CN111808140A - 有机金属化合物、以及包括其的有机发光器件和诊断组合物 - Google Patents

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Abstract

公开有机金属化合物、以及包括其的有机发光器件和诊断组合物。所述有机金属化合物由式1表示，其中，在式1中，M、L1、L2、n1、和n2各自与在本文中描述的相同。式1M(L1)n1(L2)n2。

Description

有机金属化合物、以及包括其的有机发光器件和诊断组合物
对相关申请的交叉引用
本申请要求在韩国知识产权局于2019年4月11日提交的韩国专利申请No.10-2019-0042745的优先权和权益、以及由其产生的所有权益，将其内容全部引入本文中作为参考。
技术领域
一种或多种实施方式涉及有机金属化合物、包括所述有机金属化合物的有机发光器件、和包括所述有机金属化合物的诊断组合物。
背景技术
有机发光器件是在视角、响应时间、亮度、驱动电压、和响应速度方面具有优异的特性并且产生全色图像的自发射器件。
在实例中，有机发光器件包括阳极、阴极、以及在阳极和阴极之间的有机层，其中有机层包括发射层。空穴传输区域可在阳极和发射层之间，并且电子传输区域可在发射层和阴极之间。从阳极提供的空穴可通过空穴传输区域朝着发射层移动，且从阴极提供的电子可通过电子传输区域朝着发射层移动。空穴和电子在发射层中复合以产生激子。这些激子从激发态跃迁到基态，由此产生光。
发光化合物可用于监控、感测或检测多种生物材料，包括细胞和蛋白质。所述发光化合物的实例为磷光发光化合物。
发明内容
本公开内容的方面提供新的有机金属化合物、包括所述新的有机金属化合物的有机发光器件、和包括所述新的有机金属化合物的诊断组合物。
额外的方面将部分地在随后的描述中阐明，且部分地将由所述描述明晰，或者可通过所提供的实施方式的实践获悉。
本公开内容的一个方面提供由下式1表示的有机金属化合物：
式1
M(L1)n1(L2)n2。
在式1中，
M可为过渡金属，
L1可为由式2表示的配体，
n1可为1、2、或3，其中，当n1为2或更大时，两个或更多个L1可彼此相同或不同，
L2可为单齿配体、二齿配体、三齿配体、或四齿配体，
n2可为0、1、2、3、或4，其中，当n2为2或更大时，两个或更多个L2可彼此相同或不同，和
L1和L2可彼此不同：
式2
Figure BDA0002442046160000021
在式2中，
X1可为C、N、Si、或P，
X21可为C或N，
环CY1和环CY21可各自独立地为C5-C30碳环基团或C2-C30杂环基团，
X2和X3可各自独立地为O、S、Se、或C(R2)，其中X2或X3可为O、S、或Se，
X4可为N或C(R4)，
X5可为N或C(R5)，
R1、R2、R4、R5、和R21可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、-SF5、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C2-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C2-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q1)(Q2)、-Si(Q3)(Q4)(Q5)、-B(Q6)(Q7)、-P(＝O)(Q8)(Q9)、或-P(Q8)(Q9)，
a1和a21可各自独立地为0-20的整数，
环CY1和R2可不彼此连接，且R1和R2可不彼此连接，
L11可为未取代的或被至少一个R10a取代的C5-C30碳环基团、或者未取代的或被至少一个R10a取代的C2-C30杂环基团，
b11可为0-10的整数，其中，当b11为0时，由*-(L11)b11-*'表示的基团可为单键，和当b11为2或更大时，两个或更多个L11可彼此相同或不同，
多个相邻的R21的两个可任选地连接以形成未取代的或被至少一个R10a取代的C5-C30碳环基团、或者未取代的或被至少一个R10a取代的C2-C30杂环基团。
R10a可与关于R21所定义的相同，
*和*'各自表示与式1中的M的结合位点，
取代的C5-C30碳环基团、取代的C2-C30杂环基团、取代的C1-C60烷基、取代的C2-C60烯基、取代的C2-C60炔基、取代的C1-C60烷氧基、取代的C3-C10环烷基、取代的C2-C10杂环烷基、取代的C3-C10环烯基、取代的C2-C10杂环烯基、取代的C6-C60芳基、取代的C6-C60芳氧基、取代的C6-C60芳硫基、取代的C1-C60杂芳基、取代的单价非芳族稠合多环基团、和取代的单价非芳族稠合杂多环基团的(一个或多个)取代基可为：
氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、或C1-C60烷氧基；
各自被如下取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、或C1-C60烷氧基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q11)(Q12)、-Si(Q13)(Q14)(Q15)、-B(Q16)(Q17)、-P(＝O)(Q18)(Q19)、或其任意组合；
C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、或单价非芳族稠合杂多环基团；
各自被如下取代的C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、或单价非芳族稠合杂多环基团：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q21)(Q22)、-Si(Q23)(Q24)(Q25)、-B(Q26)(Q27)、-P(＝O)(Q28)(Q29)、或其任意组合；
-N(Q31)(Q32)、-Si(Q33)(Q34)(Q35)、-B(Q36)(Q37)、或-P(＝O)(Q38)(Q39)；或
其任意组合，和
Q1-Q9、Q11-Q19、Q21-Q29、和Q31-Q39可各自独立地为氢，氘，-F，-Cl，-Br，-I，羟基，氰基，硝基，氨基，脒基，肼基，腙基，羧酸基团或其盐，磺酸基团或其盐，磷酸基团或其盐，C1-C60烷基，C2-C60烯基，C2-C60炔基，C1-C60烷氧基，C3-C10环烷基，C2-C10杂环烷基，C3-C10环烯基，C2-C10杂环烯基，C6-C60芳基，被C1-C60烷基、C6-C60芳基、或其任意组合取代的C6-C60芳基，C6-C60芳氧基，C6-C60芳硫基，C1-C60杂芳基，单价非芳族稠合多环基团，单价非芳族稠合杂多环基团，或其任意组合。
本公开内容的另一方面提供有机发光器件，其包括：第一电极；第二电极；以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间并且包括发射层的有机层，其中所述有机层可包括至少一种所述有机金属化合物。
所述有机金属化合物可包括在所述有机层的所述发射层中并且可充当掺杂剂。
本公开内容的另一方面提供包括至少一种由式1表示的有机金属化合物的诊断组合物。
附图说明
由结合图1考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易理解，图1是根据实施方式的有机发光器件的示意性横截面图。
具体实施方式
现在将对实施方式详细地进行介绍，其实例说明于附图中，其中相同的附图标记始终指的是相同的元件。在这点上，本实施方式可具有不同的形式并且不应解释为限于本文中所阐明的描述。因此，下面仅通过参考附图描述实施方式，以说明本描述的方面。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。表述例如“的至少一个(种)”，当在要素列表之前或之后时，修饰整个要素列表且不修饰所述列表的单独要素。
将理解，当一个元件被称作“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者其间可存在中间元件。相反，当一个元件被称作“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。
将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组分、区域、层或部分区别于另外的元件、组分、区域、层或部分。因此，在不背离本文中的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组分、区域、层或部分可称为第二元件、组分、区域、层或部分。
本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式的目的且不意图为限制性的。如本文中使用的，单数形式“一个(种)”和“所述(该)”意图包括复数形式，包括“至少一个(种)”，除非内容清楚地另外指明。“至少一个(种)”将不被解释为限制“一个”或“一种”。“或”意味着“和/或”。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和全部组合。将进一步理解，术语“包括”或“包含”当用在本说明书中时，表明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、和/或组分，但不排除存在或增加一种或多种另外的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组分、和/或其集合。
此外，在本文中可使用相对术语如“下部”或“底部”以及“上部”或“顶部”来描述如图中所示的一个元件与另外的元件的关系。将理解，除图中所描绘的方位之外，相对术语还意图包括器件的不同方位。例如，如果将图之一中的器件翻转，被描述为在另外的元件的“下部”侧上的元件则将被定向在所述另外的元件的“上部”侧上。因此，取决于图的具体方位，示例性术语“下部”可包括“下部”和“上部”两种方位。类似地，如果将图之一中的器件翻转，被描述为“在”另外的元件“下面”或“之下”的元件则将被定向“在”所述另外的元件“上方”。因此，示例性术语“在……下面”或“在……之下”可包括在……上方和在……下面两种方位。
如本文中使用的“约”或“大约”包括所陈述的值且意味着在如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的限制)而确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。例如，“约”可意味着相对于所陈述的值的偏差在一种或多种标准偏差范围内，或者在±10％、或5％范围内。
除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同。将进一步理解，术语，例如在常用字典中定义的那些，应被解释为其含义与它们在本公开内容和相关领域的背景中的含义一致，并且将不以理想化或过度形式的意义进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。
在本文中参考作为理想化实施方式的示意图的横截面图描述示例性实施方式。这样，将预计到作为例如制造技术和/或公差的结果的与图的形状的偏差。因此，本文中描述的实施方式不应解释为限于如本文中所示的区域的具体形状，而是包括由例如制造所导致的形状方面的偏差。例如，图示或描述为平坦的区域可典型地具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，所图示的尖锐的角可为圆化的。因此，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不意图图示区域的精确形状且不意图限制本权利要求的范围。
本公开内容的一个方面提供由下式1表示的有机金属化合物：
式1
M(L1)n1(L2)n2。
式1中的M可为过渡金属。
例如，M可为元素周期表的第一行过渡金属、第二行过渡金属、或第三行过渡金属。
在一种实施方式中，M可为铱(Ir)、铂(Pt)、锇(Os)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)、铥(Tm)、或铑(Rh)。
在一种实施方式中，M可为Ir、Pt、Os、或Rh，但本公开内容的实施方式不限于此。
式1中的L1可为由式2表示的配体，并且式1中的n1表示式1中的L1的数量且可为1、2、或3。当n1为2或更大时，两个或更多个L1可彼此相同或不同：
式2
Figure BDA0002442046160000071
式2可与下面描述的相同。
例如，n1可为1或2。
式1中的L2可为单齿配体、二齿配体、三齿配体、或四齿配体，和式1中的n2表示L2的数量且可为0、1、2、3、或4。当n2为2或更大时，两个或更多个L2可彼此相同或不同。L2可与下面描述的相同。
例如，式1中的n2可为1或2。
在式1中，L1和L2可彼此不同。
在一种实施方式中，M可为Ir或Os，且n1与n2之和可为3或4；或者M可为Pt，且n1与n2之和可为2。
在式2中，X1可为C、N、Si、或P，和X21可为C或N。
例如，在式2中，X21可为C。
