CN111484513B - 硼烷衍生物及其制备方法、电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硼烷衍生物及其制备方法、电致发光器件，其中，所述硼烷衍生物具有如下通式(I)的结构：
式(I)中，R的结构为Ar1—Ar2；其中，Ar1为取代或未取代的缺电子芳香杂环基团，Ar2为取代或未取代的富电子芳香环基团，且Ar2与通式(I)中的乙烯基相连。该硼烷衍生物具有良好的溶解性和成膜性，通过热交联的方式形成于不溶于常规溶剂的交联型聚合物薄膜，且成膜后不易被下一层功能层的溶剂溶解，从而可以避免界面混溶和界面侵蚀的问题。因此，该硼烷衍生物特别适合使用溶液法加工制作大面积、低成本电致发光器件。
Description
技术领域
本发明涉及电子传输材料技术领域，特别是涉及一种硼烷衍生物及其制备方法、电致发光器件。
背景技术
有机发光二极管(OLED)器件、量子点发光(QLED)器件是由电子注入层、电子传输层以及发光层层叠在一起的。采用溶液法加工制备OLED和QLED器件，不但低成本，而且可以制备大尺寸显示面板，具有广泛的应用前景和商业价值。
由于一般商业化各功能层的聚合物材料具有相似的溶解性，即聚合物发光材料、电子注入/传输材料等在常用的有机溶剂如甲苯、氯仿、氯苯、邻二氯苯、邻二甲苯、四氢呋喃等中均具有良好的溶解性能，因此，在溶液法加工制备多层有机发光二极管时，很难保证后一层使用的溶剂不会对前一层沉积的材料造成溶解，而存在的界面混溶、界面侵蚀等问题。
因此，为了解决多层功能层OLED和QLED器件的溶液加工方法中存在的界面混溶、界面侵蚀问题，亟需开发出新的高性能材料，适合于溶液法加工制备OLED和QLED器件。
发明内容
基于此，有必要针对溶液加工方法制备OLED和QLED器件中存在的界面混溶、界面侵蚀问题，提供一种硼烷衍生物。
一种硼烷衍生物，具有如下通式(I)的结构：
式(I)中，R的结构为Ar1—Ar2；其中，Ar1为取代或未取代的缺电子芳香杂环基团，Ar2为取代或未取代的富电子芳香环基团，且Ar2与通式(I)中的乙烯基相连。
在其中一个实施例中，所述缺电子芳香杂环基团选自
中的一种。
在其中一个实施例中，所述缺电子芳香杂环基团选自
所述Ar1为
或取代的
所述取代基为碳原子数为1～4的直链烷基。
在其中一个实施例中，所述富电子芳香环基团选自
和芳胺基团中的一种；其中，R1为含有1～8个碳原子的饱和烷基。
需要说明的是，饱和烷基可以是饱和直链烷基，也可以是饱和支链烷基。
在其中一个实施例中，所述富电子芳香环基团选自
R1为含有1～8个碳原子的饱和直链烷基；
所述Ar2为
其中，n为1～8中的整数。
在其中一个实施例中，所述R选自以下基团中的一种：
其中，R2为氢原子或碳原子数为1～4的直链烷基，n为1～8中的整数。
需要说明的是，本申请上述基团中的*表示连接位点。
在其中一个实施例中，所述硼烷衍生物选自如下具有式M1～式M12所示结构的化合物中的一种：
本发明还提供一种硼烷衍生物的制备方法，包括以下步骤：
将式(a)化合物与式(b)化合物发生取代反应，生成式(I)硼烷衍生物；
所述式(a)化合物、式(b)化合物和式(I)硼烷衍生物的结构式分别如下所示：
式(I)中，R的结构为Ar1—Ar2，且Ar2与式(I)中的乙烯基相连；
其中，Ar1为取代或未取代的缺电子芳香杂环基团，Ar2为取代或未取代的富电子芳香环基团。
本发明还提供一种电致发光器件，包含至少一种由上述的硼烷衍生物或采用上述制备方法制备得到的硼烷衍生物交联而成的聚合物。
在其中一个实施例中，所述电致发光器件至少包含电子传输层和发光层，所述电子传输层至少包含一种所述聚合物，或者，所述发光层至少包含一种所述聚合物。
本发明具有以下有益效果：
1)本发明以缺电子的硼原子为核，缺电子芳香杂环基团和富电子芳香基团作为手臂，以乙烯基为未端构建成可交联的硼烷衍生物，具有良好的溶解性和成膜性，该硼烷衍生物在常温下能够用常用溶剂溶解，进而通过热交联的方式形成于不溶于常用溶剂的交联型薄膜，且成膜后的薄膜不易被下一层功能层的溶剂溶解，从而可以避免界面混溶和界面侵蚀的问题。因此，该硼烷衍生物特别适合使用溶液法加工制作大面积、低成本的电致发光器件。
2)本发明的硼烷衍生物分子中间的硼原子有一个空的P轨道，因此该材料具有很强的电子亲和性，而且硼烷衍生物分子中含有具有吸电子功能的缺电子芳香基团，能够进一步提高材料的吸电子能力，所以该材料三线态能级高，能够有效的阻挡激子的扩散，采用该材料形成的功能层是一种良好的激子阻挡层。
3)本发明的混合物具有较好的印刷性及成膜性能，便于通过溶液加工，特别是印刷工艺，实现高性能印刷电致发光器件的制作，特别是有机电致发光器件，从而提供一种成本低、高效率的生产技术方案。
附图说明
图1为本发明一实施例电致发光器件的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施方式提供一种如通式(I)所示的硼烷衍生物：
