CN111253378A - 一种以咔唑并环为核心的化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以咔唑并环为核心的化合物及其制备方法和应用，该化合物结构如通式(1)所示。
Figure DDA0001886197900000011
本发明提供的化合物具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性，合适的HOMO和LUMO能级，较高迁移率，通过器件结构优化，可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命。

Description

一种以咔唑并环为核心的化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及有机电致发光材料技术领域，尤其是涉及一种结构中含有咔唑并环的化合物及其制备方法和应用。
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。
OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。
当前，OLED显示技术已经在智能手机，平板电脑等领域获得应用，进一步还将向电视等大尺寸应用领域扩展，但是，和实际的产品应用要求相比，OLED器件的发光效率，使用寿命等性能还需要进一步提升。
对于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的功能材料。
应用于OLED器件的OLED光电功能材料从用途上可划分为两大类，即电荷注入传输材料和发光材料，进一步，还可将电荷注入传输材料分为电子注入传输材料、电子阻挡材料、空穴注入传输材料和空穴阻挡材料，还可以将发光材料分为主体发光材料和掺杂材料。
为了制作高性能的OLED发光器件，要求各种有机功能材料具备良好的光电特性，譬如，作为电荷传输材料，要求具有良好的载流子迁移率，高玻璃化转化温度等，作为发光层的主体材料要求材料具有良好双极性，适当的HOMO/LUMO能阶等。
构成OLED器件的OLED光电功能材料膜层至少包括两层以上结构，产业上应用的OLED器件结构，则包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等多种膜层，也就是说应用于OLED器件的光电功能材料至少包含空穴注入材料，空穴传输材料，发光材料，电子传输材料等，材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点。另外，对于不同结构的OLED器件搭配而言，所使用的光电功能材料具有较强的选择性，相同的材料在不同结构器件中的性能表现，也可能完全迥异。
因此，针对当前OLED器件的产业应用要求，以及OLED器件的不同功能膜层，器件的光电特性需求，必须选择更适合，具有高性能的OLED功能材料或材料组合，才能实现器件的高效率、长寿命和低电压的综合特性。就当前OLED显示照明产业的实际需求而言，目前OLED材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，作为材料企业开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种以咔唑并环结构为核心的化合物，具有较高的三线态能级，可以提升空穴注入和传输性能，提升激子在发光层中的复合效率，并有效地降低效率滚降。
本发明的技术方案如下：
一种以咔唑并环结构为核心的化合物的结构如通式(1)所示：
Figure BDA0001886197880000021
R1表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的萘基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5-20元的杂芳基；
R2、R3表示为通式(2)或通式(3)所示结构，R2、R3可相同也可不同；通式(2)或通式(3)可通过“*”标记的位置与通式(1)中的CL1-CL2、CL2-CL3、CL3-CL4、CL1'-CL2'、CL2'-CL3'或CL3'-CL4'位置以并环方式连接；
Figure BDA0001886197880000022
通式(3)中，X1表示为-O-、-S-、-C(R6)(R7)-或-N(R8)-；
所述Ar表示为通式(4)或通式(5)所示结构；
Figure BDA0001886197880000031
通式(4)和通式(5)中，X2、X3、X4分别独立地表示为单键、-O-、-S-、-C(R9)(R10)-或-N(R11)-，且X2、X3不同时表示为单键；
L、L1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、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚萘啶基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚蒽基、取代或未取代的亚芘基、取代或未取代的亚苯并菲基、取代或未取代的亚氮杂苯并菲基；
所述Z1表示为氮原子或C-R12；
所述R4、R5分别独立的表示为氢原子、氰基、卤素原子、C1-C10的烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的萘基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-20元杂芳基；
所述R6～R8、R9～R11分别独立的表示为C1-20的烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种；其中R6与R7、R9与R10之间相互形成脂环族或芳族环；
所述R12表示为氢原子、氰基、卤素、C1-20的烷基、C2-20的烯烃基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种；相邻两个或多个R12之间可相互形成脂环族或芳族环；
所述可被取代基团的取代基任选自卤素、氰基、C1-10烷基、C6-20芳基、含有一个或多个杂原子的5-20元杂芳基；