在式2中，环CY1和环CY21可各自独立地为C5-C30碳环基团或C2-C30杂环基团。
例如，环CY1和环CY21可各自独立地为i)第一环，ii)第二环，iii)其中至少两个第一环彼此稠合的稠环，iv)其中至少两个第二环彼此稠合的稠环，或v)其中至少一个第一环和至少一个第二环彼此稠合的稠环。
所述第一环可为环戊烷基团、环戊二烯基团、呋喃基团、噻吩基团、吡咯基团、噻咯基团、茚基团、苯并呋喃基团、苯并噻吩基团、吲哚基团、苯并噻咯基团、
Figure BDA0002442046160000081
唑基团、异
Figure BDA0002442046160000082
唑基团、
Figure BDA0002442046160000083
二唑基团、异
Figure BDA0002442046160000084
二唑基团、
Figure BDA0002442046160000085
三唑基团、异
Figure BDA0002442046160000086
三唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、噻二唑基团、异噻二唑基团、噻三唑基团、异噻三唑基团、吡唑基团、咪唑基团、三唑基团、四唑基团、氮杂噻咯基团、二氮杂噻咯基团、或三氮杂噻咯基团。
所述第二环可为金刚烷基团、降莰烷基团、降冰片烯基团、环己烷基团、环己烯基团、苯基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、或三嗪基团。
在一种实施方式中，环CY1和环CY21可各自独立地为环戊烯基团、环己烯基团、苯基团、萘基团、蒽基团、菲基团、苯并[9,10]菲基团、芘基团、
Figure BDA0002442046160000087
基团、环戊二烯基团、1,2,3,4-四氢萘基团、噻吩基团、呋喃基团、吲哚基团、苯并硼杂环戊二烯(benzoborole)基团、苯并磷杂环戊二烯(benzophosphole)基团、茚基团、苯并噻咯基团、苯并锗杂环戊二烯(benzogermole)基团、苯并噻吩基团、苯并硒吩基团、苯并呋喃基团、咔唑基团、二苯并硼杂环戊二烯基团、二苯并磷杂环戊二烯基团、芴基团、二苯并噻咯基团、二苯并锗杂环戊二烯基团、二苯并噻吩基团、二苯并硒吩基团、二苯并呋喃基团、二苯并噻吩5-氧化物基团、9H-芴-9-酮基团、二苯并噻吩5,5-二氧化物基团、氮杂吲哚基团、氮杂苯并硼杂环戊二烯基团、氮杂苯并磷杂环戊二烯基团、氮杂茚基团、氮杂苯并噻咯基团、氮杂苯并锗杂环戊二烯基团、氮杂苯并噻吩基团、氮杂苯并硒吩基团、氮杂苯并呋喃基团、氮杂咔唑基团、氮杂二苯并硼杂环戊二烯基团、氮杂二苯并磷杂环戊二烯基团、氮杂芴基团、氮杂二苯并噻咯基团、氮杂二苯并锗杂环戊二烯基团、氮杂二苯并噻吩基团、氮杂二苯并硒吩基团、氮杂二苯并呋喃基团、氮杂二苯并噻吩5-氧化物基团、氮杂-9H-芴-9-酮基团、氮杂二苯并噻吩5,5-二氧化物基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、喹喔啉基团、喹唑啉基团、菲咯啉基团、吡咯基团、吡唑基团、咪唑基团、三唑基团、
Figure BDA0002442046160000091
唑基团、异
Figure BDA0002442046160000092
唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、
Figure BDA0002442046160000093
二唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、苯并咪唑基团、苯并
Figure BDA0002442046160000094
唑基团、苯并噻唑基团、苯并
Figure BDA0002442046160000095
二唑基团、苯并噻二唑基团、5,6,7,8-四氢异喹啉基团、或5,6,7,8-四氢喹啉基团，但本公开内容的实施方式不限于此。
在一种或多种实施方式中，环CY1可为环戊烷基团、环己烷基团、环庚烷基团、环辛烷基团、金刚烷基团、降莰烷基团、降冰片烯基团、环戊烯基团、环己烯基团、环庚烯基团、苯基团、萘基团、芴基团、菲基团、蒽基团、荧蒽基团、苯并[9,10]菲基团、芘基团、
Figure BDA0002442046160000096
基团、吡咯基团、噻吩基团、呋喃基团、咪唑基团、吡唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、
Figure BDA0002442046160000097
唑基团、异
Figure BDA0002442046160000098
唑基团、吡啶基团、吡嗪基团、嘧啶基团、哒嗪基团、异吲哚基团、吲哚基团、吲唑基团、嘌呤基团、喹啉基团、异喹啉基团、苯并喹啉基团、喹喔啉基团、喹唑啉基团、噌啉基团、咔唑基团、菲咯啉基团、苯并咪唑基团、苯并呋喃基团、苯并噻吩基团、异苯并噻唑基团、苯并
Figure BDA0002442046160000099
唑基团、异苯并
Figure BDA00024420461600000910
唑基团、三唑基团、四唑基团、
Figure BDA00024420461600000911
二唑基团、三嗪基团、二苯并呋喃基团、二苯并噻吩基团、二苯并噻咯基团、苯并咔唑基团、二苯并咔唑基团、咪唑并吡啶基团、或咪唑并嘧啶基团，但本公开内容的实施方式不限于此。
在式2中，X2和X3可各自独立地为O、S、Se、或C(R2)，其中X2或X3可为O、S、或Se。
例如，在式2中，i)X2可为O、S、或Se，且X3可为C(R2)；或ii)X2可为C(R2)，且X3可为O、S、或Se。
在式2中，X4可为N或C(R4)，且X5可为N或C(R5)。
例如，X4可为C(R4)，且X5可为C(R5)。
在式2中，R1、R2、R4、R5、和R21可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、-SF5、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C2-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C2-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q1)(Q2)、-Si(Q3)(Q4)(Q5)、-B(Q6)(Q7)、-P(＝O)(Q8)(Q9)、或-P(Q8)(Q9)，其中Q1-Q9各自与以上描述的相同。
例如，R1、R2、R4、R5、R21、和R10a可各自独立地为：
氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、-SF5、C1-C20烷基、或C1-C20烷氧基；
各自被如下取代的C1-C20烷基或C1-C20烷氧基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C10烷基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、二环[1.1.1]戊基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.2]辛基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、或其任意组合；
各自未被取代的或被如下取代的环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基、二环[1.1.1]戊基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.2]辛基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、芘基、
Figure BDA0002442046160000101
基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、
Figure BDA0002442046160000102
唑基、异
Figure BDA0002442046160000103
唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、咔唑基、菲咯啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻唑基、苯并
Figure BDA0002442046160000104
唑基、异苯并
Figure BDA0002442046160000105
唑基、三唑基、四唑基、
Figure BDA0002442046160000106
二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、咪唑并吡啶基、或咪唑并嘧啶基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基、二环[1.1.1]戊基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.2]辛基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、芘基、
Figure BDA0002442046160000112
基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、
Figure BDA0002442046160000113
唑基、异
Figure BDA0002442046160000114
唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、咔唑基、菲咯啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻唑基、苯并
Figure BDA0002442046160000115
唑基、异苯并
Figure BDA0002442046160000116
唑基、三唑基、四唑基、
Figure BDA0002442046160000117
二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、-Si(Q33)(Q34)(Q35)、或其任意组合；或
-N(Q1)(Q2)、-Si(Q3)(Q4)(Q5)、-B(Q6)(Q7)、-P(＝O)(Q8)(Q9)、或-P(Q8)(Q9)，和
Q1-Q9和Q33-Q35可各自独立地为：
-CH3、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CH2CH3、-CH2CD3、-CH2CD2H、-CH2CDH2、-CHDCH3、-CHDCD2H、-CHDCDH2、-CHDCD3、-CD2CD3、-CD2CD2H、或-CD2CDH2；或
各自未被取代的或被如下取代的正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、苯基、或萘基：氘、C1-C10烷基、苯基、或其任意组合，但本公开内容的实施方式不限于此。
在式2中，a1和a21各自分别表示R1的数量和R21的数量，并且可各自独立地为0-20的整数(例如，0-10的整数或0-5的整数)。当a1为2或更大时，两个或更多个R1可彼此相同或不同，和当a21为2或更大时，两个或更多个R21可彼此相同或不同。
在式2中，环CY1和R2不彼此连接，且R1和R2不彼此连接。
在一种实施方式中，式2中的由
Figure BDA0002442046160000111
表示的基团可为各自未被取代的或被数量为a1的R1取代的C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C30芳基、C2-C30杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、或单价非芳族稠合杂多环基团。
在式2中，R1和R2可各自独立地为：
氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、氰基、或-SF5；或
各自未被取代的或被如下取代的C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、或C2-C10杂环烯基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、氰基、C1-C20烷基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降莰烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、苯基、联苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、或其任意组合，和
a1可为0-10的整数。
a1、R1、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C30芳基、C2-C30杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、和单价非芳族稠合杂多环基团的详细描述与以上描述的相同。
