CN111278833A - 杂环化合物和包含其的有机发光器件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及化学式1的化合物和包含其的有机发光器件。
Description
技术领域
本公开内容要求于2018年3月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0035680号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及杂环化合物和包含其的有机发光器件。
背景技术
有机发光现象通常是指利用有机材料将电能转换成光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件通常具有包括阳极、阴极和其间的有机材料层的结构。在此，有机材料层通常形成为由不同材料形成的多层结构以提高有机发光器件的效率和稳定性，例如，其可以由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等形成。当在这样的有机发光器件结构中的两个电极之间施加电压时，空穴和电子分别从阳极和阴极注入有机材料层，并且当注入的空穴和电子相遇时，形成激子，并且当这些激子落回至基态时发光。
一直需要开发用于这样的有机发光器件的新材料。
发明内容
技术问题
本说明书旨在提供化合物和包含其的有机发光器件。
技术方案
本说明书的一个实施方案提供了由以下化学式1表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中，
Y为O或S，
X1至X3各自为N或CH，以及X1至X3中的一者或更多者为N，
Ar1至Ar4彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经腈基或具有2至20个碳原子的杂芳基取代的具有6至20个碳原子的芳基；或者未经取代或经具有6至20个碳原子的芳基取代的具有2至20个碳原子的三环杂芳基。
本说明书的另一个实施方案提供了有机发光器件，其包括：第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；以及设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中有机材料层的一个或更多个层包含由化学式1表示的化合物。
有益效果
根据本说明书的一个实施方案的化合物可以用作有机发光器件的有机材料层的材料，并且通过使用所述化合物，在有机发光器件中可以提高效率，可以获得低驱动电压和/或可以提高寿命特性。
附图说明
图1和图2示出根据本说明书的实施方案的有机发光器件。
[附图标记说明]
1：基底
2：阳极
3：发光层
4：阴极
5：空穴注入层
6：空穴传输层
7：电子阻挡层
8：电子传输层
9：电子注入层
具体实施方式
下文中，将对本说明书进行更详细的描述。
本说明书的一个实施方案提供了由化学式1表示的化合物。
通过具有缺电子基团-缺电子基团-给电子基团结构，本说明书的化学式1的化合物能够控制器件中的总电子量，从而使效率和寿命最大化。
在本说明书中，除非特别相反地说明，否则某部分“包括”某些构成要素的描述意指能够进一步包括其他构成要素，并且不排除其他构成要素。
在本说明书中，一个构件置于另一构件“上”的描述不仅包括一个构件邻接另一构件的情况，而且还包括在这两个构件之间存在又一构件的情况。
下面描述本说明书中的取代基的实例，然而，取代基不限于此。
术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变为另一个取代基，并且取代的位置没有限制，只要其为氢原子被取代的位置(即，取代基可以取代的位置)即可，并且当两个或更多个取代基取代时，这两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
在本说明书中，术语“经取代或未经取代的”意指经选自以下的一个、两个或更多个取代基取代：氢；氘；腈基；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的烷氧基；经取代或未经取代的芳氧基；经取代或未经取代的芳基；和经取代或未经取代的杂环基，或者经以上所例示的取代基中的两个或更多个取代基连接的取代基取代，或者不具有取代基。例如，“两个或更多个取代基连接的取代基”可以包括经芳基取代的芳基、经杂芳基取代的芳基、经芳基取代的杂环基、经烷基取代的芳基等。
在本说明书中，烷基可以为线性或支化的，并且虽然对其没有特别限制，但碳原子数优选为1至30。其具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本说明书中，环烷基没有特别限制，但优选具有3至30个碳原子。其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。
在本说明书中，烷氧基可以是线性、支化或环状的。烷氧基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至30。其具体实例可以包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基(isopropoxy)、异丙基氧基(i-propyloxy)、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、对甲基苄氧基等，但不限于此。
