CN111793063A - 一类有机发光分子及其在有机发光二极管中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一类有机发光分子及其在有机发光二极管中的应用。这种分子兼具宽带隙、高荧光量子产率、高电子迁移率、高空穴迁移率、高激子利用率等特点。这类分子具有不对称结构，可以抑制分子聚集，减少激子淬灭。此外，可以通过改变两种单元的连接位点，调节其发射光谱。可用于制备不同发射波长的高效率蓝光有机电致发光器件。

Description

一类有机发光分子及其在有机发光二极管中的应用
技术领域
本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一种咪唑类有机蓝光分子及具有该分子的有机发光二极管。
背景技术
有机发光二极管(OLED)具有柔性、主动发光、高效率、低电压驱动和容易制备大面积器件等优点，受到了人们的广泛关注。 OLED相关研究最早可追溯到20世纪60年代，1963年，纽约大学的Pope教授等第一次发现了有机分子单晶蒽的电致发光现象，随后相继出现了一些单晶结构材料电致发光性能的研究，但由于当时的器件驱动电压高，未能引起广泛关注。直到1987年美国柯达公司的邓青云等人采用三明治的器件结构研制出了OLED器件在10V直流电压驱动下亮度达到1000cd m-2，这使OLED研究获得了划时代的发展。
OLED器件结构包括阴极、阳极和中间的有机层，有机层一般包括电子/空穴传输层、发光层。在电场作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入，并分别在功能层中进行迁移，然后在发光层中形成激子，激子通过辐射跃迁回到基态并发出光子。
有机发光二极管主要应用前景在两个方面：其一是应用于新型显示，其二是应用于固态照明。发光材料是OLED中最核心的部分，决定了器件发光颜色，并且在很大程度上决定了器件效率和器件寿命。要实现高显色指数的全彩色显示面板，需要红绿蓝三色发射的有机发光材料。相比于绿光和红光材料，高效率的蓝色荧光材料还比较匮乏，因此，开发出新型的高性能的蓝光材料是OLED研究的一个重点。
菲并咪唑具有大的共轭刚性结构，有利于增加辐射跃迁速率，提高发光效率。而且，咪唑环上的两个氮原子分别为富电子和缺电子状态，使得其具有双极性的特点，拥有更加平衡的载流子传输能力，有助于提高电致发光效率。本发明以菲并咪唑为受体单元，咔唑为给体单元，构筑新型的给受体型蓝色荧光分子。这种分子具有高的荧光量子产率，较高且平衡的载流子传输能力，易调节的光谱等特点，可用于制备高效率的有机发光二极管。
发明内容
本发明的目的在于提供一类咪唑类有机蓝光分子及其在有机发光二极管中的应用。咪唑单元具有宽带隙、高稳定性、高荧光量子产率、高载流子迁移率等特点，同时不对称的分子结构可以抑制分子聚集，构筑的小分子可用于制备高效率的蓝光有机发光二极管。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一类咪唑类有机蓝光分子，其化学结构式满足如下结构之一：
Figure RE-GDA0002667422760000031
式中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10分别为H、 D、碳原子数为1～4的烷基中的一种。
Ar为碳原子数为1～4的烷基或碳原子数6～30的芳香族烃基，优选为以下结构：
Figure RE-GDA0002667422760000032
所述一类咪唑类有机蓝光分子可应用于有机发光二极管。
进一步地，上述的一类咪唑类有机蓝光分子在有机发光二极管中的应用，其特征在于：有机电致发光的器件结构为阳极/空穴注入层/ 空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极，器件结构中还可含有电子阻挡层、空穴阻挡层、光取出层等其他功能层。器件中有机发光层中至少含有一种所述的一类咪唑类有机蓝光分子。发光层是所述的咪唑类有机蓝光分子的小分子纯膜，或者是所述的咪唑类有机蓝光分子和主体/客体材料的混合膜。
本发明的一类咪唑类有机蓝光分子及其有机发光二极管具有如下特点：
(1)菲并咪唑单元为刚性共轭分子，具有良好的热稳定性和高的荧光量子产率。
(2)咔唑和菲并咪唑分别为电子给体/受体单元，构建的D-A型分子具有良好的空穴和电子注入与传输能力，具有双极性传输的特点。
(3)可以简单的改变咔唑和菲并咪唑的偶联位点，调节分子的载流子传输能力、发射光谱等，获得不同发射波长的蓝光材料。
(4)这类咪唑类蓝光分子具有杂化-局域电荷转移(HLCT)态特征，可以获得高激子利用率，实现高效率。
附图说明
图1为化合物M1的结构式及合成路线；
图2为化合物M2的结构式及合成路线；
图3为化合物M3和M4的结构式及合成路线；
图4为化合物M5的结构式及合成路线；
图5化合物M6的结构式及合成路线；
图6为化合物M7和M8的结构式及合成路线；
图7为化合物M9的结构式及合成路线；
图8化合物M10的结构式及合成路线
图9为M3为发光层材料时的器件外量子效率对亮度曲线。
具体实施方式
实施例1
化合物M1的制备
化合物M1的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下
Figure RE-GDA0002667422760000051
(1)化合物1的合成
氮气保护下，将菲醌(10mmol)、对溴苯甲醛(10mmol)、苯胺(10mmol)加入100ml乙酸中，加热至回流反应24小时。冷却至室温静置后，抽滤，滤渣用乙醇冲洗3遍，得到粗产物。用四氢呋喃/乙醇混合溶剂重结晶得到白色固体产物，产率85％。1H NMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物2的合成
氮气气氛中，将化合物1(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12 mmol)、醋酸钾(10mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.5mmol)加入50ml 1,4-二氧六环中，升温至80℃并反应12小时。反应完成后，冷却，减压蒸馏旋干反应溶剂后用二氯甲烷萃取，然后用饱和氯化钠溶液洗涤3遍，粗产物用石油醚/二氯甲烷作淋洗剂柱层析提纯，得到白色固体产物，产率90％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物3的合成