式(I)中，R的结构为为Ar1—Ar2；其中，Ar1为取代或未取代的缺电子芳香杂环基团，Ar2为取代或未取代的富电子芳香环基团，且Ar2与通式(I)中的乙烯基相连。
本发明上述以乙烯基为未端的硼烷衍生物，以硼原子为核、乙烯基单元作为未端，芳香环和芳香杂环基团作为连接单元，可通过分子未端的乙烯基使硼烷衍生物很好地相互连接，形成交联的三维网状聚合物薄膜，从而使聚合物薄膜具有优异的非极性溶剂性能；而且分子中间的硼原子具有一个空的P轨道，从而赋予聚合物材料强的电子亲和性，该材料三线态能级较高，可有效地阻挡激子的扩散。
芳香杂环或芳香杂环基团指包括至少一个芳香杂环的烃基(含有杂原子)，包括单环基团和多环的系统。具体地，芳香杂环的例子有：呋喃、噻吩、吡咯、吡唑、咔唑、吡啶、嘧啶、及其衍生物等。
在一个实施例中，缺电子芳香杂环基团选自
中的一种。
进一步地，缺电子芳香杂环为
(吡啶环)，Ar1为
或取代的
其中，取代基为碳原子数为1～4的直链烷基。
如此，通过引入具有吸电子功能的吡啶环，能够进一步提高聚合物材料的吸电子能力，使其形成的薄膜层能够作为良好的激子阻挡层。
在一实施例中，富电子芳香环基团选自
和芳胺基团中的一种；其中，R1为含有1～8个碳原子的饱和烷基。
进一步地，芳胺基团为
其中，R3为H或含有1～8个碳原子的饱和烷基。
较优的，R3为H。
在一实施例中，富电子芳香环基团选自
其中，R1为含有1～8个碳原子的饱和直链烷基；Ar2为
其中，n为1～8中的整数。
在一实施例中，R为吡啶联苯基团，R选自以下基团中的一种：
在一实施例中，R选自以下基团中的一种：
其中，R2为碳原子数为1～4的直链烷基。
在一实施例中，R选自以下基团中的一种：
其中，n为1～8中的整数。
在一实施例中，硼烷衍生物选自如下具有式M1～式M12所示结构的化合物中的一种：
较优地，硼烷衍生物选自如下所示结构的化合物中的一种：
在一实施例中，本发明的硼烷衍生物具有较大的三线态能级，优选硼烷衍生物的三线态能级ET>2.8eV。
进一步地，硼烷衍生物的三线态能级ET≥3.0eV。
本发明另一实施方式还提供一种硼烷衍生物的制备方法，包括以下步骤：
将式(a)化合物与式(b)化合物发生取代反应，生成式(I)硼烷衍生物；
式(a)化合物、式(b)化合物和式(I)硼烷衍生物的结构式分别如下所示：
式(I)中，R的结构为Ar1—Ar2，且Ar2与式(I)中的乙烯基相连；
其中，Ar1为取代或未取代的缺电子芳香杂环基团，Ar2为取代或未取代的富电子芳香环基团。
具体地，以式(a)化合物与式(b)的硼酸乙烯基衍生物为原料，三(二亚苄基丙酮)二钯为催化剂，三环已基膦为配体，在惰性保护氛围中，在有机溶剂和碱性条件下，加热回流发生取代反应，生成式(I)的硼烷衍生物。
在一实施例中，还包括合成式(a)化合物的步骤：
将式(c)溴苯衍生物与式(d)硼酸衍生物发生取代反应，生成式(a)化合物，反应通式如下：
具体地，以式(c)溴苯衍生物与式(d)硼酸衍生物为原料，1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯为催化剂，在惰性保护氛围中，于有机溶剂和碱性条件下，加热回流发生取代反应，生成式(a)化合物。
在一实施例中，Ar1为
或取代的
其中取代基为碳原子数为1～4的直链烷基。
在一实施例中，Ar2为
其中，n为1～8中的整数。
本发明又一实施方式还提供一种电致发光器件，包含至少一种由上述的硼烷衍生物或采用上述制备方法制备得到的硼烷衍生物交联而成的聚合物。
在一实施例中，电致发光器件至少包含电子传输层，电子传输层包含至少一种聚合物。
在一实施例中，电子传输层由上述硼烷衍生物在150℃～250℃条件下交联而成。
在一实施例中，电致发光器件还包含电子注入层、发光层、空穴传输层和空穴注入层中的至少一层。
上述硼烷衍生物可以作为发光层原料中的添加剂，用于电子传递，提高器件的发光效率。
在一实施例中，电致发光器件包括层叠设置的第一电极、在第一电极上形成的电子注入层、在电子注入层上形成的电子传输层、在电子传输层上形成的发光层、在发光层上形成的空穴传输层、在空穴传输层上形成的空穴注入层，以及在空穴注入层上形成的第二电极。
可以理解，在其中一个实施例中，第一电极可以为阳极，第二电极为阴极。在另外一些实施例中，第一电极可以为阴极，第二电极为阳极。
如图1所示，为本发明一实施例的电致发光器件，包括层叠设于基板(substrate)上的阴极(Cathode)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、发光层(EML)、空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)和阳极(Anode)，其中，发光层或电子传输层包含至少一种聚合物，该聚合物由上述的硼烷衍生物交联聚合而成。
其中，阴极的材料可以为ITO、IGZO等。
电子注入层的材料为ZnO、掺杂ZnO等。