在一种或多种实施方式中，式2中的由
Figure BDA0002442046160000121
表示的基团可为各自未被取代的或被数量为a1的R1取代的苯基、联苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、芘基、
Figure BDA0002442046160000122
基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、
Figure BDA0002442046160000123
唑基、异
Figure BDA0002442046160000124
唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、咔唑基、菲咯啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻唑基、苯并
Figure BDA0002442046160000125
唑基、异苯并
Figure BDA0002442046160000126
唑基、三唑基、四唑基、
Figure BDA0002442046160000127
二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、咪唑并吡啶基、或咪唑并嘧啶基。
在式2中，R1和R2可各自独立地为：
氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、氰基、或-SF5；或
各自未被取代的或被如下取代的甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基(正壬烷基)、异壬基(异壬烷基)、仲壬基(仲壬烷基)、叔壬基(叔壬烷基)、正癸基、异癸基、仲癸基、叔癸基、C1-C10烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降莰烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基或环庚烯基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、氰基、C1-C20烷基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降莰烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、苯基、联苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、或其任意组合，和
a1可为0-5的整数，但本公开内容的实施方式不限于此。
在一种或多种实施方式中，式2中的由
Figure BDA0002442046160000131
表示的基团可为由式10-13(1)至10-13(18)和10-13之一表示的基团：
Figure BDA0002442046160000132
在式10-13(1)至10-13(18)和10-13中，R1a-R1e各自独立地与关于R1所定义的相同，其中R1a-R1e各自不为氢，且*表示与相邻原子(例如碳原子)的结合位点。
例如，式2中的由
Figure BDA0002442046160000133
表示的基团可为由式10-13至10-240之一表示的基团，其中R1、R2、R4、R5、R21、和R10a可各自独立地为氢、氘、-F、氰基、硝基、-SF5、-CH3、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、由式9-1至9-19之一表示的基团、由式10-1至10-240之一表示的基团、或-Si(Q3)(Q4)(Q5)(其中Q3-Q5与以上描述的相同)，但本公开内容的实施方式不限于此：
Figure BDA0002442046160000141
Figure BDA0002442046160000151
Figure BDA0002442046160000161
Figure BDA0002442046160000171
Figure BDA0002442046160000181
Figure BDA0002442046160000191
在式9-1至9-19和10-1至10-240中，*表示与相邻原子的结合位点，Ph表示苯基，且TMS表示三甲基甲硅烷基。
在式2中，L11可为未取代的或被至少一个R10a取代的C5-C30碳环基团、或者未取代的或被至少一个R10a取代的C2-C30杂环基团，其中R10a与以上描述的相同。
例如，L11可为各自未被取代的或被至少一个R10a取代的苯基团、萘基团、蒽基团、菲基团、苯并[9,10]菲基团、芘基团、
Figure BDA0002442046160000192
基团、环戊二烯基团、噻吩基团、呋喃基团、吲哚基团、苯并硼杂环戊二烯基团、苯并磷杂环戊二烯基团、茚基团、苯并噻咯基团、苯并锗杂环戊二烯基团、苯并噻吩基团、苯并硒吩基团、苯并呋喃基团、咔唑基团、二苯并硼杂环戊二烯基团、二苯并磷杂环戊二烯基团、芴基团、二苯并噻咯基团、二苯并锗杂环戊二烯基团、二苯并噻吩基团、二苯并硒吩基团、二苯并呋喃基团、二苯并噻吩5-氧化物基团、9H-芴-9-酮基团、二苯并噻吩5,5-二氧化物基团、氮杂吲哚基团、氮杂苯并硼杂环戊二烯基团、氮杂苯并磷杂环戊二烯基团、氮杂茚基团、氮杂苯并噻咯基团、氮杂苯并锗杂环戊二烯基团、氮杂苯并噻吩基团、氮杂苯并硒吩基团、氮杂苯并呋喃基团、氮杂咔唑基团、氮杂二苯并硼杂环戊二烯基团、氮杂二苯并磷杂环戊二烯基团、氮杂芴基团、氮杂二苯并噻咯基团、氮杂二苯并锗杂环戊二烯基团、氮杂二苯并噻吩基团、氮杂二苯并硒吩基团、氮杂二苯并呋喃基团、氮杂二苯并噻吩5-氧化物基团、氮杂-9H-芴-9-酮基团、氮杂二苯并噻吩5,5-二氧化物基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、喹喔啉基团、喹唑啉基团、菲咯啉基团、吡咯基团、吡唑基团、咪唑基团、三唑基团、
Figure BDA0002442046160000202
唑基团、异
Figure BDA0002442046160000203
唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、
Figure BDA0002442046160000204
二唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、苯并咪唑基团、苯并
Figure BDA0002442046160000205
唑基团、苯并噻唑基团、苯并
Figure BDA0002442046160000206
二唑基团、或苯并噻二唑基团，但本公开内容的实施方式不限于此。
在式2中，b11表示L11的数量，且可为0-10的整数，其中，当b11为0时，由*-(L11)b11-*'表示的基团可为单键，和当b11为2或更大时，两个或更多个L11可彼此相同或不同。例如，b11可为0、1、2、或3，但本公开内容的实施方式不限于此。
在式2中，多个相邻的R21的两个可任选地连接以形成未取代的或被至少一个R10a取代的C5-C30碳环基团、或者未取代的或被至少一个R10a取代的C2-C30杂环基团(例如，各自未被取代的或被至少一个R10a取代的苯基团、环戊烷基团、环戊二烯基团、呋喃基团、噻吩基团、吡咯基团、噻咯基团、茚基团、苯并呋喃基团、苯并噻吩基团、吲哚基团、或苯并噻咯基团，其中R10a与关于R21所定义的相同)。C5-C30碳环基团和C2-C30杂环基团的详细描述与以上描述的相同。
在式2中，*和*'各自表示与式1中的M的结合位点。
在一种实施方式中，式2中的由
Figure BDA0002442046160000201
表示的基团可为由式CY21-1至CY21-25之一表示的基团：
Figure BDA0002442046160000211
在式CY21-1至CY21-25中，
X21和R21可各自独立地与本文中描述的相同，
X22可为C(R22)(R23)、N(R22)、O、S、或Si(R22)(R23)，
R22-R29可各自独立地与关于R21所定义的相同，
a26可为0-6的整数，
a24可为0-4的整数，
a23可为0-3的整数，
a22可为0-2的整数，
*″表示与式2中的相邻6元环的碳原子的结合位点，和
*表示与式1中的M的结合位点。
在一种实施方式中，式2中的由
Figure BDA0002442046160000221
表示的基团可为由式CY21(1)至CY21(56)之一表示的基团或由式CY21-20至CY21-25之一表示的基团：
Figure BDA0002442046160000222
Figure BDA0002442046160000231
在式CY21(1)至CY21(56)中，
X21和R21可各自独立地与本文中描述的相同，
R21a-R21d可各自独立地与关于R21所定义的相同，且R21和R21a-R21d各自不为氢，
*″表示与式2中的相邻6元环的碳原子的结合位点，和
*表示与式1中的M的结合位点。
在一种实施方式中，式2中的由
Figure BDA0002442046160000241
表示的基团可为由式CY21(1)、CY21(3)、或CY21(10)表示的基团或由式CY21-20至CY21-25之一表示的基团，但本公开内容的实施方式不限于此。例如，在式CY21(10)中，R21a和R21b可彼此相同或不同。在一种实施方式中，在式CY21(10)中，R21a和R21b可彼此不同，且R21a中包括的碳原子的数量可大于R21b中包括的碳原子的数量。
在一种实施方式中，在式1中，L1可为由式2A或2B表示的配体，但本公开内容的实施方式不限于此：
式2A
Figure BDA0002442046160000242
式2B
Figure BDA0002442046160000251
在式2A和2B中，X1、X21、环CY1、环CY21、X4、X5、R1、R2、R21、a1、a21、L11、b11、*、和*'可各自独立地与本文中描述的相同，其中X2和X3可各自独立地为O、S、或Se。
在式1中，L2可为经由O、S、N、C、P、Si、或As连接到式1的M的二齿配体。
在一种实施方式中，在式1中，L2可为由式3表示的二齿配体：
式3
Figure BDA0002442046160000252
在式3中，
X31和X32可各自独立地为O、S、N、C、P、Si、或As，
Figure BDA0002442046160000253
表示将X31和X32彼此连接的任意原子团，和
*和*'各自表示与式1中的M的结合位点。
例如，在式3中，i)X31和X32可各自为O；ii)X31可为O，且X32可为N，或iii)X31可为N，且X32可为C，但本公开内容的实施方式不限于此。
在一种或多种实施方式中，在式1中，L2可为单齿配体，例如、I-、Br-、Cl-、硫化物(硫根)、硝酸根、叠氮根(叠氮化物)、氢氧根、氰酸根、异氰酸根、硫氰酸根、水、乙腈、吡啶、氨、一氧化碳、P(Ph)3、P(Ph)2CH3、PPh(CH3)2、或P(CH3)3，但本公开内容的实施方式不限于此。
在一种或多种实施方式中，在式1中，L2可为二齿配体，例如，草酸根、乙酰丙酮根、吡啶甲酸、1,2-二(二苯基膦基)乙烷、1,1-二(二苯基膦基)甲烷、甘氨酸根、或乙二胺，但本公开内容的实施方式不限于此。
在一种或多种实施方式中，在式1中，L2可为由式3A-3F之一表示的基团：
Figure BDA0002442046160000261
在式3A-3F中，
Y13可为O、N、N(Z1)、P(Z1)(Z2)、或As(Z1)(Z2)，
Y14可为O、N、N(Z3)、P(Z3)(Z4)、或As(Z3)(Z4)，
T11可为单键、双键、*-C(Z11)(Z12)-*'、*-C(Z11)＝C(Z12)-*'、*＝C(Z11)-*'、*-C(Z11)＝*'、*＝C(Z11)-C(Z12)＝C(Z13)-*'、*-C(Z11)＝C(Z12)-C(Z13)＝*'、*-N(Z11)-*'、或者未取代的或被至少一个Z11取代的C5-C30碳环基团，
a11可为1-10的整数，
Y11和Y12可各自独立地为C或N，
T21可为单键、双键、O、S、C(Z11)(Z12)、Si(Z11)(Z12)、或N(Z11)，
环CY11和环CY12可各自独立地为C5-C30碳环基团或C2-C30杂环基团，
A1可为P或As，
Z1-Z4和Z11-Z13可各自独立地与关于R21所定义的相同，
d1和d2可各自独立地为0-10的整数，和
*和*'各自表示与式1中的M的结合位点。
在式3A-3F中，所述C5-C30碳环基团和所述C2-C30杂环基团可各自独立地与关于环CY21所定义的相同。
例如，式3D中的由
Figure BDA0002442046160000271
表示的部分可为由式CY11-1至CY11-34之一表示的基团，和/或
式3C和3D中的由
Figure BDA0002442046160000272
表示的部分可为由式CY12-1至CY12-34之一表示的基团：
Figure BDA0002442046160000273