在本说明书中，芳基没有特别限制，但优选具有6至30个碳原子，并且芳基可以为单环或多环的。
当芳基为单环芳基时，碳原子数没有特别限制，但优选为6至30。单环芳基的具体实例可以包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。
当芳基为多环芳基时，碳原子数没有特别限制，但优选为10至30。多环芳基的具体实例可以包括萘基、蒽基、菲基、三苯基、芘基、萉基(phenalenyl)；苝基；
基；芴基等，但不限于此。
在本说明书中，芴基可以被取代，并且相邻基团可以彼此键合而形成环。
当芴基被取代时，可以包括
等。然而，该结构不限于此。
在本说明书中，芳氧基、N-芳基烷基胺基和N-芳基杂芳基胺基中的芳基与上述芳基的实例相同。芳氧基的具体实例可以包括苯氧基、对甲苯氧基、间甲苯氧基、3,5-二甲基-苯氧基、2,4,6-三甲基苯氧基、对叔丁基苯氧基、3-联苯氧基、4-联苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、4-甲基-1-萘氧基、5-甲基-2-萘氧基、1-蒽氧基、2-蒽氧基、9-蒽氧基、1-菲氧基、3-菲氧基、9-菲氧基等。
在本说明书中，杂芳基包含一个或更多个非碳的原子(即，杂原子)，具体地，杂原子可以包括选自O、N、Se、S等的一个或更多个原子。碳原子数没有特别限制，但优选为2至30，并且杂芳基可以为单环或多环的。杂环基的实例可以包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、
唑基、
二唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并
唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、二苯并吡咯基、吲哚基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、苯并喹啉基、苯并萘并噻吩基、苯并萘并呋喃基、菲咯啉基、异
唑基、噻二唑基、吩
嗪基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但不限于此。
根据本说明书的一个实施方案，化学式1由以下化学式2或3表示。
[化学式2]
[化学式3]
在化学式2和3中，取代基具有与化学式1中相同的限定。
根据本说明书的一个实施方案，X1至X3为N。
根据本说明书的一个实施方案，X1至X3中的两者为N，并且余者为CH。例如，X1为CH，并且X2和X3为N；或者X2为CH，并且X1和X3为N。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经腈基或具有2至20个碳原子的杂芳基取代的具有6至20个碳原子的芳基；或者未经取代或经具有6至20个碳原子的芳基取代的具有2至20个碳原子的三环杂芳基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经腈基或咔唑基取代的苯基、联苯基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经腈基或9-咔唑基取代的苯基、联苯基、9-咔唑基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、4-二苯并呋喃基或4-二苯并噻吩基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4中的至少一者为杂芳基、或者经腈基或杂芳基取代的芳基，并且余者为芳基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4中的一者为杂芳基、或者经腈基或杂芳基取代的芳基，并且余者为芳基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4中的至少一者为咔唑基、经咔唑基或腈基取代的苯基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基，并且余者为芳基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4中的一者为咔唑基、经咔唑基或腈基取代的苯基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基，并且余者为芳基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4中的至少一者为咔唑基、经咔唑基或腈基取代的苯基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基，并且余者为苯基或联苯基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4中的一者为咔唑基、经咔唑基或腈基取代的苯基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基，并且余者为苯基或联苯基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4为芳基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4为苯基或联苯基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4为苯基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4中的至少一者为联苯基，并且余者为苯基。
