类结构为核心的有机化合物应用于OLED发光器件制作后,与器件比较例1相比,光取出得到明显提升,相同电流密度下,器件亮度和器件效率都得到了提升,由于亮度及效率得到提升,OLED器件在定亮度下的功耗相对降低,使用寿命也得到提高。
为了说明本发明材料膜相态结晶稳定性能,将本发明材料化合物20和公知材料CBP进行了膜加速结晶实验:采用真空蒸镀方式,分别将化合物20和CBP蒸镀在无碱玻璃上,并在手套箱(水氧含量<0.1ppm)中进行封装,将封装后样品在双85(温度85℃,湿度85%)条件下进行放置,定期用显微镜(LEICA,DM8000M,5*10倍率)观察材料膜的结晶状态,实验结果如表10所示,材料表面形态如图3所示:
表10
材料名称 化合物20 CBP
材料成膜后 表面形态光滑平整均匀 表面形态光滑平整均匀
实验72小时后 表面形态光滑平整均匀,无结晶 表面形成若干分散的圆形结晶面
实验600小时后 表面形态光滑平整均匀,无结晶 表面龟裂
以上实验说明,本发明材料的膜结晶稳定性远远高于公知材料,在应用于OLED器件后的使用寿命具有有益效果。
进一步的本发明材料制备的OLED器件在低温下工作时效率也比较稳定,将器件实施例5、10、18和器件比较例1在-10~80℃区间进行效率测试,所得结果如表11和图4所示。
表11
Figure BDA0001819944680000551
从表10和图4的数据可知,器件实施例5、10、18为本发明材料和已知材料搭配的器件结构,和器件比较例1相比,不仅低温效率高,而且在温度升高过程中,效率平稳升高。
综上,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)

1.一种基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物的结构如通式(1)所示:
Figure FDA0001819944670000011
通式(1)中,m、n、p、q分别独立的表示为数字0,1或2;且m+n≥1,m+n+p=3;
通式(1)中,Ar1、Ar2、Ar3分别独立的表示为单键、取代或未取代的C6-60亚芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5~60元亚杂芳基;
R1表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5~60元杂芳基、C6-60芳基或5~60元杂芳基取代的胺基;
R2、R3分别独立地表示为通式(2)所示结构;
Figure FDA0001819944670000012
通式(2)中,a每次出现相同或不同地取1,2或3;
X1每次出现相同或不同地表示为-O-、-S-、-C(R4)(R5)-、-N(R6)-或-Si(R7)(R8)-;
所述R4~R8分别独立的表示为C1-10的烷基、取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5~60元杂芳基中的一种;R5与R4、R8与R7可相互键结成环;
所述R9表示为氢原子、氕原子、氘原子、氚原子、氰基、卤素、C1-10的烷基、取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5~60元杂芳基中的一种;
所述取代的C6-60亚芳基、取代的5~60元亚杂芳基的取代基任选自卤素、氰基、C1-20烷基、C6-20芳基或5-30元杂芳基中的一种或几种;
所述杂芳基中的杂原子选自氮、氧或硫。
2.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述Ar1、Ar2、Ar3分别独立的表示为单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚二联苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚咔唑基、取代或未取代的亚呋喃基、取代或未取代的亚嘧啶基、取代或未取代的亚吡嗪基、取代或未取代的亚哒嗪基、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代的亚芴基、取代或未取代的亚N-苯基咔唑基、取代或未取代的亚喹啉基、取代或未取代的亚异喹啉基、取代或未取代的亚萘啶基中的一种;
所述R4~R8分别独立的表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的萘啶基;
所述R9表示为氢原子、氕原子、氘原子、氚原子、氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的咔唑基中的一种;
所述可被取代基团的取代基任选自氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、吡啶基、联苯基、萘基、萘啶基、呋喃基、二苯并呋喃基或咔唑基中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物的结构如通式(Ⅰ)~(Ⅲ)中的任一种所示:
Figure FDA0001819944670000021
4.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述通式(1)中所述R1表示为:
Figure FDA0001819944670000031
Figure FDA0001819944670000041
Figure FDA0001819944670000051
中的任一种。
5.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,所述有机化合物的具体结构式为以下结构中的任一种:
Figure FDA0001819944670000052
Figure FDA0001819944670000061
Figure FDA0001819944670000071
Figure FDA0001819944670000081
Figure FDA0001819944670000091
Figure FDA0001819944670000101
Figure FDA0001819944670000111
Figure FDA0001819944670000121
Figure FDA0001819944670000131
Figure FDA0001819944670000141
Figure FDA0001819944670000151
Figure FDA0001819944670000161
Figure FDA0001819944670000171
Figure FDA0001819944670000181
Figure FDA0001819944670000191
Figure FDA0001819944670000201
Figure FDA0001819944670000211
Figure FDA0001819944670000221
Figure FDA0001819944670000231
Figure FDA0001819944670000241
6.一种权利要求1~5任一项所述有机化合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法涉及的反应方程式为:
Figure FDA0001819944670000242
(1)氮气氛围下,称取中间体A溶解于DMF中,再加入中间体B-Ⅰ、醋酸钯,搅拌混合物,再加入磷酸钾水溶液,将上述反应物的混合溶液于120-150℃条件下加热回流5-15小时;反应结束后,冷却,加水使反应产物析出,将反应混合物过滤后将得到的滤渣在真空干燥箱中干燥,将滤渣用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷和乙酸乙酯的混合溶剂作为淋洗剂过硅胶柱纯化,得到化合物中间体D;
所述中间体A与中间体B-Ⅰ的摩尔比为1:1.0~3,醋酸钯与中间体A的摩尔比为0.001~0.04:1,磷酸钾与中间体A的摩尔比为1.0~4.0:1,中间体A与DMF的用量比为1g:10~30ml;
(2)氮气氛围下,称取中间体D溶解于DMF中,再加入中间体B-Ⅱ及醋酸钯,搅拌混合物,再加入磷酸钾水溶液,将上述反应物的混合溶液于120-150℃条件下加热回流10-24小时;反应结束后,冷却加水,将混合物过滤后将得到的滤渣在真空干燥箱中干燥,将滤渣用二氯甲烷溶解后用二氯甲烷和乙酸乙酯的混合溶剂作为淋洗剂过硅胶柱纯化,得到目标化合物H;
所述中间体D与中间体B-Ⅱ的摩尔比为1:1.0~3,醋酸钯与中间体D的摩尔比为0.001~0.04:1,磷酸钾与中间体D的摩尔比为1.0~4.0:1,中间体D与DMF的用量比为1g:10~40ml。
7.一种有机电致发光器件,其特征在于,所述有机电致发光器件包括至少一层功能层含有权利要求1~5任一项所述基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光器件,包括空穴阻挡层或电子传输层,其特征在于,所述空穴阻挡层或电子传输层含有所述基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件,包括覆盖层,其特征在于,所述覆盖层含有所述基于三嗪和苯并咪唑并酮类结构的有机化合物。
10.一种照明或显示元件,其特征在于,所述元件含有权利要求7-9任一项所述的有机电致发光器件。
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