所述杂原子选自氧原子、硫原子或氮原子。
作为本发明的进一步改进，所述R4、R5分别独立的表示为氢原子、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的萘啶基；
所述R6～R8、R9～R11分别独立地表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、萘啶基、吡啶基或呋喃基；
所述R12表示为氢原子、氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、二苯并呋喃基、咔唑基、吡啶基或呋喃基；
所述含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基表示为取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的本并咔唑基、取代或未取代的二苯并咔唑基、取代或未取代的氮杂咔唑基、取代或未取代的氮杂二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基；
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、丁基、叔丁基、戊基、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、吡啶基或呋喃基。
进一步地，所述通式(1)表示为通式(7)～通式(9)所示结构：
Figure BDA0001886197880000041
进一步的，所述化合物的具体结构为：
Figure BDA0001886197880000042
Figure BDA0001886197880000051
Figure BDA0001886197880000061
Figure BDA0001886197880000071
Figure BDA0001886197880000081
Figure BDA0001886197880000091
Figure BDA0001886197880000101
Figure BDA0001886197880000111
Figure BDA0001886197880000112
中的任一种。
所述化合物的制备方法涉及的反应过程如下：
步骤1：
Figure BDA0001886197880000113
步骤2：
Figure BDA0001886197880000114
步骤3：
Figure BDA0001886197880000115
具体制备过程包括如下：
步骤1，以1-溴-2,4-二碘苯与原料A为原料，乙二醇二甲醚为溶剂，在氮气的氛围下向反应体系中加入PdCl2(PPh3)2和2～2.5M碳酸钾水溶液，除氧30分钟后，60℃下反应5～8h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到中间产物M；所述乙二醇二甲醚的用量为每克1-溴-2,4-二碘苯使用50～80ml；所述1-溴-2,4-二碘苯与原料A的摩尔比为1:0.8～1；所述PdCl2(PPh3)2与1-溴-2,4-二碘苯的摩尔比为0.005～0.01:1；所述碳酸钾与1-溴-2,4-二碘苯的摩尔比为2～2.5:1；
步骤2，以步骤1得到的中间产物M与原料B为原料，二甲苯为溶剂，在氮气的氛围下向反应体系中加入CuI和碳酸钾，125～140℃下反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到中间产物N；所述二甲苯用量为每克中间产物M使用50～80ml；所述中间产物M与原料B的摩尔比为1:1.0～1.2；所述CuI与中间产物M的摩尔比为0.01～0.02:1；所述碳酸钾与中间产物M的摩尔比为1.5～3.0:1；
步骤3，以步骤1得到的中间产物N和原料C作为原料，四氢呋喃为溶剂，在氮气的氛围下加入Pd(PPh3)4和2～2.5M碳酸钾水溶液，除氧30分钟后，加热回流反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到通式(1)化合物；所述四氢呋喃的用量为每克中间产物N使用50～80ml；所述中间产物N与原料C的摩尔比为1:0.8～1；所述Pd(PPh3)4与中间产物N的摩尔比为0.005～0.01:1；所述碳酸钾与中间产物N的摩尔比为2～2.5:1。
一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件至少一层功能层含有所述的以咔唑并环结构为核心的化合物。
所述有机电致发光器件以咔唑并环结构为核心的化合物作为空穴传输层或者电子阻挡层材料，用于制作有机电致发光器件。
所述有机电致发光器件以咔唑并环结构为核心的化合物作为发光层材料，用于制作有机电致发光器件。
一种照明或显示元件，包含所述的有机电致发光器件。
另外说明，本发明申请C1-20烷基优选下列基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、1-甲基丙基、叔丁基、正戊基、异戊基、1-乙基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基。
在本发明的上下文中，杂芳基为单环或双环芳族杂环，其含有最多达四个选自N、O和S的相同或不同的环杂原子，并且经由环碳原子或如果合适，经由环氮原子连接，优选下列基团：呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡唑基、咪唑基、喹啉基、噻唑基、噁唑基、异噁唑基、异噻唑基、三唑基、噁二唑基、噻二唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基和三嗪基。
当本发明化合物中的基团被取代时，所述基团可被单取代或多取代，除非另有说明。
本发明有益的技术效果在于：
本发明化合物中的p-π共轭效应使得其有很强的空穴传输能力，高的空穴传输速率能够提高有机电致发光器件的效率；化合物中不对称的三芳胺结构能够降低分子的结晶性，降低分子的平面性，阻止分子在平面上移动从而提高了分子的热稳定性。
本发明的化合物的结构使得电子和空穴在发光层的分布更加平衡，在恰当的HOMO能级下，该类三芳胺类结构具有较高的迁移率和三线态能级，可以提升空穴注入和传输性能；在合适的LUMO能级下，又起到了电子阻挡的作用，提升激子在发光层中的复合效率。