根据本说明书的一个实施方案，Ar1至Ar4中的一者为联苯基，并且余者为苯基。
根据本说明书的一个实施方案，化学式1选自以下结构式。
本说明书的一个实施方案提供了有机发光器件，其包括：第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；以及设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中有机材料层的一个或更多个层包含上述化合物。
根据本说明书的一个实施方案，本说明书的有机发光器件的有机材料层可以形成为单层结构，但是还可以形成为其中层合有两个或更多个有机材料层的多层结构。例如，本公开内容的有机发光器件可以具有包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等作为有机材料层的结构。然而，有机发光器件的结构不限于此，并且可以包括更少数量或更多数量的有机材料层。
例如，本说明书的有机发光器件可以具有如图1和图2所示的结构，然而，结构不限于此。
图1示出了其中第一电极2、发光层3和第二电极4相继层合在基底1上的有机发光器件的结构。图1是根据本说明书的一个实施方案的有机发光器件的示例性结构，并且还可以包括其他有机材料层。在这样的结构中，化学式1的化合物可以包含在发光层中。
图2示出了其中第一电极2、空穴注入层5、空穴传输层6、电子阻挡层7、发光层3、电子传输层8、电子注入层9和第二电极4相继层合在基底1上的有机发光器件的结构。图2是根据本说明书的一个实施方案的有机发光器件的示例性结构，并且还可以包括其他有机材料层。本文中，化学式1的化合物可以包含在空穴注入层、空穴传输层、发光层、或电子注入和传输层中。化学式1的化合物可以优选地包含在发光层中。
根据本说明书的一个实施方案，有机材料层包括空穴注入层、空穴传输层或电子阻挡层，并且空穴注入层、空穴传输层或电子阻挡层包含由化学式1表示的化合物。
根据本说明书的一个实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由化学式1表示的化合物。
根据本说明书的一个实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由化学式1表示的化合物作为发光层的主体。
根据本说明书的一个实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层包含由化学式1表示的化合物作为发光层的主体。
根据本说明书的一个实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层可以包含由化学式1表示的化合物、另外的主体材料和另外的掺杂剂材料。
根据本说明书的一个实施方案，添加至发光层的主体材料包括基于咔唑的化合物等。
根据本说明书的一个实施方案，添加至发光层的掺杂剂材料包括金属配位化合物，例如基于铱的配位化合物。
根据本说明书的一个实施方案，当发光层包括复数种主体时，第一主体和第二主体的质量比为50:50。
根据本说明书的一个实施方案，相对于主体和掺杂剂的总质量，发光层包含比率为1％至20％的掺杂剂。
根据本说明书的一个实施方案，有机材料层包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、或电子注入和传输层，并且空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、或电子注入和传输层包含由化学式1表示的化合物。
根据本说明书的一个实施方案，包含由化学式1表示的化合物的电子传输层、电子注入层、或电子注入和传输层还可以包含n型掺杂剂。作为n型掺杂剂，可以使用本领域中已知的那些，例如，可以使用碱金属、碱土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、碱金属配合物、碱土金属配合物等。作为金属化合物，可以使用氧化物、卤化物等，并且配合物还可以包含有机配体。例如，可以使用LiQ等。n型掺杂剂可以以1重量％至75重量％并且优选以30重量％至55重量％包含在电子传输层、电子注入层、或电子注入和传输层中。
根据本说明书的一个实施方案，有机材料层还可以包括选自以下的一个或更多个层：空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。
本说明书的有机发光器件可以使用本领域已知的材料和方法制造，不同之处在于有机材料层的一个或更多个层包含本说明书的化合物，即由化学式1表示的化合物。
当有机发光器件包括复数个有机材料层时，有机材料层可以由相同的材料或不同的材料形成。