电子传输层的材料可以为本发明的上述以乙烯基为未端的硼烷衍生物或包含上述硼烷衍生物的混合物。
发光层的材料以DPEPO、CBP、mCP等作为主体材料，Ir(ppy)2acac等荧光材料为客体材料，客体材料的质量占比为1％～15％。
空穴传输层的材料可以为TCTA、NPB、TPD、TAPC和TDATA等。
可以理解的，空穴传输层可以为一层，也可以为两层或多层。
空穴注入层的材料可以为α-NPD、TCNQ、HAT-CN等。
阳极的材料可以为Ag、Al、Ag、与Mg等金属，或该低功函数的复合金属如Mg-Ag等。
具体地，本发明的电致发光器件的制备方法包括以下步骤：
首先对ITO基板按如下次序进行清洗：5％KOH溶液超声15min、纯水超声15min、异丙醇超声15min、烘箱干燥1h；然后将基板转移至UV-OZONE设备进行表面处理15min，处理完后立即转移至手套箱中。在干净的ITO基板上沉积电子注入层材料，形电子注入层，比如在ITO基板上旋涂一层ZnO纳米颗粒，然在120℃条件下烘烤15min左右；用有机溶剂如邻二氯苯、二甲基亚砜等溶解上述硼烷衍生物，得到硼烷衍生物溶液，在电子注入层上旋涂硼烷衍生物溶液，然后先在75℃～85℃下烘烤8～12min去除残余的溶剂，然后在150℃～250℃(较优的温度为180℃～250℃)条件下使末端为乙烯基的硼烷衍生物发生交联，交联时间为30min～60min，形成电子传输层；在电子传输层上旋涂上发光层墨水并形成发光层后；通过真空蒸镀的方式蒸镀上空穴传输层，空穴注入层，以及阳极。最后通过UV固化封装，并进行加热烘烤20min左右，制备得到电致发光器件。
以下为具体实施例
实施例1硼烷衍生物的合成
第一步：合成溴苯衍生物(1)
先对50mL的两口瓶进行抽真空的换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围，然后加入9mmol
和25mL无水四氢呋喃(THF)、溶解，于-78℃的低温条件下放置15min，然后逐滴加入9mmol正丁基锂(n-BuLi)，并在-78℃条件进行恒温反应3h，反应结束后，加入3mmol氟化硼乙醚(BF3O(C2H5)2)，并保持在-78℃低温下反应12h。反应完成后用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/二氯甲烷作洗脱剂，旋蒸、除去溶剂收集产物溴苯衍生物(1)，最后室温真空干燥12h，称重。计算产率为20％，溴苯衍生物(1)的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):7.44(d,3H),6.95(d,3H),2.33(s,18H)。
第二步：合成中间产物A或A’
其中，R4、R5和R6分别独立的选自H原子或碳原子数为1～4的烷基。
于500mL的两口瓶中加入的步骤1)反应所得的10mmol溴苯衍生物(1)、40mmol吡啶硼酸衍生物和2mmol催化剂(1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯)，然后进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL的1,4-二氧六环溶剂和2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在105℃下、氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后，对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，并对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到中间产物A或A’。
具体地，示例中间产物A1～A6的合成。
1)中间产物A1
在于500mL的两口瓶中加入10mmol溴苯衍生物(1)和40mmol吡啶硼酸衍生物以及2mmol催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL的1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在105℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，称重。产率约70％。A1的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):9.33(s,3H),8.89(s,3H),8.33(s,3H),7.67(d,3H),7.25(d,3H),2.33(s,18H)。
2)中间产物物A2