氮气保护下，将化合物2(10mmol)、9,10-二溴蒽(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率75％。1HNMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M1的合成
氮气保护下，将化合物3(10mmol)、化合物3(10mmol)、碳酸钾(50mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于100ml甲苯和25ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率83％。1H NMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为55％。
实施例2
化合物M2的制备
化合物M2的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下
Figure RE-GDA0002667422760000071
(1)化合物4的合成
氮气保护下，将菲醌(10mmol)、间溴苯甲醛(10mmol)、苯胺(10mmol)加入100ml乙酸中，加热至回流反应24小时。冷却至室温静置后，抽滤，滤渣用乙醇冲洗3遍，得到粗产物。用四氢呋喃/乙醇混合溶剂重结晶得到白色固体产物，产率86％。1H NMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物5的合成
氮气气氛中，将化合物4(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12 mmol)、醋酸钾(10mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.5mmol)加入50ml 1,4-二氧六环中，升温至80℃并反应12小时。反应完成后，冷却，减压蒸馏旋干反应溶剂后用二氯甲烷萃取，然后用饱和氯化钠溶液洗涤3遍，粗产物用石油醚/二氯甲烷作淋洗剂柱层析提纯，得到白色固体产物，产率92％。1H NMR、13CNMR、MS 和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物6的合成
氮气保护下，将化合物4(10mmol)、9,10-二溴蒽(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和10ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至90℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率73％。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M2的合成
氮气保护下，将化合物6(10mmol)、4-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸(10mmol)、碳酸钾(50mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于80ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至90℃反应8小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率77％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为63％。
实施例3
化合物M3和M4的制备
化合物M3和M4的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下
Figure RE-GDA0002667422760000081
(1)化合物7的合成
氮气保护下，将化合物2(10mmol)、6,12-二溴䓛(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和10ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率75％。1HNMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物M3的合成
氮气保护下，将化合物7(10mmol)、4-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸(10mmol)、碳酸钾(50mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于75ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率74％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为66％。
(3)化合物8的合成
氮气保护下，将化合物M3(10mmol)溶于75ml氯仿和25ml 二甲基甲酰胺中，再分批加入NBS(20mmol)，在室温反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率88％。1H NMR、13C NMR、 MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M4的合成
将化合物8(5mmol)加入300mL四氢呋喃中，氮气保护下，常温下滴加正丁基锂(15mmol)，室温反应1小时后，加热至60℃继续反应1小时，降至室温后，加入重水(D2O)搅拌反应6小时。减压蒸馏除去溶剂后，二氯甲烷萃取产物，用四氢呋喃/石油醚混合溶剂重结晶，得到固体产物，产率90％。1H NMR、13C NMR、MS 和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为62％。
实施例4
化合物M5的制备
化合物M5的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下
Figure RE-GDA0002667422760000101
(1)化合物9的合成
氮气保护下，将菲醌(10mmol)、对溴苯甲醛(10mmol)、对叔丁基苯胺(10mmol)加入100ml乙酸中，加热至回流反应24小时。冷却至室温静置后，抽滤，滤渣用乙醇冲洗3遍，得到粗产物。用四氢呋喃/乙醇混合溶剂重结晶得到白色固体产物，产率81％。1H NMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物10的合成