例如，本说明书的有机发光器件可以通过将第一电极、有机材料层和第二电极相继层合在基底上来制造。本文中，有机发光器件可以通过以下来制造：通过使用物理气相沉积(PVD)法(例如，溅射法或电子束蒸镀法)沉积金属、具有导电性的金属氧化物或其合金来在基底上形成第一电极，在第一电极上形成包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机材料层，然后在有机材料层上沉积可用作第二电极的材料。除了这种方法之外，有机发光器件还可以通过将第二电极材料、有机材料层和第一电极材料相继沉积在基底上来制造。此外，在制造有机发光器件时，可以使用溶液涂覆法以及真空沉积法使由化学式1表示的化合物形成为有机材料层。本文中，溶液涂覆法意指旋涂、浸涂、刮涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷洒法、辊涂等，但不限于此。
根据本说明书的一个实施方案，第一电极为阳极，并且第二电极为阴极。
根据本说明书的另一个实施方案，第一电极为阴极，并且第二电极为阳极。
作为阳极材料，通常优选具有大功函数的材料，使得空穴顺利注入有机材料层。可用于本公开内容中的阳极材料的具体实例包括：金属，例如钒、铬、铜、锌和金，或其合金；金属氧化物，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)；金属和氧化物的组合，例如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺，但不限于此。
作为阴极材料，通常优选具有小功函数的材料，使得电子顺利注入有机材料层。阴极材料的具体实例包括：金属，例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅，或其合金；多层结构材料，例如LiF/Al、LiO2/Al或Mg/Ag；等等，但不限于此。
空穴注入层是注入来自电极的空穴的层，并且空穴注入材料优选为这样的化合物：其具有传输空穴的能力，因此，具有在阳极中的空穴注入效应，具有对发光层或发光材料的优异空穴注入效应，防止发光层中产生的激子移动至电子注入层或电子注入材料，并且除此之外，具有优异的薄膜形成能力。空穴注入材料的最高占据分子轨道(HOMO)优选在阳极材料的功函数与周围有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、基于芳基胺的有机材料、基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌以及基于聚苯胺和基于聚噻吩的导电聚合物等，但不限于此。
空穴传输层是接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层，并且作为空穴传输材料，能够接收来自阳极或空穴注入层的空穴，使空穴移动至发光层，并且对空穴具有高迁移率的材料是合适的。其具体实例包括基于芳基胺的有机材料、导电聚合物、同时具有共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但不限于此。
发光层的发光材料是能够通过接收分别来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并使空穴和电子结合而发出可见区域内的光的材料，并且优选是对荧光或磷光具有良好的量子效率的材料。其具体实例包括：8-羟基-喹啉铝配合物(Alq3)；咔唑系列化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉-金属化合物；苯并
唑、苯并噻唑和苯并咪唑系列化合物；聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)系列聚合物；螺环化合物；聚芴；红荧烯；等等，但不限于此。
发光层可以包含主体材料和掺杂剂材料。主体材料可以包括稠合芳族环衍生物、含杂环的化合物等。具体地，作为稠合芳族环衍生物，可以包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等；作为含杂环的化合物，可以包括咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯子型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，然而，主体材料不限于此。
掺杂剂材料可以包括芳族胺衍生物、苯乙烯胺化合物、硼配合物、荧蒽化合物、金属配合物等。具体地，芳族胺衍生物是具有经取代或未经取代的芳基氨基的稠合芳族环衍生物，并且可以包括包含芳基氨基的芘、蒽、
二茚并芘等。苯乙烯胺化合物是其中经取代或未经取代的芳基胺经至少一个芳基乙烯基取代的化合物，并且选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳基氨基中的一个、两个或更多个取代基可以是经取代或未经取代的。具体地，可以包括苯乙烯胺、苯乙烯二胺、苯乙烯三胺、苯乙烯四胺等，然而，苯乙烯胺化合物不限于此。作为金属配合物，可以包括铱配合物、铂配合物等，然而，金属配合物不限于此。
电子传输层是接收来自电子注入层的电子并将电子传输至发光层的层，并且作为电子传输材料，能够有利地接收来自阴极的电子，使电子移动至发光层，并且对电子具有高迁移率的材料是合适的。其具体实例包括8-羟基喹啉的Al配合物；包含Alq3的配合物；有机自由基化合物；羟基黄酮-金属配合物等，但不限于此。电子传输层可以与本领域中所使用的任何期望的阴极材料一起使用。特别地，合适的阴极材料的实例包括具有小功函数并且后接铝层或银层的常见材料。具体地，阴极材料包括铯、钡、钙、镱和钐，并且在每种情况下都后接铝层或银层。