在于500mL的两口瓶中加入10mmol溴苯衍生物(1)、40mmol吡啶硼酸衍生物以及2mmol催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在105℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到中间产物A2，称重，产率约为70％。中间产物A2的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):9.34(s,3H),8.90(s,3H),7.67(d,3H),7.25(d,3H),2.44(s,9H),2.33(s,18H)。
3)中间产物A3
在于500mL的两口瓶中加入10mmol溴苯衍生物(1)、40mmol吡啶硼酸衍生物以及2mmol催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在105℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到中间产物A3，称重，产率约为70％。中间产物A3的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):8.57(s,3H),8.01(d,3H),7.91(d,3H),7.64(d,3H),7.25(d,3H),2.33(s,18H)。
4)中间产物A4
在于500mL的两口瓶中加入10mmol溴苯衍生物(1)、40mmol吡啶硼酸衍生物以及2mmol催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在105℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到中间产物A4，称重，产率约为70％。中间产物A4的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):8.58(s,3H),8.03(s,3H),7.91(d,3H),7.25(d,3H),2.37(s,9H),2.33(s,18H)。
5)中间产物A5
在于500mL的两口瓶中加入10mmol溴苯衍生物(1)、40mmol吡啶硼酸衍生物以及2mmol催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在105℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到中间产物A5，称重，产率约为70％。中间产物A5的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):9.13(s,3H),8.38(d,3H),7.67(d,3H),7.49(d,3H),7.25(d,3H),2.33(s,18H)。
6)中间产物A6
在于500mL的两口瓶中加入10mmol溴苯衍生物(1)、40mmol吡啶硼酸衍生物以及2mmol催化剂[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在105℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到中间产物A6，称重，产率约为70％。中间产物A6的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):9.11(s,3H),8.32(s,3H),7.67(d,3H),7.25(d,3H),2.39(s,9H),2.33(s,18H)。
第三步合成含乙烯基的硼烷衍生物M或M’
需要说明的是，
为第二步反应合成的中间产物A或A’。
在于500mL的两口瓶中加入3mmol中间产物A或A’、12mmol硼酸乙烯基衍生物，0.6mmol三环己基膦PCy以及0.3mmol催化剂三(二亚苄基丙酮)二钯Pd2(dba)3，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在100℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到聚合物M或M’。
示例含乙烯基的硼烷衍生物M的合成
1)硼烷衍生物M1
在于500mL的两口瓶中加入3mmol中间产物A1，12mmol硼酸乙烯基衍生物，0.6mmol三环己基膦PCy3以及0.3mmol催化剂三(二亚苄基丙酮)二钯Pd2(dba)3，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在100℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到硼烷衍生物M1，称重，产率约为80％。硼烷衍生物M1的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):9.34(s,6H),8.43(s,3H),7.67(d,3H),7.55(m,12H),7.25(d,3H),6.72(m,3H),5.76(m,3H),5.25(m,3H),2.39(s,9H),2.33(s,18H)。