氮气气氛中，将化合物9(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12 mmol)、醋酸钾(10mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.5mmol)加入50ml 1,4-二氧六环中，升温至85℃并反应12小时。反应完成后，冷却，减压蒸馏旋干反应溶剂后用二氯甲烷萃取，然后用饱和氯化钠溶液洗涤3遍，粗产物用石油醚/二氯甲烷作淋洗剂柱层析提纯，得到白色固体产物，产率89％。1H NMR、13CNMR、MS 和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物11的合成
氮气保护下，将化合物10(10mmol)、6,12-二溴䓛(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于50ml甲苯和10ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚 /二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率77％。1H NMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M5的合成
氮气保护下，将化合物11(10mmol)、3-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸(10mmol)、碳酸钾(50mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于80ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率75％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为58％。
实施例5
化合物M6的制备
化合物M6的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下
Figure RE-GDA0002667422760000121
(1)化合物M6的合成
氮气保护下，将化合物7(10mmol)、叔丁基咔唑硼酸酯(10 mmol)、碳酸钾(50mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于 75ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率76％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为60％。
实施例6
化合物M7和M8的制备
化合物M7和M8的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下
Figure RE-GDA0002667422760000131
(1)化合物M7的合成
氮气保护下，将化合物7(10mmol)、叔丁基咔唑硼酸酯(10 mmol)、碳酸钾(50mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于 80ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率72％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为69％。
(2)化合物12的合成
氮气保护下，将化合物M7(10mmol)溶于75ml氯仿和25ml 二甲基甲酰胺中，再分批加入NBS(20mmol)，在室温反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率86％。1H NMR、13C NMR、 MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物M8的合成
将化合物12(5mmol)加入300mL四氢呋喃中，氮气保护下，常温下滴加正丁基锂(15mmol)，室温反应1小时后，加热至60℃继续反应1小时，降至室温后，加入重水(D2O)搅拌反应6小时。减压蒸馏除去溶剂后，二氯甲烷萃取产物，用四氢呋喃/石油醚混合溶剂重结晶，得到固体产物，产率88％。1H NMR、13C NMR、MS 和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为53％。
实施例7
化合物M9的制备
化合物M9的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下
Figure RE-GDA0002667422760000141
(1)化合物13的合成
氮气保护下，将菲醌(10mmol)、对溴苯甲醛(10mmol)、4-(1- 萘基)苯胺(10mmol)加入100ml乙酸中，加热至回流反应24小时。冷却至室温静置后，抽滤，滤渣用乙醇冲洗3遍，得到粗产物。用四氢呋喃/乙醇混合溶剂重结晶得到白色固体产物，产率81％。1H NMR、13CNMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物14的合成
氮气气氛中，将化合物13(10mmol)、联硼酸频哪醇酯(12 mmol)、醋酸钾(10mmol)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.5mmol)加入50ml 1,4-二氧六环中，升温至85℃并反应12小时。反应完成后，冷却，减压蒸馏旋干反应溶剂后用二氯甲烷萃取，然后用饱和氯化钠溶液洗涤3遍，粗产物用石油醚/二氯甲烷作淋洗剂柱层析提纯，得到白色固体产物，产率92％。1H NMR、13C NMR、MS 和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物15的合成
氮气保护下，将化合物14(10mmol)、1,6-二溴芘(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于60ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚 /二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率77％。1HNMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M9的合成