Figure BDA0002442046160000281
Figure BDA0002442046160000291
在式CY11-1至CY11-34和CY12-1至CY12-34中，
X31可为O、S、N(Z11)、C(Z11)(Z12)、或Si(Z11)(Z12)，
X41可为O、S、N(Z21)、C(Z21)(Z22)、或Si(Z21)(Z22)，
Y11、Y12、Z1、和Z2可各自独立地与本文中描述的相同，
Z11-Z18和Z21-Z28可各自独立地与关于R21所定义的相同，
d12和d22可各自独立地为0-2的整数，
d13和d23可各自独立地为0-3的整数，
d14和d24可各自独立地为0-4的整数，
d15和d25可各自独立地为0-5的整数，
d16和d26可各自独立地为0-6的整数，和
在式CY11-1至CY11-34和CY12-1至CY12-34中，*和*'各自表示与式1中的M的结合位点，且*″表示与式3C中的相邻原子或式3D中的T21的结合位点。
在一种实施方式中，在式1中，L2可为由式3-1(1)至3-1(66)和3-1(301)至3-1(309)之一表示的基团，但本公开内容的实施方式不限于此：
Figure BDA0002442046160000301
Figure BDA0002442046160000311
Figure BDA0002442046160000321
Figure BDA0002442046160000331
Figure BDA0002442046160000341
在式3-1(1)至3-1(66)和3-1(301)至3-1(309)中，
X41可为O、S、N(Z21)、C(Z21)(Z22)、或Si(Z21)(Z22)，
Z1-Z4、Z1a、Z1b、Z1c、Z1d、Z2a、Z2b、Z2c、Z2d、Z11-Z14、Z21和Z22可各自独立地与关于R21所定义的相同，
d14可为0-4的整数，
d26可为0-6的整数，和
*和*'各自表示与式1中的M的结合位点。
例如，式3-1(301)中的Z11和Z13可各自独立地为甲基。
在一种实施方式中，式3-1(301)中的Z11、Z13、或其组合可各自独立地为取代或未取代的C2-C30烷基或取代或未取代的C3-C10环烷基，但本公开内容的实施方式不限于此。
在一种实施方式中，由式1表示的有机金属化合物可发射红色光或绿色光。
如本文中使用的术语“氮杂吲哚基团、氮杂苯并硼杂环戊二烯基团、氮杂苯并磷杂环戊二烯基团、氮杂茚基团、氮杂苯并噻咯基团、氮杂苯并锗杂环戊二烯基团、氮杂苯并噻吩基团、氮杂苯并硒吩基团、氮杂苯并呋喃基团、氮杂咔唑基团、氮杂二苯并硼杂环戊二烯基团、氮杂二苯并磷杂环戊二烯基团、氮杂芴基团、氮杂二苯并噻咯基团、氮杂二苯并锗杂环戊二烯基团、氮杂二苯并噻吩基团、氮杂二苯并硒吩基团、氮杂二苯并呋喃基团、氮杂二苯并噻吩5-氧化物基团、氮杂-9H-芴-9-酮基团、和氮杂二苯并噻吩5,5-二氧化物基团”各自指的是具有与“吲哚基团、苯并硼杂环戊二烯基团、苯并磷杂环戊二烯基团、茚基团、苯并噻咯基团、苯并锗杂环戊二烯基团、苯并噻吩基团、苯并硒吩基团、苯并呋喃基团、咔唑基团、二苯并硼杂环戊二烯基团、二苯并磷杂环戊二烯基团、芴基团、二苯并噻咯基团、二苯并锗杂环戊二烯基团、二苯并噻吩基团、二苯并硒吩基团、二苯并呋喃基团、二苯并噻吩5-氧化物基团、9H-芴-9-酮基团、和二苯并噻吩5,5-二氧化物基团”相同的骨架的杂环基团，其中构成环状基团的至少一个碳原子被N代替。
在一种或多种实施方式中，由式1表示的有机金属化合物可为化合物1至469之一，但本公开内容的实施方式不限于此：
Figure BDA0002442046160000351
Figure BDA0002442046160000361
Figure BDA0002442046160000371
Figure BDA0002442046160000381
Figure BDA0002442046160000391
Figure BDA0002442046160000401
Figure BDA0002442046160000411
Figure BDA0002442046160000421
Figure BDA0002442046160000431
Figure BDA0002442046160000441
Figure BDA0002442046160000451
Figure BDA0002442046160000461
Figure BDA0002442046160000471
Figure BDA0002442046160000481
Figure BDA0002442046160000491
Figure BDA0002442046160000501
Figure BDA0002442046160000511
Figure BDA0002442046160000521
Figure BDA0002442046160000531
Figure BDA0002442046160000541
由式1表示的有机金属化合物的L1可为由式2A表示的配体，且表示L1的数量的n1可为1、2、或3。即，所述有机金属化合物包括由式2表示的配体作为连接到金属M的配体。
式2中的X2和X3可各自独立地为O、S、Se、或C(R2)，其中X2或X3可为O、S、或Se。即，在式2中，5元环(见式2')不包括*＝N-*'(*和*'各自表示与相邻原子的结合位点)作为成环原子，并且包括O、S、或Se。另外，在式2中，所述5元环与6元环在共享碳1和碳2的同时彼此稠合(见式2')。因此，可防止由式1表示的有机金属化合物的分子间结合力的降低。因此，可防止包括由式1表示的有机金属化合物的电子器件例如有机发光器件的寿命的降低。
式2'
Figure BDA0002442046160000551
由式2表示的配体包括“环CY1”。因此，在式1的取向轴方向上跃迁偶极矩增加，且由式1表示的有机金属化合物的取向(排列)可改善，由此提高包括由式1表示的有机金属化合物的电子器件例如有机发光器件的发光效率。
同时，在式2中，环CY1和R2不彼此连接，且R1和R2不彼此连接。因此，可防止式1的跃迁偶极矩偏离到不同于式1的取向轴方向的方向，由此提高包括由式1表示的有机金属化合物的电子器件例如有机发光器件的发光效率。
通过伴随有基于B3LYP的分子结构优化的高斯程序的密度泛函理论(DFT)评价由式1表示的有机金属化合物的一些化合物的最高占据分子轨道(HOMO)能级、最低未占分子轨道(LUMO)能级、和三线态(T1)能级，且结果显示于表1中。
表1
Figure BDA0002442046160000552
Figure BDA0002442046160000561
参考表1，确认，由式1表示的有机金属化合物具有适于用在电子器件例如有机发光器件中用作掺杂剂的这样的电特性。
由式1表示的有机金属化合物的合成方法可由本领域普通技术人员通过参考下面提供的合成实施例而理解。
因此，由式1表示的有机金属化合物可适于用在有机发光器件的有机层中，例如，用作所述有机层的发射层中的掺杂剂。本公开内容的另一方面提供有机发光器件，其包括：第一电极、第二电极、以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间并且包括发射层的有机层，其中所述有机层包括至少一种由式1表示的有机金属化合物。
由于包括包含由式1表示的有机金属化合物的有机层，所述有机发光器件可具有低的驱动电压、高的外量子发光效率、低的滚降比、和长的寿命。
由式1表示的有机金属化合物可用在有机发光器件的电极对之间。例如，由式1表示的有机金属化合物可包括在所述发射层中。在这点上，所述有机金属化合物可充当掺杂剂，并且所述发射层可进一步包括主体(即，由式1表示的有机金属化合物的量小于所述主体的量)。所述发射层可发射例如绿色光或红色光。
如本文中使用的表述“(有机层)包括至少一种有机金属化合物”可包括其中“(有机层)包括相同的由式1表示的有机金属化合物”的情况和其中“(有机层)包括两种或更多种不同的由式1表示的有机金属化合物”的情况。
例如，所述有机层可包括仅化合物1作为所述有机金属化合物。在这点上，化合物1可仅存在于所述有机发光器件的发射层中。在一种或多种实施方式中，所述有机层可包括化合物1和化合物2作为所述有机金属化合物。在这点上，化合物1和化合物2可存在于相同的层中(例如，化合物1和化合物2两者都可存在于发射层中)。
所述第一电极可为作为空穴注入电极的阳极，和所述第二电极可为作为电子注入电极的阴极；或者所述第一电极可为作为电子注入电极的阴极，和所述第二电极可为作为空穴注入电极的阳极。
例如，在所述有机发光器件中，所述第一电极为阳极，和所述第二电极为阴极，并且所述有机层进一步包括在所述第一电极和所述发射层之间的空穴传输区域以及在所述发射层和所述第二电极之间的电子传输区域，并且所述空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、或其任意组合，和所述电子传输区域包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、或其任意组合。
如本文中使用的术语“有机层”指的是设置在有机发光器件的第一电极和第二电极之间的单个层和/或多个层。除有机化合物之外，所述“有机层”还可包括包含金属的有机金属络合物。
图1为根据实施方式的有机发光器件10的示意图。在下文中，将关于图1描述根据实施方式的有机发光器件的结构和制造根据实施方式的有机发光器件的方法。有机发光器件10包括顺序地堆叠的第一电极11、有机层15、和第二电极19。
可另外在第一电极11下面或在第二电极19上方设置基板。对于用作所述基板，可使用在通常的有机发光器件中使用的任何基板，且所述基板可为各自具有优异的机械强度、热稳定性、透明度、表面光滑度、易操作性、和耐水性的玻璃基板或透明塑料基板。
第一电极11可通过将用于形成第一电极11的材料沉积或溅射在所述基板上而形成。第一电极11可为阳极。用于形成第一电极11的材料可为具有高的功函以促进空穴注入的材料。第一电极11可为反射性电极、半反射性电极、或透射性电极。用于形成第一电极的材料可为例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、或氧化锌(ZnO)。在一种或多种实施方式中，用于形成第一电极11的材料可为金属或金属合金，例如，镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、或镁-银(Mg-Ag)。
第一电极11可具有单层结构或者包括两个或更多个层的多层结构。例如，第一电极11可具有ITO/Ag/ITO的三层结构，但第一电极110的结构不限于此。
有机层15设置在第一电极11上。
有机层15可包括空穴传输区域、发射层、和电子传输区域。
所述空穴传输区域可设置在第一电极11和所述发射层之间。
所述空穴传输区域可包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、缓冲层、或其任意组合。
所述空穴传输区域可包括仅空穴注入层或空穴传输层。在一种或多种实施方式中，所述空穴传输区域可具有空穴注入层/空穴传输层结构或空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层结构，其从第一电极11起以该陈述的次序顺序地堆叠。
当所述空穴传输区域包括空穴注入层(HIL)时，所述空穴注入层可通过使用一种或多种合适的方法例如真空沉积、旋涂、流延、和/或朗缪尔-布罗杰特(LB)沉积形成于第一电极11上。
当通过真空沉积形成空穴注入层时，沉积条件可根据用于形成所述空穴注入层的材料、以及所述空穴注入层的结构和热特性而改变。例如，沉积条件可包括约100℃-约500℃的沉积温度、约10-8托-约10-3托的真空压力、以及约
Figure BDA0002442046160000581
/秒-约
Figure BDA0002442046160000582
/秒的沉积速率。然而，沉积条件不限于此。
当使用旋涂形成所述空穴注入层时，涂覆条件可根据用于形成所述空穴注入层的材料、以及所述空穴注入层的结构和热性质而改变。例如，涂覆速度可为约2,000rpm-约5,000rpm，且在涂覆之后进行热处理以除去溶剂的温度可为约80℃-约200℃。然而，涂覆条件不限于此。
通过参考用于形成所述空穴注入层的条件，可理解用于形成空穴传输层和电子阻挡层的条件。
所述空穴传输区域可包括例如m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB、β-NPB、TPD、螺-TPD、螺-NPB、甲基化的NPB、TAPC、HMTPD、4,4',4″-三(N-咔唑基)三苯基胺(TCTA)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚(4-磺苯乙烯)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-磺苯乙烯)(PANI/PSS)、由下式201表示的化合物、由下式202表示的化合物、或其任意组合：
Figure BDA0002442046160000591
式201
Figure BDA0002442046160000592
式202