2)硼烷衍生物M2
在于500mL的两口瓶中加入3mmol中间产物A1，12mmol硼酸乙烯基衍生物，0.6mmol三环己基膦PCy3以及0.3mmol催化剂三(二亚苄基丙酮)二钯Pd2(dba)3，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在100℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到硼烷衍生物M2，称重，产率约为80％。硼烷衍生物M2的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):9.34(s,6H),8.43(s,3H),7.67(d,9H),7.44(m,3H),7.23(m,15H),7.04(m,3H),6.72(m,3H),5.76(m,3H),5.25(m,3H),5.14(s,6H),2.33(s,18H)。
3)硼烷衍生物M4
在于500mL的两口瓶中加入3mmol中间产物A2，12mmol硼酸乙烯基衍生物，0.6mmol三环己基膦PCy3以及0.3mmol催化剂三(二亚苄基丙酮)二钯Pd2(dba)3，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在100℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到硼烷衍生物M4，称重，产率约为80％。硼烷衍生物M4的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):9.35(s,6H),7.67(d,9H),7.44(m,3H),7.23(m,15H),7.04(m,3H),6.72(m,3H),5.76(m,3H),5.25(m,3H),5.14(s,6H),2.44(s,9H),2.33(s,18H)。
4)硼烷衍生物M10
在于500mL的两口瓶中加入3mmol中间产物A5，12mmol硼酸乙烯基衍生物，0.6mmol三环己基膦PCy3以及0.3mmol催化剂三(二亚苄基丙酮)二钯Pd2(dba)3，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使压力管内处于氮气氛围；加入150mL 1,4-二氧六环溶剂以及2.4mol/L的Na2CO3溶液100mL。在100℃下，在氮气氛围中，混合液体回流过夜。反应结束后对反应液进行过滤，然后进行萃取分离，接着对反应液用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/乙酸乙酯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂收集产物，最后室温真空干燥12h，得到硼烷衍生物M10，称重，产率约为80％。硼烷衍生物M10的核磁共振结果为：1HNMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):8.90(s,3H),8.01(d,3H),7.91(d,3H),7.67(m,12H),7.44(t,3H),7.25(m,9H),7.04(m,3H),6.72(m,3H),5.76(m,3H),5.25(m,3H),5.14(s,6H),2.44(s,9H),2.33(s,18H)。
实施例2一种电致发光器件
本实施例的器件结构为：ITO/ZnO(35nm)/crosslink-M1(20nm)/mCP:Ir(ppy)2acac,7wt％(30nm)/TAPC(30nm)/NPB(10nm)/HAT-CN(10nm)/Al(120nm)。
其中，阴极为ITO；ZnO作为电子注入层的材料；交联型的硼烷衍生物M1作为电子传输层的材料；mCP和Ir(ppy)2acac作为发光层材料，其中，mCP作为主体材料，Ir(ppy)2acac作为客体材料，Ir(ppy)2acac的掺杂浓度为7wt％；TAPC作为空穴传输层中一层的材料，NPB作为空穴传输层中另一层的材料；HAT-CN作为空穴注入层的材料；Al作为阳极。
实施例3
本实施例的器件结构为：ITO/ZnO(35nm)/crosslink-M2(20nm)/mCP:Ir(ppy)2acac，7wt％(30nm)/TAPC(30nm)/NPB(10nm)/HAT-CN(10nm)/Al(120nm)。
实施例4
本实施例的器件结构为：本实施例的器件结构为：ITO/ZnO(35nm)/crosslink-M4(20nm)/mCP:Ir(ppy)2acac,7wt％(30nm)/TAPC(30nm)/NPB(10nm)/HAT-CN(10nm)/Al(120nm)。
实施例5