专利CN107074764A公开的化合物H-46与本发明化合物具有结构相似，支链呈放射状，使得分子间的距离变大，分子间相互作用力减弱，分子间相互作用力越小，越容易克服分子间作用力蒸至基板上，因此可以降低蒸镀温度，所以相比于已公开结构本发明化合物具有较低的蒸镀温度，从而使得材料的工业加工窗口变宽。
本发明的化合物在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。
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、透明基板层，2、ITO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、空穴阻挡/电子传输层，8、电子注入层，9、阴极反射电极层，10为光取出层。
图2为本发明器件实施例1、器件实施例6、器件实施例12、器件对比例1在不同温度下测量的效率曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1：化合物2的合成
Figure BDA0001886197880000141
(1)在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol 1-溴-2,4-二碘苯，0.008mol原料A-1，100mL乙二醇二甲醚搅拌混合，然后加入5×10-5mol PdCl2(PPh3)2，20mL2M碳酸钾水溶液，加热至60℃，回流反应10小时，取样点板，显示无A-1剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到中间产物M-1，HPLC纯度99.66％，收率76.8％。HRMS(EI)：材料分子量为447.8960，实测分子量447.8929；
(2)在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol的步骤(1)得到的中间产物M-1与0.01mol原料B-1，150ml二甲苯搅拌混合，然后加入1×10-4molCuI，0.03mol碳酸钾，加热至135℃，回流反应24小时，取样点板，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到中间产物N-1，HPLC纯度99.25％，收率74.5％。HRMS(EI)：材料分子量为587.0885，实测分子量587.0849。
(3)在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol中间产物N-1，0.012mol原料C-1，100mL四氢呋喃搅拌混合，然后加入5×10-5mol Pd(PPh3)4，20mL 2M碳酸钾水溶液20mL，加热至90℃，回流反应10小时，取样点板，显示无中间产物N-1剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到化合物2，HPLC纯度99.66％，收率76.8％。HRMS(EI)：材料分子量为585.2093，实测分子量585.2039；
重复实施例1的制备过程合成以下化合物，不同之处在于使用如下表1中所列的反应物A、反应物B和反应物C；
表1
Figure BDA0001886197880000151
Figure BDA0001886197880000161
Figure BDA0001886197880000171
上述反应中的原料A、原料B、原料C为市场上购买；
本发明化合物在发光器件中作为空穴传输层、电子传输层或发光层材料使用。对本发明上述实施例制备的化合物分别进行热性能、T1能级、HOMO能级的测试，检测结果如表2所示。
表2
化合物 Tg(℃) Td(℃) T1(eV) HOMO(ev)
化合物2 143 407 2.64 5.66
化合物3 140 410 2.62 5.55
化合物4 139 404 2.6 5.52
化合物6 142 411 2.70 5.70
化合物10 135 404 2.73 5.72
化合物28 139 410 2.59 5.56
化合物46 136 410 2.60 5.65
化合物65 136 405 2.60 5.50
化合物103 140 411 2.68 5.65
化合物116 139 412 2.70 5.69
化合物129 138 412 2.68 5.69
化合物138 141 411 2.75 5.73
注：三线态能级T1是由日立的F4600荧光光谱仪测试，材料的测试条件为2*10-5mol/l的甲苯溶液；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；热失重温度Td是在氮气气氛中失重1％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；最高占据分子轨道HOMO能级是由电离能测试系统(IPS3)测试，测试为大气环境。
由上表2数据可知，本发明的有机化合物具有较为合适的HOMO能级，可应用于空穴传输层、电子阻挡层或发光层，本发明以咔唑并环为核心的有机化合物具有较高的三线态能级及较高的热稳定性，使得所制作的含有本发明有机化合物的OLED器件效率和寿命均得到提升。
利用Gaussian 16软件，采用B3LYP/6-31G(d)方法计算得到两个分子之间的排布方式以及相互作用能，分子间的相互作用能数值越小，说明分子所释放出的能量越多，分子间相互作用力越大，分子间就越稳定，越不容易分离。本发明化合物38与专利CN107074764A公开的化合物H-46的对比结果如表4所示：
表3
Figure BDA0001886197880000181
由表4数据可以看出对比化合物H-46分子间相互作用力较大，将对比化合物用于电致发光器件时，会对器件的显示效果造成不利的影响，这是因为对比化合物作为OLED器件使用时，使用的成膜方式是蒸镀的方式，分子间的相互作用力过大的有机化合物在加热蒸镀时，为克服分子间作用力，蒸镀温度会明显提高，蒸镀温度过高会导致有机分子的分解从而产生杂质，降低器件使用寿命；而本发明申请中化合物分子间相互作用力相对较小，容易克服分子间作用力而蒸发至基板上，因此可以降低蒸镀温度，从而解决了对比化合物分子因蒸镀温度过高而导致有机分子分解问题，因此，本发明申请化合物应用于器件后因有机物高纯度而具有较好的显示及长寿命效果，本发明申请的化合物在应用于器件时，具有更好的使用性能。