Figure BDA0002442046160000601
在式201中，Ar101和Ar102可各自独立地为各自未被取代或者被如下取代的亚苯基、亚并环戊二烯基、亚茚基、亚萘基、亚
Figure BDA0002442046160000602
基、亚庚搭烯基、亚苊基、亚芴基、亚非那烯基、亚菲基、亚蒽基、亚荧蒽基、亚苯并[9,10]菲基、亚芘基、亚
Figure BDA0002442046160000603
基、亚并四苯基、亚
Figure BDA0002442046160000604
基、亚苝基、或亚并五苯基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烷基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、或其任意组合。
在式201中，xa和xb可各自独立地为0-5的整数，或者可为0、1、或2。例如，xa可为1，且xb可为0，但本公开内容的实施方式不限于此。
在式201和202中，R101-R108、R111-R119、和R121-R124可各自独立地为：
氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C10烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)、或C1-C10烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基等)；
各自被如下取代的C1-C10烷基或C1-C10烷氧基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、或其任意组合；或
各自未被取代的或被如下取代的苯基、萘基、蒽基、芴基、或芘基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、或其任意组合，
但本公开内容的实施方式不限于此。
在式201中，R109可为各自未被取代的或被如下取代的苯基、萘基、蒽基、或吡啶基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、萘基、蒽基、吡啶基、或其任意组合。
在一种实施方式中，由式201表示的化合物可由下式201A表示，但本公开内容的实施方式不限于此：
式201A
Figure BDA0002442046160000611
式201A中的R101、R111、R112、和R109的详细描述与以上描述的相同。
例如，由式201表示的化合物和由式202表示的化合物可各自包括化合物HT1至HT20，但不限于此：
Figure BDA0002442046160000612
Figure BDA0002442046160000621
Figure BDA0002442046160000631
所述空穴传输区域的厚度可为约
Figure BDA0002442046160000632
-约
Figure BDA0002442046160000633
例如约
Figure BDA0002442046160000634
-约
Figure BDA0002442046160000635
当所述空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、或其任意组合时，所述空穴注入层的厚度可在约
Figure BDA0002442046160000636
-约
Figure BDA0002442046160000637
例如约
Figure BDA0002442046160000638
-约
Figure BDA0002442046160000639
Figure BDA00024420461600006310
的范围内，和所述空穴传输层的厚度可在约
Figure BDA00024420461600006311
-约
Figure BDA00024420461600006312
例如约
Figure BDA00024420461600006313
-约
Figure BDA00024420461600006314
的范围内。当所述空穴传输区域、空穴注入层、和空穴传输层的厚度在这些范围内时，可获得令人满意的空穴传输特性而没有驱动电压的显著增加。
除了这些材料之外，所述空穴传输区域可进一步包括用于改善导电性质的电荷产生材料。所述电荷产生材料可均匀地或不均匀地分散在所述空穴传输区域中。
所述电荷产生材料可为例如p-掺杂剂。所述p-掺杂剂可为醌衍生物、金属氧化物、包含氰基的化合物、或其任意组合，但是本公开内容的实施方式不限于此。所述p-掺杂剂的非限制性实例为醌衍生物例如四氰基醌二甲烷(TCNQ)或2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯醌二甲烷(F4-TCNQ)；金属氧化物例如氧化钨或氧化钼；和包含氰基的化合物例如以下化合物HT-D1，但是不限于此：
Figure BDA0002442046160000641
所述空穴传输区域可包括缓冲层。
而且，所述缓冲层可根据从所述发射层发射的光的波长补偿光学谐振距离，并且因此，所形成的有机发光器件的效率可改善。
同时，当所述空穴传输区域包括电子阻挡层时，用于所述电子阻挡层的材料可为以上描述的用于空穴传输区域的材料、将稍后描述的用于主体的材料、或其任意组合。然而，用于所述电子阻挡层的材料不限于此。例如，当所述空穴传输区域包括电子阻挡层时，用于所述电子阻挡层的材料可为mCP，其将稍后说明。
可通过真空沉积、旋涂、流延、LB沉积等在所述空穴传输区域上形成发射层。当所述发射层通过真空沉积或旋涂而形成时，虽然沉积或涂覆条件可根据用于形成所述发射层的化合物而变化，但是沉积或涂覆条件可与在形成所述空穴注入层时应用的那些类似。
所述发射层可包括主体和掺杂剂，并且所述掺杂剂可包括由式1表示的有机金属化合物。
所述主体可包括TPBi、TBADN、ADN(也称作“DNA”)、CBP、CDBP、TCP、mCP、化合物H50至H52、或其任意组合：
Figure BDA0002442046160000651
当所述有机发光器件为全色有机发光器件时，所述发射层可被图案化为红色发射层、绿色发射层、和/或蓝色发射层。在一种实施方式中，由于包括红色发射层、绿色发射层、和/或蓝色发射层的堆叠结构，所述发射层可发射白色光。
当所述发射层包括主体和掺杂剂时，基于100重量份的所述主体，所述掺杂剂的量可在约0.01重量份-约15重量份的范围内，但是本公开内容的实施方式不限于此。
所述发射层的厚度可在约
Figure BDA0002442046160000652
-约
Figure BDA0002442046160000653
例如约
Figure BDA0002442046160000654
-约
Figure BDA0002442046160000655
的范围内。当所述发射层的厚度在该范围内时，可获得优异的发光特性而没有驱动电压的显著增加。
电子传输区域可设置在所述发射层上。
所述电子传输区域可包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、或其任意组合。
例如，所述电子传输区域可具有空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层结构或电子传输层/电子注入层结构，但所述电子传输区域的结构不限于此。所述电子传输层可具有包括两种或更多种不同的材料的多层结构或单层结构。
用于形成构成所述电子传输区域的空穴阻挡层、电子传输层、和电子注入层的条件可通过参照用于形成所述空穴注入层的条件而理解。
当所述电子传输区域包括空穴阻挡层时，所述空穴阻挡层可包括例如BCP、Bphen、BAlq、或其任意组合，但是本公开内容的实施方式不限于此：
Figure BDA0002442046160000661
所述空穴阻挡层的厚度可为约
Figure BDA0002442046160000662
-约
Figure BDA0002442046160000663
例如约
Figure BDA0002442046160000664
-约
Figure BDA0002442046160000665
当所述空穴阻挡层的厚度在这些范围内时，所述空穴阻挡层可具有优异的空穴阻挡特性而没有驱动电压的显著增加。
所述电子传输层可包括BCP、Bphen、Alq3、BAlq、TAZ、NTAZ、或其任意组合：
Figure BDA0002442046160000666
在一种或多种实施方式中，所述电子传输层可包括ET1至ET25之一，但本公开内容的实施方式不限于此：
Figure BDA0002442046160000671
Figure BDA0002442046160000681
所述电子传输层的厚度可为约
Figure BDA0002442046160000682
-约
Figure BDA0002442046160000683
例如约
Figure BDA0002442046160000684
-约
Figure BDA0002442046160000685
当所述电子传输层的厚度在以上描述的范围内时，所述电子传输层可具有令人满意的电子传输特性而没有驱动电压的显著增加。
而且，除了以上描述的材料之外，所述电子传输层可进一步包括包含金属的材料。
所述包含金属的材料可包括Li络合物。所述Li络合物可包括例如化合物ET-D1(LiQ)、ET-D2、或其任意组合：
Figure BDA0002442046160000691
所述电子传输区域可包括促进电子从第二电极19流入其中的电子注入层。
所述电子注入层可包括LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO、或其任意组合。
所述电子注入层的厚度可为约
Figure BDA0002442046160000692
-约
Figure BDA0002442046160000693
例如约
Figure BDA0002442046160000694
-约
Figure BDA0002442046160000695
当所述电子注入层的厚度在这些范围内时，可获得令人满意的电子注入特性而没有驱动电压的显著增加。
第二电极19设置在有机层15上。第二电极19可为阴极。用于形成第二电极19的材料可为具有相对低的功函的金属、合金、导电化合物、或其任意组合。例如，可使用锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、或镁-银(Mg-Ag)作为用于形成第二电极19的材料。为了制造顶发射型发光器件，使用ITO或IZO形成的透射性电极可用作第二电极19。
前文中，已经关于图1描述了根据实施方式的有机发光器件。
本公开内容的另一方面提供包括至少一种由式1表示的有机金属化合物的诊断组合物。
由式1表示的有机金属化合物提供高的发光效率。因此，包括所述有机金属化合物的诊断组合物可具有高的诊断效率。
所述诊断组合物可用于包括诊断试剂盒、诊断试剂、生物传感器、和生物标志物在内的多种应用中。
如本文中使用的术语“C1-C60烷基”指的是具有1-60个碳原子的直链或支化的饱和脂族烃单价基团，并且其实例包括甲基、乙基、正丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、和己基。如本文中使用的术语“C1-C60亚烷基”指的是具有与C1-C60烷基相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“C1-C60烷氧基”指的是由-OA101(其中A101为C1-C60烷基)表示的单价基团，并且其实例包括甲氧基、乙氧基、和异丙氧基。
如本文中使用的术语“C2-C60烯基”指的是在C2-C60烷基的中间或者末端处具有至少一个碳-碳双键的烃基，并且其实例包括乙烯基、丙烯基、和丁烯基。如本文中使用的术语“C2-C60亚烯基”指的是具有与C2-C60烯基相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“C2-C60炔基”指的是在C2-C60烷基的中间或者末端处具有至少一个碳-碳三键的烃基，并且其实例包括乙炔基、和丙炔基。如本文中使用的术语“C2-C60亚炔基”指的是具有与C2-C60炔基相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“C3-C10环烷基”指的是具有3-10个碳原子的单价饱和烃单环基团，并且其非限制性实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、和环庚基。如本文中使用的术语“C3-C10亚环烷基”指的是具有与C3-C10环烷基相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“C2-C10杂环烷基”指的是具有N、O、P、Si、Se、S、或其组合和1-10个碳原子作为成环原子的单价饱和单环基团，并且其非限制性实例包括四氢呋喃基和四氢噻吩基。如本文中使用的术语“C2-C10亚杂环烷基”指的是具有与C2-C10杂环烷基相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“C3-C10环烯基”指的是在其环中具有3-10个碳原子和至少一个碳-碳双键并且不具有芳香性的单价单环基团，并且其非限制性实例包括环戊烯基、环己烯基、和环庚烯基。如本文中使用的术语“C3-C10亚环烯基”指的是具有与C3-C10环烯基相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“C2-C10杂环烯基”指的是在环中具有N、O、P、Si、Se、S、或其组合和2-10个碳原子作为成环原子、以及双键的单价单环基团。所述C2-C10杂环烯基的实例为2,3-二氢呋喃基和2,3-二氢噻吩基。如本文中使用的术语“C2-C10亚杂环烯基”指的是具有与C2-C10杂环烯基相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“C6-C60芳基”指的是具有拥有6-60个碳原子的碳环芳族体系的单价基团，并且如本文中使用的术语“C6-C60亚芳基”指的是具有拥有6-60个碳原子的碳环芳族体系的二价基团。所述C6-C60芳基的非限制性实例包括苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、和