电子注入层是注入来自电极的电子的层，并且作为电子注入材料，优选这样的化合物：其具有电子传输能力，具有来自阴极的电子注入效应，具有对发光层或发光材料的优异电子注入效应，并且防止发光层中产生的激子移动至空穴注入层，并且除此之外，还具有优异的薄膜形成能力。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、
唑、
二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等及其衍生物，金属配位化合物，含氮5-元环衍生物，等等，但不限于此。
金属配位化合物包括8-羟基喹啉锂、双(8-羟基喹啉)锌、双(8-羟基喹啉)铜、双(8-羟基喹啉)锰、三(8-羟基喹啉)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌、双(2-甲基-8-喹啉)氯镓、双(2-甲基-8-喹啉)(邻甲酚)镓、双(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)铝、双(2-甲基-8-喹啉)(2-萘酚)镓等，但不限于此。
根据所使用的材料，根据本说明书的有机发光器件可以为顶部发射型、底部发射型或双发射型。
发明实施方式
在下文中，将参照实施例详细地描述本说明书。然而，根据本说明书的实施例可以被修改成各种其他形式，并且本说明书的范围不应被解释为限于以下描述的实施例。提供本说明书的实施例以向本领域普通技术人员更充分地描述本说明书。
<合成例>
<制备例1>
1)化合物1-1的合成
在将2,4-二氯-6-苯基嘧啶(50.0g，223.2mmol)和(5-氯-2-(甲硫基)苯基)硼酸(45.1g，223.2mmol)分散到四氢呋喃(500ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(335ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](7.7g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌5小时。在将温度降低至室温之后，将所得物分成有机层和水层，并蒸馏有机层。将蒸馏的有机物质用氯仿和水萃取，并在蒸馏氯仿之后，将所得物利用柱色谱使用乙酸乙酯和己烷进行纯化，然后蒸馏并干燥，以制备化合物1-1(39.4g，产率51％，MS:[M+H]+＝347)。
2)化合物1-2的合成
在向化合物1-1(39.4g，113.8mmol)中引入乙酸(300mL)之后，向其中引入35％的过氧化氢(11.4g)，并将所得物在室温下搅拌5小时。向反应物料中引入NaOH水溶液，并且在将所得物搅拌20分钟之后，向其中引入乙酸乙酯，并除去水层。将所得物用无水硫酸镁干燥，真空浓缩，然后干燥，以制备化合物1-2(41.2g，产率100％，MS:[M+H]+＝363)。
3)化合物1-3的合成
将化合物1-2(36.4g，101mmol)引入到硫酸(150mL)中，并将所得物在室温下搅拌24小时。向反应物料中引入冷的NaOH水溶液，并且在将所得物搅拌30分钟之后，向其中添加氯仿以进行分层，并将所得物用水洗涤3次。将所得物用无水硫酸镁干燥，真空浓缩，然后使用四氢呋喃和乙酸乙酯的混合溶液重结晶，然后干燥，以制备化合物1-3(30.4g，产率81％，MS:[M+H]+＝331)。
4)化合物1-4的合成
在将化合物1-3(30.4g，92.1mmol)和[1,1’-联苯基]-4-基硼酸(20.1g，101.3mmol)分散到四氢呋喃(250ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(138ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](3.2g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物1-4(28.9g，产率70％，MS:[M+H]+＝449)。
4)化合物1-5的合成
将化合物1-4(28.9g，64.5mmol)、双(频哪醇)二硼(18.0g，70.9mmol)、乙酸钾(19.0g，193.4mmol)、二亚苄基丙酮钯(1.1g，1.9mmol)和三环己基膦(1.1g，3.8mmol)引入二
烷(300ml)中，并回流12小时。反应完成之后，将所得物冷却至室温，然后真空蒸馏以除去溶剂。将其溶于氯仿中，用水洗涤3次，并且分离有机层并用硫酸镁干燥。将其在真空蒸馏的同时使用乙酸乙酯重结晶，以制备化合物1-5(22.6g，产率65％，MS:[M+H]+＝541)。
5)化合物1的合成
在将化合物1-5(15.0g，27.1mmol)和2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(7.2g，27.11mmol)分散到四氢呋喃(150ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(40ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](0.9g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物1(5.3g，产率30％，MS:[M+H]+＝646)。
<制备例2>
1)化合物2-1的合成