以下通过器件实施例1～16和器件比较例1详细说明本发明合成的化合物在器件中作为空穴传输层或电子阻挡层材料的应用效果。器件实施例2～28、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，所不同的是器件中空穴传输层和电子阻挡层材料发生了改变。器件叠层结构如表4所示，各器件的性能测试结果见表5和表6。
器件实施例1
透明基板层/ITO阳极层/空穴注入层(HAT-CN，厚度10nm)/空穴传输层(HT-1，厚度60nm)/电子阻挡层(化合物1，厚度20nm)/发光层(GH1、GH2和GD-1按照45:45:10的重量比混掺，厚度40nm)/空穴阻挡/电子传输层(ET-1和Liq，按照1:1的重量比混掺，厚度40nm)/电子注入层(LiF，厚度1nm)/阴极层(Mg和Ag，按照9:1的重量比混掺，厚度15nm)/CPL层(化合物CP-1，厚度70nm)。
具体制备过程如下：
如图1所示，透明基板层1为透明PI膜，对ITO阳极层2(膜厚为150nm)进行洗涤，即依次进行碱洗涤、纯水洗涤、干燥，再进行紫外线-臭氧洗涤以清除透明ITO表面的有机残留物。在进行了上述洗涤之后的ITO阳极层2上，利用真空蒸镀装置，蒸镀膜厚为10nm的HAT-CN作为空穴注入层3使用。接着蒸镀60nm厚度的HT-1作为空穴传输层。随后蒸镀20nm厚度的化合物1作为电子阻挡层。上述空穴传输材料蒸镀结束后，制作OLED发光器件的发光层6，其结构包括OLED发光层6所使用GH-1、GH-2作为主体材料，GD-1作为掺杂材料，掺杂材料掺杂比例为10％重量比，发光层膜厚为40nm。在上述发光层6之后，继续真空蒸镀电子传输层材料为ET-1和Liq。该材料的真空蒸镀膜厚为40nm，此层为空穴阻挡/电子传输层7。在空穴阻挡/电子传输层7上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为1nm的氟化锂(LiF)层，此层为电子注入层8。在电子注入层8上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为15nm的Mg：Ag电极层，此层为阴极层9使用。在阴极层9上，真空蒸镀70nm的CP-1，作为CPL层10。如上所述地完成OLED发光器件后，用公知的驱动电路将阳极和阴极连接起来，测量器件的电流效率以及器件的寿命。
按照上述步骤完成电致发光器件的制作后，测量器件的效率数据和光衰寿命，其结果见表5所示。相关材料的分子结构式如下所示：
Figure BDA0001886197880000201
表4
Figure BDA0001886197880000202
Figure BDA0001886197880000211
Figure BDA0001886197880000221
Figure BDA0001886197880000231
表5
Figure BDA0001886197880000232
LT97指的是在电流密度为10m/cm2情况下，器件亮度衰减到97％所用时间；
寿命测试系统为韩国脉冲科学M600型OLED器件寿命测试仪。
由表5的结果可以看出本发明有机化合物可应用于OLED发光器件制作，并且与比较例相比，无论是效率还是寿命均比已知OLED材料获得较大改观，特别是器件的使用寿命获得较大的提升。
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1、8、20和器件比较例1在-10～80℃区间进行效率测试，所得结果如表6和图2所示。
表6
Figure BDA0001886197880000241
从表6和图2的数据可知，器件实施例1、8、20为本发明材料和已知材料搭配的器件结构，与器件比较例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。
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 (9)

1.一种以咔唑并环结构为核心的化合物，其特征在于，所述化合物的结构如通式(1)所示：
Figure FDA0001886197870000011
R1表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的萘基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5-20元的杂芳基；
R2、R3表示为通式(2)或通式(3)所示结构，R2、R3可相同也可不同；通式(2)或通式(3)可通过“*”标记的位置与通式(1)中的CL1-CL2、CL2-CL3、CL3-CL4、CL1'-CL2'、CL2'-CL3'或CL3'-CL4'位置以并环方式连接；
Figure FDA0001886197870000012
通式(3)中，X1表示为-O-、-S-、-C(R6)(R7)-或-N(R8)-；
所述Ar表示为通式(4)或通式(5)所示结构；
Figure FDA0001886197870000013
通式(4)和通式(5)中，X2、X3、X4分别独立地表示为单键、-O-、-S-、-C(R9)(R10)-或-N(R11)-，且X2、X3不同时表示为单键；
L、L1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、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚萘啶基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚蒽基、取代或未取代的亚芘基、取代或未取代的亚苯并菲基、取代或未取代的亚氮杂苯并菲基；
所述Z1表示为氮原子或C-R12；
所述R4、R5分别独立的表示为氢原子、氰基、卤素原子、C1-C10的烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的萘基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-20元杂芳基；