Figure BDA0002442046160000701
基。当C6-C60芳基和C6-C60亚芳基各自包括两个或更多个环时，所述环可彼此稠合。
如本文中使用的术语“C1-C60杂芳基”指的是具有拥有N、O、P、Si、Se、S、或其组合以及1-60个碳原子作为成环原子的杂环芳族体系的单价基团。如本文中使用的术语“C1-C60亚杂芳基”指的是具有拥有N、O、P、Si、Se、S、或其任意组合作为成环原子的杂环芳族体系的二价基团。C1-C60杂芳基的非限制性实例包括吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、和异喹啉基。当C1-C60杂芳基和C1-C60亚杂芳基各自包括两个或更多个环时，所述环可彼此稠合。
本文中使用的术语“C6-C60芳氧基”表示-OA102(其中A102为C6-C60芳基)，且本文中使用的“C6-C60芳硫基”表示-SA103(其中A103为C6-C60芳基)。
如本文中使用的术语“单价非芳族稠合多环基团”指的是如下的单价基团(例如，具有8-60个碳原子)：其具有两个或更多个彼此稠合的环，仅具有碳原子作为成环原子，并且在其整个分子结构方面不具有芳香性。所述单价非芳族稠合多环基团的实例包括芴基。如本文中使用的术语“二价非芳族稠合多环基团”指的是具有与所述单价非芳族稠合多环基团相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“单价非芳族稠合杂多环基团”指的是如下的单价基团(例如，具有2-60个碳原子)：其具有两个或更多个彼此稠合的环，除碳原子之外还具有N、O、P、Si、Se、S、或其任意组合作为成环原子，并且在其整个分子结构方面不存在有芳香性。所述单价非芳族稠合杂多环基团的非限制性实例包括咔唑基。如本文中使用的术语“二价非芳族稠合杂多环基团”指的是具有与所述单价非芳族稠合杂多环基团相同的结构的二价基团。
如本文中使用的术语“C5-C30碳环基团”指的是仅具有作为5-30个碳原子作为成环原子的饱和或不饱和环状基团。所述C5-C30碳环基团可为单环基团或多环基团。
如本文中使用的术语“C2-C30杂环基团”指的是具有N、O、Si、P、Se、S、或其任意组合和2-30个碳原子作为成环原子的饱和或不饱和环状基团。所述C2-C3杂环基团可为单环基团或多环基团。
取代的C5-C30碳环基团、取代的C2-C30杂环基团、取代的C1-C60烷基、取代的C2-C60烯基、取代的C2-C60炔基、取代的C1-C60烷氧基、取代的C3-C10环烷基、取代的C2-C10杂环烷基、取代的C3-C10环烯基、取代的C2-C10杂环烯基、取代的C6-C60芳基、取代的C6-C60芳氧基、取代的C6-C60芳硫基、取代的C1-C60杂芳基、取代的单价非芳族稠合多环基团、和取代的单价非芳族稠合杂多环基团的(一个或多个)取代基可为：
氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、或C1-C60烷氧基；
各自被如下取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、或C1-C60烷氧基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q11)(Q12)、-Si(Q13)(Q14)(Q15)、-B(Q16)(Q17)、-P(＝O)(Q18)(Q19)、或其任意组合；
C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、或单价非芳族稠合杂多环基团；
各自被如下取代的C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、或单价非芳族稠合杂多环基团：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q21)(Q22)、-Si(Q23)(Q24)(Q25)、-B(Q26)(Q27)、-P(＝O)(Q28)(Q29)、或其任意组合；
-N(Q31)(Q32)、-Si(Q33)(Q34)(Q35)、-B(Q36)(Q37)、或-P(＝O)(Q38)(Q39)；或
其任意组合。
在本说明书中，Q1-Q9、Q11-Q19、Q21-Q29、和Q31-Q39可各自独立地为氢，氘，-F，-Cl，-Br，-I，羟基，氰基，硝基，氨基，脒基，肼基，腙基，羧酸基团或其盐，磺酸基团或其盐，磷酸基团或其盐，C1-C60烷基，C2-C60烯基，C2-C60炔基，C1-C60烷氧基，C3-C10环烷基，C2-C10杂环烷基，C3-C10环烯基，C2-C10杂环烯基，C6-C60芳基，被C1-C60烷基、C6-C60芳基、或其任意组合取代的C6-C60芳基，C6-C60芳氧基，C6-C60芳硫基，C1-C60杂芳基，单价非芳族稠合多环基团，单价非芳族稠合杂多环基团，或其任意组合。
在下文中，参照合成实施例和实施例详细地描述根据实施方式的化合物和有机发光器件。然而，所述有机发光器件不限于此。在描述合成实施例时使用的措辞“使用B代替A”意味着就摩尔当量而言，所使用的B的量与所使用的A的量相同。
实施例
合成实施例1(化合物1)
Figure BDA0002442046160000731
中间体L1的合成
将5-氯-2-苯基呋喃并[2,3-c]吡啶(2.55g，11.1mmol)、苯基硼酸(2.603g，16.64mmol)、Pd(PPh3)4(1.03g，0.89mmol)、和K2CO3(3.83g，27.7mmol)与60mL四氢呋喃和30mL蒸馏水混合，在90℃的温度下搅拌18小时，然后冷却至室温。将反应混合物用乙酸乙酯萃取，通过使用无水硫酸镁(MgSO4)干燥，并且过滤以获得滤液。将所述滤液在真空下浓缩以获得残余物。将所述残余物通过使用乙酸乙酯:己烷＝1:2(体积/体积)作为洗脱液的柱层析法纯化以获得中间体L1(2.90g，83％)。
LC-MS m/z＝272.31(M+H)+。
中间体L1-二聚体的合成
将中间体L1(1.99g，7.32mmol)和氯化铱水合物(1.15g，3.25mmol)与21mL 2-乙氧基乙醇和7mL蒸馏水混合，在回流下在120℃的温度下搅拌24小时，然后冷却至室温。将由其获得的固体过滤，并且将过滤的固体以水/甲醇/己烷的顺序充分地洗涤。将固体在真空烘箱中干燥以获得中间体L1-二聚体(1.95g，78％)。所获得的化合物在没有另外的纯化的情况下用在下一反应中。
化合物1的合成
将30mL 2-乙氧基乙醇添加到中间体L1-二聚体(1.94g，1.26mmol)、乙酰丙酮(1.26g，12.6mmol)、和Na2CO3(1.33g，12.6mmol)，并且在室温下搅拌12小时。将反应混合物使用乙酸乙酯萃取，通过使用无水硫酸镁(MgSO4)干燥，并且过滤以获得滤液。将所述滤液在真空下浓缩以获得残余物。将所述残余物通过使用二氯甲烷(MC):己烷＝1:4(体积/体积)作为洗脱液的柱层析法纯化以获得化合物1(0.453g，22％)。所获得的化合物通过质谱法(MS)和HPLC分析确认。
HRMS(MALDI-TOF)：对于C43H31IrN2O4的计算值：m/z 832.1913，实测值：832.1912。
合成实施例2(化合物16)
Figure BDA0002442046160000741
中间体L16的合成
将5-氯-2-苯基呋喃并[2,3-c]吡啶(2.69g，11.71mmol)、(3,5-二甲基苯基)硼酸(2.64g，17.56mmol)、Pd(PPh3)4(1.08g，0.94mmol)、和K2CO3(4.05g，29.3mmol)与60mL四氢呋喃和30mL蒸馏水混合，在90℃的温度下搅拌18小时，然后冷却至室温。将反应混合物使用乙酸乙酯萃取，通过使用无水硫酸镁(MgSO4)干燥，并且过滤以获得滤液。将所述滤液在真空下浓缩以获得残余物。将所述残余物通过使用乙酸乙酯:己烷＝1:2(体积/体积)作为洗脱液的柱层析法纯化以获得中间体L16(3.02g，86％)。
LC-MS m/z＝300.13(M+H)+。
中间体L16-二聚体的合成
将中间体L16(2.04g，6.82mmol)和氯化铱水合物(1.07g，3.03mmol)与21mL 2-乙氧基乙醇和7mL蒸馏水混合，在回流下在120℃的温度下搅拌24小时，然后冷却至室温。将由其获得的固体过滤，并且将过滤的固体以水/甲醇/己烷的顺序充分地洗涤。将固体在真空烘箱中干燥以获得中间体L16-二聚体(2.17g，87％)。所获得的化合物在没有另外的纯化的情况下用在下一反应中。
化合物16的合成
将30mL 2-乙氧基乙醇添加到中间体L16-二聚体(2.14g，1.29mmol)、乙酰丙酮(1.29g，12.9mmol)、和Na2CO3(1.37g，12.9mmol)，并且在室温下搅拌12小时。将反应混合物使用乙酸乙酯萃取，通过使用无水硫酸镁(MgSO4)干燥，并且过滤以获得滤液。将所述滤液在真空下浓缩以获得残余物。将所述残余物通过使用二氯甲烷:己烷＝1:4(体积/体积)作为洗脱液的柱层析法纯化以获得化合物16(0.47g，20％)。所获得的化合物通过MS和HPLC分析确认。
HRMS(MALDI-TOF)：对于C47H39IrN2O4的计算值：m/z 888.2539，实测值：888.2541。
合成实施例3(化合物31)
Figure BDA0002442046160000751
中间体L31的合成
以与合成实施例1的中间体L1的合成中相同的方式获得中间体L31(2.54g，85％)，除了如下之外：使用二苯基3-硼酸([1,1'-联苯基]-3-基硼酸)(2.57g，12.9mmol)代替苯基硼酸(2.603g，16.64mmol)。
LC-MS m/z＝348(M+H)+。
中间体L31-二聚体的合成
以与合成实施例1的中间体L1-二聚体的合成中相同的方式获得中间体L31-二聚体(1.89g，76％)，除了如下之外：使用中间体L31(2.12g，6.11mmol)代替中间体L1。
化合物31的合成
以与合成实施例1的化合物1的合成中相同的方式获得化合物31(0.45g，23％)，除了如下之外：使用中间体L31-二聚体(1.87g，1.25mmol)代替中间体L1-二聚体。所获得的化合物通过MS和HPLC分析确认。
HRMS(MALDI-TOF)：对于C55H39IrN2O4的计算值：m/z 984.2539，实测值：984.2539。
合成实施例4(化合物236)
Figure BDA0002442046160000761
中间体L236的合成
以与合成实施例2的中间体L16的合成中相同的方式获得中间体L236(2.54g，85％)，除了如下之外：使用5-氯-2-苯基噻吩并[2,3-c]吡啶(2.34g，9.51mmol)代替5-氯-2-苯基呋喃并[2,3-c]吡啶(2.69g，11.71mmol)。
LC-MS m/z＝316(M+H)+。
中间体L236-二聚体的合成
以与合成实施例2的中间体L16-二聚体的合成中相同的方式获得中间体L236-二聚体(2.11g，84％)，除了如下之外：使用中间体L236(2.07g，6.57mmol)代替中间体L16。
化合物236的合成
以与合成实施例2的化合物16的合成中相同的方式获得化合物236(0.41g，19％)，除了如下之外：使用中间体L236-二聚体(2.05g，1.20mmol)代替中间体L16-二聚体。所获得的化合物通过MS和HPLC分析确认。
HRMS(MALDI-TOF)：对于C47H39IrN2O2 S2的计算值：m/z 920.2082，实测值：920.2080。
合成实施例5(化合物346)
Figure BDA0002442046160000762
中间体L346的合成
以与合成实施例2的中间体L16的合成中相同的方式获得中间体L346(2.67g，87％)，除了如下之外：使用6-氯-2-苯基噻吩并[3,2-c]吡啶(2.34g，9.51mmol)代替5-氯-2-苯基呋喃并[2,3-c]吡啶(2.69g，11.71mmol)。
LC-MS m/z＝316(M+H)+.