在将4-([1,1’-联苯基]-4-基)-2,6-二氯嘧啶(50.0g，223.2mmol)和(3-氯-2-(甲硫基)苯基)硼酸(67.0g，223.2mmol)分散到四氢呋喃(500ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(335ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](7.7g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌5小时。在将温度降低至室温之后，将所得物分成有机层和水层，并蒸馏有机层。将蒸馏的有机物质用氯仿和水萃取，并在蒸馏氯仿之后，将所得物利用柱色谱使用乙酸乙酯和己烷进行纯化，然后蒸馏并干燥，以制备化合物2-1(44.3g，产率47％，MS:[M+H]+＝423)。
2)化合物2-2的合成
在向化合物2-1(44.3g，105.0mmol)中引入乙酸(500mL)之后，向其中引入35％的过氧化氢(11.9g)，并将所得物在室温下搅拌5小时。向反应物料中引入NaOH水溶液，并且在将所得物搅拌20分钟之后，向其中引入乙酸乙酯，并除去水层。将所得物用无水硫酸镁干燥，真空浓缩，然后干燥，以制备化合物2-2(46.0g，产率100％，MS:[M+H]+＝439)。
3)化合物2-3的合成
将化合物2-2(52.7g，105.0mmol)引入到硫酸(200mL)中，并将所得物在室温下搅拌24小时。向反应物料中引入冷的NaOH水溶液，并且在将所得物搅拌30分钟之后，向其中添加氯仿以进行分层，并将所得物用水洗涤3次。将所得物用无水硫酸镁干燥，真空浓缩，然后使用四氢呋喃和乙酸乙酯的混合溶液重结晶，然后干燥，以制备化合物2-3(34.5g，产率81％，MS:[M+H]+＝407)。
4)化合物2-4的合成
在将化合物2-3(34.5g，85.0mmol)和苯基硼酸(11.4g，93.5mmol)分散到四氢呋喃(300ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(128ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](2.9g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物2-4(33.5g，产率88％，MS:[M+H]+＝449)。
5)化合物2-5的合成
将化合物2-4(33.5g，74.8mmol)、双(频哪醇)二硼(20.9g，82.4mmol)、乙酸钾(22.0g，224.3mmol)、二亚苄基丙酮钯(1.3g，2.2mmol)和三环己基膦(1.3g，4.5mmol)引入二
烷(200ml)中，并回流12小时。反应完成之后，将所得物冷却至室温，然后真空蒸馏以除去溶剂。将其溶于氯仿中，用水洗涤3次，并且分离有机层并用硫酸镁干燥。将其在真空蒸馏的同时使用乙酸乙酯重结晶，以制备化合物2-5(31.9g，产率79％，MS:[M+H]+＝541)。
6)化合物2的合成
在将化合物2-5(15.0g，27.1mmol)和2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(7.2g，27.1mmol)分散到四氢呋喃(150ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(40ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](0.9g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物2(14.1g，产率79％，MS:[M+H]+＝646)。
<制备例3>
1)化合物3-1的合成
在将9-(2,6-二氯嘧啶-4-基)-9H-咔唑(50.0g，223.2mmol)和(3-氯-2-(甲硫基)苯基)硼酸(69.9g，223.2mmol)分散到四氢呋喃(500ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(335ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](7.7g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌5小时。在将温度降低至室温之后，将所得物分成有机层和水层，并蒸馏有机层。将蒸馏的有机物质用氯仿和水萃取，并在蒸馏氯仿之后，将所得物利用柱色谱使用乙酸乙酯和己烷进行纯化，然后蒸馏并干燥，以制备化合物3-1(46.5g，产率47％，MS:[M+H]+＝436)。
2)化合物3-2的合成
在向化合物3-1(46.5g，106.9mmol)中引入乙酸(400mL)之后，向其中引入35％的过氧化氢(12.1g)，并将所得物在室温下搅拌5小时。向反应物料中引入NaOH水溶液，并且在将所得物搅拌20分钟之后，向其中引入乙酸乙酯，并除去水层。将所得物用无水硫酸镁干燥，真空浓缩，然后干燥，以制备化合物3-2(48.3g，产率100％，MS:[M+H]+＝452)。
3)化合物3-3的合成
将化合物3-2(48.3g，107.1mmol)引入到硫酸(200mL)中，并将所得物在室温下搅拌24小时。向反应物料中引入冷的NaOH水溶液，并且在将所得物搅拌30分钟之后，向其中添加氯仿以进行分层，并将所得物用水洗涤3次。将所得物用无水硫酸镁干燥，真空浓缩，然后使用四氢呋喃和乙酸乙酯的混合溶液重结晶，然后干燥，以制备化合物3-3(29.3g，产率66％，MS:[M+H]+＝420)。