本实施例的器件结构为：ITO/ZnO(35nm)/crosslink-M10(20nm)/mCP:Ir(ppy)2acac,7wt％(30nm)/TAPC(30nm)/NPB(10nm)/HAT-CN(10nm)/Al(120nm)。
实施例6
本实施例的器件结构为：ITO/ZnO(35nm)/crosslink-M7(20nm)/mCP:Ir(ppy)2acac,7wt％(30nm)/TAPC(30nm)/NPB(10nm)/HAT-CN(10nm)/Al(120nm)。
实施例7
本实施例的器件结构为：ITO/ZnO(35nm)/crosslink-M8(20nm)/mCP:Ir(ppy)2acac,7wt％(30nm)/TAPC(30nm)/NPB(10nm)/HAT-CN(10nm)/Al(120nm)。
对比例1
对比例1与实施例2基本相同，不同之处在于以ZnO为电子传输层的材料，具体本对比例的器件结构为：
ITO/ZnO(35nm)/ZnO(20nm)/mCP:Ir(ppy)2acac,7wt％(30nm)/TAPC(30nm)/NPB(10nm)/HAT-CN(10nm)/Al(120nm)。
对本发明实施例2～7和对比例1的器件进行性能测试，结果见下表。
由上表可以看出，与对比例1的器件相比较，本发明实施例的器件最大电流效率得到明显提高，其最大电流效率达到85cd/A。而且该系列材料三线态能级较高，能有效阻挡发光层的激子，最大化地利用激子的发光，电流效率更高；并且该系列材料在高温交联后不容易被下一层的发光层的溶剂溶解，从而可以避免界面混溶和界面侵蚀的问题，因此该系列可交联硼烷衍生物材料能够特别适合使用溶液法加工制作大面积、低成本电致发光器件。
另外，本发明实施例中所用发光材料均为绿光发光材料，NTSC色域数据表明，本发明实施例的绿光色纯度高，而对比例1中绿光有杂光混合，色纯度低。
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 (10)
1.一种硼烷衍生物，其特征在于，所述硼烷衍生物具有如下通式(I)的结构：
式(I)中，通式(I)中的乙烯基相连所述R选自以下基团中的一种：
其中，R2为氢原子或碳原子数为1～4的直链烷基；n为1～8中的整数；
其中，*与**均表示连接位点，**表示与通式(I)中的乙烯基相连的连接位点。
2.根据权利要求1所述的硼烷衍生物，其特征在于，所述硼烷衍生物选自如下具有式M1～式M12所示结构的化合物中的一种：
3.一种硼烷衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将式(a)化合物与式(b)化合物发生取代反应，生成式(I)硼烷衍生物；
所述式(a)化合物、式(b)化合物和式(I)硼烷衍生物的结构式分别如下所示：
式(I)中，
R的结构为Ar1—Ar2，R选自以下基团中的一种：
其中，R2为氢原子或碳原子数为1～4的直链烷基；n为1～8中的整数，*与**均表示连接位点，**表示与通式(I)中的乙烯基相连的连接位点。
4.一种电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件包含至少一种由权利要求1～2任一项所述的硼烷衍生物或采用权利要求3所述制备方法制备得到的硼烷衍生物交联而成的聚合物。
5.根据权利要求4所述的电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件包含电子传输层和发光层，所述电子传输层至少包含一种所述聚合物，或者，所述发光层至少包含一种所述聚合物。
6.根据权利要求4所述的电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件包括层叠设于基板上的阴极、电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极；所述发光层或所述电子传输层包含至少一种所述聚合物。
7.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述阴极的材料选自ITO或IGZO；所述阳极的材料选自Ag、Al、Ag与Mg中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述空穴传输层的材料选自TCTA、NPB、TPD、TAPC和TDATA中的任意一种。
9.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入层的材料选自α-NPD、TCNQ、HAT-CN中的任意一种。
10.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述电子注入层的材料选自ZnO、掺杂ZnO中的任意一种。
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