中间体L346-二聚体的合成
以与合成实施例2的中间体L16-二聚体的合成中相同的方式获得中间体L346-二聚体(2.25g，80％)，除了如下之外：使用中间体L346(2.32g，7.36mmol)代替中间体L16。
化合物346的合成
以与合成实施例2的化合物16的合成中相同的方式获得化合物346(0.526g，23％)，除了如下之外：使用中间体L346-二聚体(2.14g，1.25mmol)代替中间体L16-二聚体。所获得的化合物通过MS和HPLC分析确认。
HRMS(MALDI-TOF)：对于C47H39IrN2O2 S2的计算值：m/z 920.2082，实测值：920.2081。
合成实施例6(化合物468)
Figure BDA0002442046160000771
中间体L468的合成
以与合成实施例1的中间体L1的合成中相同的方式获得中间体L468(3.02g，74％)，除了如下之外：使用6-氯-2-苯基噻吩并[3,2-c]吡啶(3.51g，14.3mmol)代替5-氯-2-苯基呋喃并[2,3-c]吡啶(2.69g，11.71mmol)。
中间体L468-二聚体的合成
以与合成实施例1的中间体L1-二聚体的合成中相同的方式获得中间体L468-二聚体(2.11g，96％)，除了如下之外：使用中间体L468(1.78g，6.19mmol)代替中间体L1。
中间体L468-二聚体-OTf的合成
将60mL二氯甲烷(MC)与中间体L468-二聚体(1.97g，1.23mmol)混合，并且将AgOTf(0.631g，2.46mmol)溶解在20mL甲醇中且添加到其。然后，反应在其中光被铝箔阻挡的状态下在室温下在搅拌下进行18小时。将反应混合物通过硅藻土过滤，并且将滤液在真空下浓缩以获得中间体L468-二聚体-OTf。中间体L468-二聚体-OTf在没有另外的纯化的情况下用在下一反应中。
化合物468的合成
将中间体L468-二聚体-OTf(2.23g，2.28mmol)和2-苯基吡啶(0.39g，2.51mmol)与100mL乙醇混合，在回流下搅拌18小时，然后冷却。将由其获得的混合物过滤以获得固体。将所述固体用乙醇和己烷充分洗涤，并对其进行使用MC:己烷＝40:60(体积/体积)作为洗脱液的柱层析法以获得化合物468(0.32g，19％)。所获得的化合物通过MS和HPLC分析确认。
HRMS(MALDI-TOF)：对于C49H32IrN3S2的计算值：m/z 919.1667，实测值：919.1666。
合成实施例7(化合物469)
Figure BDA0002442046160000791
中间体469(1)的合成
将2-苯基吡啶(14.66g，94.44mmol)和氯化铱(14.80g，41.97mmol)与210mL 2-乙氧基乙醇和70mL蒸馏水混合，在回流下搅拌24小时，然后冷却至室温。将由其获得的固体过滤，并且以水/甲醇/己烷的顺序充分洗涤。将固体在真空烘箱中干燥以获得中间体469(1)(19.5g，87％)。
中间体469(2)的合成
将60mL MC与中间体469(1)(1.88g，1.75mmol)混合，并将AgOTf(0.90g，3.50mmol)溶解在20mL甲醇中且添加到其。然后，反应在其中光被铝箔阻挡的状态下在室温下在搅拌下进行18小时。将反应混合物通过硅藻土过滤，并且将滤液在真空下浓缩以获得中间体L469(2)。中间体L469(2)在没有另外的纯化的情况下用在下一反应中。
化合物469的合成
将中间体469(2)(1.27g，1.78mmol)和中间体L468(0.562g，1.96mmol)与40mL乙醇混合，在回流下搅拌18小时，然后冷却。将由其获得的混合物过滤以获得固体。将所述固体用乙醇和己烷充分洗涤，并且对其进行使用MC:己烷＝40:60(体积/体积)作为洗脱液的柱层析法以获得化合物469(0.31g，22％)。所获得的化合物通过MS和HPLC分析确认。
HRMS(MALDI-TOF)：对于C41H28IrN3S的计算值：m/z 787.1633，实测值：787.1633。
评价实施例1：辐射衰减速率的评价
将CBP和化合物1以9:1的重量比在10-7托的真空压力下共沉积以制造具有40nm的厚度的膜。
在室温下通过使用PicoQuant TRPL测量系统FluoTime 300和PicoQuant泵浦光源PLS340(激发波长＝340nm，光谱宽度＝20nm)评价所述膜的PL光谱，测定所述光谱的主峰的波长，且PLS340基于时间相关单光子计数(TCSPC)重复地测量随着时间的由于施加到所述膜的光子脉冲(脉冲宽度＝500ps)所致的在所述主峰的波长处从所述膜发射的光子的数量，由此获得充分可拟合的TRPL曲线。通过对由其获得的结果拟合一个或多个指数衰减函数而获得所述膜的衰减时间T衰减。用于拟合的函数由方程10表示，并且取由各用于拟合的指数衰减函数获得的值之中的最大值作为T衰减。这时，通过在暗态(其中施加至预定膜的泵浦信号被阻挡的状态)中再一次重复相同的测量达与用于获得TRPL曲线的测量时间相同的测量时间而获得基线或背景信号曲线，并且使用所述基线或背景信号曲线作为基线进行拟合。
方程10
Figure BDA0002442046160000801
然后，通过使用Hamamatsu Quantaurus-QY绝对PL量子产率光谱仪(设置有氙灯光源、单色器、光子多通道分析仪、和积分球并且使用PLQY测量软件(Hamamatsu Photonics,Ltd.，静冈，日本))测量所述膜的量子效率。在测量量子效率时，在从320nm到380nm以10nm的间隔进行扫描的同时测量激发波长，并且取最大值作为量子效率(Φ)。
通过将T衰减和Φ代入方程11中而获得化合物1的辐射衰减速率(kr)，且其结果显示于表2中。
方程11
kr＝Φ/T衰减。
对化合物16、31、236、346、468、469、A1、A2、B、C1、C2、和D重复辐射衰减速率的测量，且其结果显示于表2中。
表2
化合物编号 辐射衰减速率(s<sup>-1</sup>)
1 6.70×10<sup>5</sup>
16 8.94×10<sup>5</sup>
31 8.26×10<sup>5</sup>
236 1.36×10<sup>6</sup>
346 1.17×10<sup>6</sup>
468 6.46×10<sup>5</sup>
469 5.56×10<sup>5</sup>
A1 3.17×10<sup>5</sup>
A2 3.32×10<sup>5</sup>
B 4.62×10<sup>5</sup>
C1 1.27×10<sup>5</sup>
C2 2.93×10<sup>5</sup>
D 3.25×10<sup>5</sup>
Figure BDA0002442046160000811
Figure BDA0002442046160000821
由表2，确认，与化合物A1、A2、B、C1、C2、和D的那些相比，化合物1、16、31、236、346、468、和469具有高的辐射衰减速率。
实施例1
将其上沉积ITO/Ag/ITO至
Figure BDA0002442046160000822
的厚度作为阳极的玻璃基板切割成50mm×50mm×0.5mm的尺寸，用异丙醇和纯水各自超声处理5分钟，然后通过暴露于紫外线和臭氧30分钟而进行清洁。然后，将所述玻璃基板提供到真空沉积设备。
将2-TNATA真空沉积在所述阳极上以形成具有
Figure BDA0002442046160000823
的厚度的空穴注入层，并且将4,4'-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)真空沉积在所述空穴注入层上以形成具有
Figure BDA0002442046160000824
的厚度的空穴传输层。
然后，将CBP(主体)和化合物1(掺杂剂)以98:2的重量比共沉积在所述空穴传输层上以形成具有
Figure BDA0002442046160000825
的厚度的发射层。
然后，将BCP真空沉积在所述发射层上以形成具有
Figure BDA0002442046160000826
的厚度的空穴阻挡层，将Alq3真空沉积在所述空穴阻挡层上以形成具有
Figure BDA0002442046160000827
的厚度的电子传输层，将LiF真空沉积在所述电子传输层上以形成具有
Figure BDA0002442046160000828
的厚度的电子注入层，并且将Mg和Ag以90:10的重量比共沉积在所述电子注入层上以形成具有
Figure BDA0002442046160000829
的厚度的阴极，由此完成有机发光器件(其发射红色光)的制造。
Figure BDA0002442046160000831
实施例2-7以及对比例A1、A2、B、C1、C2、和D
以与实施例1中相同的方式制造有机发光器件，除了如下之外：在形成发射层时，使用表3中显示的化合物各自代替化合物1作为掺杂剂。
评价实施例2：有机发光器件的特性的评价
评价根据实施例1-7以及对比例A1、A2、B、C1、C2、和D制造的有机发光器件的驱动电压、外量子效率的最大值(Max EQE)、滚降比、EL光谱的主峰的最大发射波长、和寿命(T97)，且其结果显示于表3中。使用电流-电压计(Keithley 2400)和亮度计(MinoltCs-1000A)作为评价设备，且寿命(T97)(在3,500尼特下)表示当亮度为初始亮度(100％)的97％时所消逝的时间的量。
滚降比通过方程20计算：
方程20
滚降比＝{1-(效率(在3,500尼特下)/最大发光效率)}×100％
表3
Figure BDA0002442046160000841
Figure BDA0002442046160000842
Figure BDA0002442046160000851
由表3，确认，实施例1-7的有机发光器件发射红色光并且与对比例A1、A2、B、C1、C2、和D的有机发光器件的那些相比，具有改善的驱动电压、改善的外量子效率、改善的滚降比、和改善的寿命特性。
由于由式1表示的有机金属化合物具有高的辐射衰减速率，因此包括由式1表示的有机金属化合物的电子器件例如有机发光器件可具有改善的驱动电压、改善的外量子发光效率、改善的滚降比、和改善的寿命特性。另外，由于由式1表示的有机金属化合物具有优异的磷光发光特性，因此通过使用所述有机金属化合物可提供具有高的诊断效率的诊断组合物。
应理解，本文中描述的实施方式应仅在描述的意义上考虑且不用于限制的目的。在各实施方式中的特征或方面的描述应典型地被认为可用于其它实施方式中的其它类似特征或方面。
尽管已经参照附图描述了一种或多种实施方式，但是本领域普通技术人员将理解，在不背离如由所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可在其中进行形式和细节方面的多种变化。

Claims (20)

1.由式1表示的有机金属化合物：
式1
M(L1)n1(L2)n2，
其中，在式1中，
M为过渡金属，
L1为由式2表示的配体，
n1为1、2、或3，其中，当n1为2或更大时，两个或更多个L1彼此相同或不同，
L2为单齿配体、二齿配体、三齿配体、或四齿配体，
n2为0、1、2、3、或4，其中，当n2为2或更大时，两个或更多个L2彼此相同或不同，和
L1和L2彼此不同：
式2
Figure FDA0002442046150000011
其中，在式2中，
X1为C、N、Si、或P，
X21为C或N，
环CY1和环CY21各自独立地为C5-C30碳环基团或C2-C30杂环基团，
X2和X3各自独立地为O、S、Se、或C(R2)，其中X2或X3为O、S、或Se，
X4为N或C(R4)，
X5为N或C(R5)，
R1、R2、R4、R5、和R21各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、-SF5、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C2-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C2-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q1)(Q2)、-Si(Q3)(Q4)(Q5)、-B(Q6)(Q7)、-P(＝O)(Q8)(Q9)、或-P(Q8)(Q9)，
a1和a21各自独立地为0-20的整数，
环CY1和R2不彼此连接，且R1和R2不彼此连接，