4)化合物3-4的合成
在将化合物3-3(29.3g，67.0mmol)和苯基硼酸(9.6g，76.8mmol)分散到四氢呋喃(300ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(105ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](2.4g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物3-4(24.8g，产率78％，MS:[M+H]+＝462)。
5)化合物3-5的合成
将化合物3-4(24.8g，53.8mmol)、双(频哪醇)二硼(15.1g，59.1mmol)、乙酸钾(15.8g，160.7mmol)、二亚苄基丙酮钯(0.9g，1.6mmol)和三环己基膦(0.9g，3.2mmol)引入二
烷(300ml)中，并回流12小时。反应完成之后，将所得物冷却至室温，然后真空蒸馏以除去溶剂。将其溶于氯仿中，用水洗涤3次，并且分离有机层并用硫酸镁干燥。将其在真空蒸馏的同时使用乙酸乙酯重结晶，以制备化合物3-5(16.2g，产率55％，MS:[M+H]+＝554)。
6)化合物3的合成
在将化合物3-5(15.0g，27.1mmol)和2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(7.2g，27.1mmol)分散到四氢呋喃(150ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(40ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](1.6g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物3(12.7g，产率71％，MS:[M+H]+＝659)。
<制备例4>
1)化合物4-1的合成
在将化合物1-3(20.0g，60.8mmol)和二苯并[b,d]呋喃-4-基硼酸(14.2g，66.9mmol)分散到四氢呋喃(200ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(91ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](2.1g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物4-1(15.4g，产率55％，MS:[M+H]+＝463)。
2)化合物4-2的合成
将化合物4-1(15.4g，33.3mmol)、双(频哪醇)二硼(9.3g，36.7mmol)、乙酸钾(9.8g，100.0mmol)、二亚苄基丙酮钯(0.6g，1.0mmol)和三环己基膦(0.6g，1.0mmol)引入二
烷(200ml)中，并回流12小时。反应完成之后，将所得物冷却至室温，然后真空蒸馏以除去溶剂。将其溶于氯仿中，用水洗涤3次，并且分离有机层并用硫酸镁干燥。将其在真空蒸馏的同时使用乙酸乙酯重结晶，以制备化合物4-2(16.4g，产率89％，MS:[M+H]+＝555)。
3)化合物4的合成
在将化合物4-2(15.0g，27.1mmol)和2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(7.2g，27.1mmol)分散到四氢呋喃(150ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(40ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](0.9g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物4(7.8g，产率44％，MS:[M+H]+＝670)。
<制备例5>
1)化合物5-1的合成
将化合物1-3(20.0g，60.8mmol)和9H-咔唑(10.2g，60.8mmol)引入二甲苯(200mL)中溶解，向其中添加叔丁醇钠(17.5g，182.4mmol)，并将温度升高。向其中引入双(三叔丁基膦)钯(1.0g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌12小时。当反应完成时，将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将固体溶解在氯仿(700mL)中，并且在用水洗涤两次之后，分离有机层，在向其中引入无水硫酸镁之后搅拌，并过滤，并且将滤液真空蒸馏。将浓缩的化合物通过硅胶柱使用氯仿和乙酸乙酯纯化，以制备浅绿色固体形式的化合物5-1(16.5g，59％，MS:[M+H]+＝463)。
2)化合物5-2的合成
将化合物5-1(16.5g，35.9mmol)、双(频哪醇)二硼(10.0g，39.5mmol)、乙酸钾(10.6g，107.6mmol)、二亚苄基丙酮钯(0.6g，1.1mmol)和三环己基膦(0.6g，2.1mmol)引入二