所述R6～R8、R9～R11分别独立的表示为C1-20的烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种；其中R6与R7、R9与R10之间相互形成脂环族或芳族环；
所述R12表示为氢原子、氰基、卤素、C1-20的烷基、C2-20的烯烃基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种；相邻两个或多个R12之间可相互形成脂环族或芳族环；
所述可被取代基团的取代基任选自卤素、氰基、C1-10烷基、C6-20芳基、含有一个或多个杂原子的5-20元杂芳基；
所述杂原子选自氧原子、硫原子或氮原子。
2.根据权利要求1的所述的化合物，其特征在于，所述R4、R5分别独立的表示为氢原子、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的萘啶基；
所述R6～R8、R9～R11分别独立地表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、萘啶基、吡啶基或呋喃基；
所述R12表示为氢原子、氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、二苯并呋喃基、咔唑基、吡啶基或呋喃基；
所述含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基表示为取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的本并咔唑基、取代或未取代的二苯并咔唑基、取代或未取代的氮杂咔唑基、取代或未取代的氮杂二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基；
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、丁基、叔丁基、戊基、苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、吡啶基或呋喃基。
3.根据权利要求1所述的化合物，所述通式(1)表示为通式(7)～通式(9)所示结构：
Figure FDA0001886197870000031
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物的具体结构为：
Figure FDA0001886197870000032
Figure FDA0001886197870000041
Figure FDA0001886197870000051
Figure FDA0001886197870000061
Figure FDA0001886197870000071
Figure FDA0001886197870000081
Figure FDA0001886197870000091
Figure FDA0001886197870000101
中的任一种。
5.一种权利要求1～5任一项所述化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法涉及的反应过程如下：
步骤1：
Figure FDA0001886197870000102
步骤2：
Figure FDA0001886197870000103
步骤3：
Figure FDA0001886197870000104
具体制备过程包括如下：
步骤1，以1-溴-2,4-二碘苯与原料A为原料，乙二醇二甲醚为溶剂，在氮气的氛围下向反应体系中加入PdCl2(PPh3)2和2～2.5M碳酸钾水溶液，除氧30分钟后，60℃下反应5～8h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到中间产物M；所述乙二醇二甲醚的用量为每克1-溴-2,4-二碘苯使用50～80ml；所述1-溴-2,4-二碘苯与原料A的摩尔比为1:0.8～1；所述PdCl2(PPh3)2与1-溴-2,4-二碘苯的摩尔比为0.005～0.01:1；所述碳酸钾与1-溴-2,4-二碘苯的摩尔比为2～2.5:1；
步骤2，以步骤1得到的中间产物M与原料B为原料，二甲苯为溶剂，在氮气的氛围下向反应体系中加入CuI和碳酸钾，125～140℃下反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到中间产物N；所述二甲苯用量为每克中间产物M使用50～80ml；所述中间产物M与原料B的摩尔比为1:1.0～1.2；所述CuI与中间产物M的摩尔比为0.01～0.02:1；所述碳酸钾与中间产物M的摩尔比为1.5～3.0:1；
步骤3，以步骤1得到的中间产物N和原料C作为原料，四氢呋喃为溶剂，在氮气的氛围下加入Pd(PPh3)4和2～2.5M碳酸钾水溶液，除氧30分钟后，加热回流反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到通式(1)化合物；所述四氢呋喃的用量为每克中间产物N使用50～80ml；所述中间产物N与原料C的摩尔比为1:0.8～1；所述Pd(PPh3)4与中间产物N的摩尔比为0.005～0.01:1；所述碳酸钾与中间产物N的摩尔比为2～2.5:1。
6.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件至少一层功能层含有权利要求1～5任一项所述的以咔唑并环结构为核心的化合物。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件，包括空穴传输层或电子阻挡层，其特征在于，所述以咔唑并环结构为核心的化合物作为空穴传输层或者电子阻挡层材料，用于制作有机电致发光器件。
8.根据权利要求6所述的有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述以咔唑并环结构为核心的化合物作为发光层材料，用于制作有机电致发光器件。
9.一种照明或显示元件，其特征在于，包含权利要求6-8所述的有机电致发光器件。
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