氮气保护下，将化合物15(10mmol)、叔丁基咔唑硼酸酯(10 mmol)、碳酸钾(50mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于 100ml甲苯和25ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率84％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为60％。
实施例8
化合物M10的制备
化合物M10的结构式及合成路线如下所示，具体合成方法如下
Figure RE-GDA0002667422760000161
(1)化合物16的合成
氮气保护下，将化合物2(10mmol)、1,6-二溴芘(10mmol)、碳酸钾(30mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于70ml甲苯和15ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚 /二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率79％。1HNMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(2)化合物17的合成
氮气保护下，将化合物16(10mmol)、叔丁基咔唑硼酸酯(10 mmol)、碳酸钾(50mmol)、四(三苯基膦)钯(0.5mmol)溶于 100ml甲苯和25ml水中，再加入四丁基溴化铵作相转移催化剂，升温至85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率80％。1H NMR、13C NMR、MS和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(3)化合物18的合成
氮气保护下，将化合物17(10mmol)溶于75ml氯仿和25ml二甲基甲酰胺中，再加入NBS(50mmol)，在85℃反应12小时。反应结束后，减压蒸馏除去甲苯溶剂，用二氯甲烷萃取产物，饱和氯化钠水溶液洗涤三次，有机相使用旋转蒸发仪除去溶剂，使用柱层析方法对粗产物进行提纯，用硅胶作为固定相，石油醚/二氯甲烷作为流动相，纯化后得到固体产物，产率91％。1H NMR、13C NMR、MS 和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。
(4)化合物M10的合成
将化合物18(5mmol)加入300mL四氢呋喃中，氮气保护下，常温下滴加正丁基锂(15mmol)，室温反应1小时后，加热至60℃继续反应1小时，降至室温后，加入重水(D2O)搅拌反应6小时。减压蒸馏除去溶剂后，二氯甲烷萃取产物，用四氢呋喃/石油醚混合溶剂重结晶，得到固体产物，产率79％。1H NMR、13C NMR、MS 和元素分析结果表明所得到的化合物为目标产物。测得荧光量子产率为57％。
实施例9
有机发光二极管的制备
取预先做好的方块电阻为15Ω的氧化铟锡(ITO)玻璃，依次用丙酮，洗涤剂，去离子水和异丙醇超声清洗，等离子处理10分钟。然后在真空蒸镀设备中，在ITO表面依次蒸镀5nm厚的2,3,6,7,10,11- 六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)作为空穴注入层、25nm 厚的4,4’-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)作为空穴传输层、15nm厚的4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)作为激子阻挡层、20nm厚的本发明申请的咪唑类蓝光小分子作为发光层、40nm 厚的1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)作为电子传输层、 1nm厚的氟化锂(LiF)作为电子注入层、100nm厚的铝(Al)作为阴极。各发光材料的电致发光性能见下表。
发光层材料 最大外量子效率(％) 最大亮度(cd m<sup>-2</sup>)
M1 10.2 25000
M2 9.5 24000
M3 9.0 22000
M4 8.7 25000
M5 9.5 27000
M6 8.0 21000
M7 7.6 23000
M8 8.6 26000
M9 9.0 28000
M10 8.5 24000
图10为M3为发光层材料时的器件外量子效率对亮度曲线，可以发现器件具有很高的效率，外量子效率达到9％，且器件的效率滚降较小。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (7)

1.一种咪唑类有机蓝光分子，其化学结构式为如下结构之一：
Figure FDA0002521077020000011
式中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10分别为H、D、碳原子数为1～4的烷基中的一种，Ar为碳原子数为1～4的烷基或碳原子数6～30的芳香族烃基。
2.权利要求1所述的咪唑类有机蓝光分子，其特征在于，Ar单元优选为以下结构：
Figure FDA0002521077020000012
3.一种根据权利要求1-2所述的咪唑类有机蓝光分子在有机发光二极管中的应用，其特征在于：所述有机发光二极管含权利要求1述所的咪唑类有机蓝光分子。
4.根据权利要求3所述的咪唑类有机蓝光分子在有机发光二极管中的应用，其特征在于：所述有机发光二极管的器件结构包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极；其特征在于：所述发光层为有机发光层，所述有机发光层中至少含有一种如权利要求1-所述的咪唑类有机蓝光分子。
5.根据权利要求4所述的咪唑类有机蓝光分子在有机发光二极管中的应用，其特征在于：所述发光层为包括权利要求1-2中任一项所述的咪唑类有机蓝光分子的小分子纯膜。
6.根据权利要求4所述的咪唑类有机蓝光分子在有机发光二极管中的应用，其特征在于：所述发光层为包括权利要求1-2中任一项所述的咪唑类有机蓝光分子和主体/客体材料的混合膜。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的咪唑类有机蓝光分子在有机发光二极管中的应用，其特征在于：器件结构中还含有电子阻挡层、空穴阻挡层、光取出层等其他功能层。
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