烷(200ml)中，并回流12小时。反应完成之后，将所得物冷却至室温，然后真空蒸馏以除去溶剂。将其溶于氯仿中，用水洗涤3次，并且分离有机层并用硫酸镁干燥。将其在真空蒸馏的同时使用乙酸乙酯重结晶，以制备化合物5-2(16.5g，产率83％，MS:[M+H]+＝555)。
3)化合物5的合成
在将化合物5-2(15.0g，27.1mmol)和2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(7.2g，27.1mmol)分散到四氢呋喃(150ml)中之后，向其中添加2M碳酸钾水溶液(水性K2CO3)(40ml)，然后添加四三苯基膦钯[Pd(PPh3)4](0.9g，3mol％)，并将所得物在回流下搅拌4小时。将温度降低至室温，并过滤产生的固体。将过滤的固体用四氢呋喃和乙酸乙酯重结晶，过滤，然后干燥，以制备化合物5(5.9g，产率33％，MS:[M+H]+＝670)。
[实验例]
<实验例1>
将其上涂覆有厚度为
的氧化铟锡(ITO)作为薄膜的玻璃基底放入溶解有洗涤剂的蒸馏水中，并进行超声清洗。在本文中，使用Fischer Co.的产品作为洗涤剂，并且作为蒸馏水，使用经由Millipore Co.制造的过滤器过滤两次的蒸馏水。在将ITO清洗30分钟之后，使用蒸馏水重复两次超声清洗10分钟。在用蒸馏水清洗完成之后，将基底用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂进行超声清洗，然后干燥，然后转移至等离子体清洗机。此外，使用氧等离子体清洗基底5分钟，然后将其转移至真空沉积设备。
通过热真空沉积以下HI-1化合物至
的厚度来在如上制备的透明ITO电极上形成空穴注入层。通过热真空沉积以下HT-1化合物至
的厚度来在空穴注入层上形成空穴传输层，并且通过真空沉积以下HT-2化合物至
的厚度来在HT-1沉积膜上形成电子阻挡层。使制备例1中预先制备的化合物1、以下YGH-1化合物和磷光掺杂剂YGD-1以44:44:12的重量比共沉积在HT-2沉积膜上，以形成厚度为
的发光层。通过真空沉积以下ET-1化合物至
的厚度来在发光层上形成电子传输层，并且通过使以下ET-2化合物和Li以98:2的重量比真空沉积来在电子传输层上形成厚度为
的电子注入层。通过沉积铝至
的厚度来在电子注入层上形成阴极。
在上述过程中，有机材料的沉积速率保持在
/秒至
/秒，铝的沉积速率保持在
/秒，沉积期间的真空度保持在1x10-7托至5x10-8托。
<实验例2至5>
以与实验例1中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用下表1中描述的化合物代替制备例1的化合物1。
<比较实验例1至4>
以与实验例1中相同的方式制造有机发光器件，不同之处在于使用下表1中描述的化合物代替制备例1的化合物1。下表1的化合物CE1至CE4如下。
对于实验例和比较实验例中制造的有机发光器件，在10mA/cm2的电流密度下测量电压和效率，并且在50mA/cm2的电流密度下测量寿命。结果示于下表1中。本文中，LT95意指亮度相对于初始亮度变为95％所花费的时间。
[表1]
如表1所示，确定与比较实验例相比，当使用本公开内容的化合物作为发光层材料时，获得了优异的效率和寿命的特性。这归因于通过将苯并硫代嘧啶与三嗪单元键合而获得的优异的材料稳定性，这产生优异的器件效率、寿命等。此外，看出被咔唑基另外取代的那些具有优异的寿命特性，而仅被芳基取代基取代的那些具有优异的效率。
Claims (7)
1.一种由以下化学式1表示的化合物：
[化学式1]
其中，在化学式1中，
Y为O或S；
X1至X3各自为N或CH，以及X1至X3中的一者或更多者为N；以及
Ar1至Ar4彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经腈基或具有2至20个碳原子的杂芳基取代的具有6至20个碳原子的芳基；或者未经取代或经具有6至20个碳原子的芳基取代的具有2至20个碳原子的三环杂芳基。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中X1至X3为N。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中X1为CH，并且X2和X3为N；或者X2为CH，并且X1和X3为N。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中Ar1至Ar4彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经腈基或咔唑基取代的苯基、联苯基、咔唑基、二苯并呋喃基或二苯并噻吩基。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中化学式1选自以下结构式：
6.一种有机发光器件，包括：
第一电极；
设置成与所述第一电极相对的第二电极；以及
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一个、两个或更多个有机材料层，
其中所述有机材料层的一个或更多个层包含根据权利要求1至5中任一项所述的化合物。
7.根据权利要求6所述的有机发光器件，其中包含所述化合物的所述有机材料层包括发光层，以及所述发光层包含所述化合物。
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