L11为未取代的或被至少一个R10a取代的C5-C30碳环基团、或者未取代的或被至少一个R10a取代的C2-C30杂环基团，
b11为0-10的整数，其中，当b11为0时，由*-(L11)b11-*'表示的基团为单键，和当b11为2或更大时，两个或更多个L11彼此相同或不同，
多个相邻的R21的两个任选地连接以形成未取代的或被至少一个R10a取代的C5-C30碳环基团、或者未取代的或被至少一个R10a取代的C2-C30杂环基团，
R10a与关于R21所定义的相同，
*和*'各自表示与式1中的M的结合位点，
取代的C5-C30碳环基团、取代的C2-C30杂环基团、取代的C1-C60烷基、取代的C2-C60烯基、取代的C2-C60炔基、取代的C1-C60烷氧基、取代的C3-C10环烷基、取代的C2-C10杂环烷基、取代的C3-C10环烯基、取代的C2-C10杂环烯基、取代的C6-C60芳基、取代的C6-C60芳氧基、取代的C6-C60芳硫基、取代的C1-C60杂芳基、取代的单价非芳族稠合多环基团、和取代的单价非芳族稠合杂多环基团的取代基为：
氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、或C1-C60烷氧基；
各自被如下取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、或C1-C60烷氧基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q11)(Q12)、-Si(Q13)(Q14)(Q15)、-B(Q16)(Q17)、-P(＝O)(Q18)(Q19)、或其任意组合；
C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、或单价非芳族稠合杂多环基团；
各自被如下取代的C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、或单价非芳族稠合杂多环基团：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-N(Q21)(Q22)、-Si(Q23)(Q24)(Q25)、-B(Q26)(Q27)、-P(＝O)(Q28)(Q29)、或其任意组合；
-N(Q31)(Q32)、-Si(Q33)(Q34)(Q35)、-B(Q36)(Q37)、或-P(＝O)(Q38)(Q39)；或
其任意组合，和
Q1-Q9、Q11-Q19、Q21-Q29、和Q31-Q39各自独立地为氢，氘，-F，-Cl，-Br，-I，羟基，氰基，硝基，氨基，脒基，肼基，腙基，羧酸基团或其盐，磺酸基团或其盐，磷酸基团或其盐，C1-C60烷基，C2-C60烯基，C2-C60炔基，C1-C60烷氧基，C3-C10环烷基，C2-C10杂环烷基，C3-C10环烯基，C2-C10杂环烯基，C6-C60芳基，被C1-C60烷基、C6-C60芳基、或其任意组合取代的C6-C60芳基，C6-C60芳氧基，C6-C60芳硫基，C1-C60杂芳基，单价非芳族稠合多环基团，或单价非芳族稠合杂多环基团。
2.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中
M为Ir或Os，且n1与n2之和为3或4；或
M为Pt，且n1与n2之和为2。
3.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中，
环CY1和环CY21各自独立地为环戊烯基团、环己烯基团、苯基团、萘基团、蒽基团、菲基团、苯并[9,10]菲基团、芘基团、
Figure FDA0002442046150000046
基团、环戊二烯基团、1,2,3,4-四氢萘基团、噻吩基团、呋喃基团、吲哚基团、苯并硼杂环戊二烯基团、苯并磷杂环戊二烯基团、茚基团、苯并噻咯基团、苯并锗杂环戊二烯基团、苯并噻吩基团、苯并硒吩基团、苯并呋喃基团、咔唑基团、二苯并硼杂环戊二烯基团、二苯并磷杂环戊二烯基团、芴基团、二苯并噻咯基团、二苯并锗杂环戊二烯基团、二苯并噻吩基团、二苯并硒吩基团、二苯并呋喃基团、二苯并噻吩5-氧化物基团、9H-芴-9-酮基团、二苯并噻吩5,5-二氧化物基团、氮杂吲哚基团、氮杂苯并硼杂环戊二烯基团、氮杂苯并磷杂环戊二烯基团、氮杂茚基团、氮杂苯并噻咯基团、氮杂苯并锗杂环戊二烯基团、氮杂苯并噻吩基团、氮杂苯并硒吩基团、氮杂苯并呋喃基团、氮杂咔唑基团、氮杂二苯并硼杂环戊二烯基团、氮杂二苯并磷杂环戊二烯基团、氮杂芴基团、氮杂二苯并噻咯基团、氮杂二苯并锗杂环戊二烯基团、氮杂二苯并噻吩基团、氮杂二苯并硒吩基团、氮杂二苯并呋喃基团、氮杂二苯并噻吩5-氧化物基团、氮杂-9H-芴-9-酮基团、氮杂二苯并噻吩5,5-二氧化物基团、吡啶基团、嘧啶基团、吡嗪基团、哒嗪基团、三嗪基团、喹啉基团、异喹啉基团、喹喔啉基团、喹唑啉基团、菲咯啉基团、吡咯基团、吡唑基团、咪唑基团、三唑基团、
Figure FDA0002442046150000041
唑基团、异
Figure FDA0002442046150000042
唑基团、噻唑基团、异噻唑基团、
Figure FDA0002442046150000043
二唑基团、噻二唑基团、苯并吡唑基团、苯并咪唑基团、苯并
Figure FDA0002442046150000044
唑基团、苯并噻唑基团、苯并
Figure FDA0002442046150000045
二唑基团、苯并噻二唑基团、5,6,7,8-四氢异喹啉基团、或5,6,7,8-四氢喹啉基团。
4.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中
R1、R2、R4、R5、R21、和R10a各自独立地为：
氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、-SF5、C1-C20烷基、或C1-C20烷氧基；
各自被如下取代的C1-C20烷基或C1-C20烷氧基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C10烷基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、二环[1.1.1]戊基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.2]辛基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、或其任意组合；
各自未被取代的或被如下取代的环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基、二环[1.1.1]戊基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.2]辛基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、芘基、
Figure FDA00024420461500000511
基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、
Figure FDA0002442046150000051
唑基、异
Figure FDA0002442046150000052
唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、咔唑基、菲咯啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻唑基、苯并
Figure FDA0002442046150000053
唑基、异苯并
Figure FDA0002442046150000054
唑基、三唑基、四唑基、
Figure FDA0002442046150000055
二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、咪唑并吡啶基、或咪唑并嘧啶基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧酸基团或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基、二环[1.1.1]戊基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.2]辛基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、芘基、
Figure FDA00024420461500000512
基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、
Figure FDA0002442046150000056
唑基、异
Figure FDA0002442046150000057
唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、咔唑基、菲咯啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻唑基、苯并
Figure FDA0002442046150000058
唑基、异苯并
Figure FDA0002442046150000059
唑基、三唑基、四唑基、
Figure FDA00024420461500000510
二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、-Si(Q33)(Q34)(Q35)、或其任意组合；或
-N(Q1)(Q2)、-Si(Q3)(Q4)(Q5)、-B(Q6)(Q7)、-P(＝O)(Q8)(Q9)、或-P(Q8)(Q9)，和
Q1-Q9和Q33-Q35各自独立地为：
-CH3、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CH2CH3、-CH2CD3、-CH2CD2H、-CH2CDH2、-CHDCH3、-CHDCD2H、-CHDCDH2、-CHDCD3、-CD2CD3、-CD2CD2H、或-CD2CDH2；或
各自未被取代的或被如下取代的正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、苯基、或萘基：氘、C1-C10烷基、苯基、或其任意组合。
5.如权利要求1所述的有机金属化合物、其中
式2中的由
Figure FDA0002442046150000061
表示的基团为各自未被取代的或被数量为a1的R1取代的C3-C10环烯基、C2-C10杂环烯基、C6-C30芳基、C2-C30杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、或单价非芳族稠合杂多环基团，
在式2中，R1和R2各自独立地为：
氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、氰基、或-SF5；或
各自未被取代的或被如下取代的C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C2-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、或C2-C10杂环烯基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、氰基、C1-C20烷基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降莰烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、苯基、联苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、或其任意组合，和
a1为0-10的整数。
6.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中
式2中的由
Figure FDA0002442046150000062
表示的基团为各自未被取代的或被数量为a1的R1取代的苯基、联苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、荧蒽基、苯并[9,10]菲基、芘基、
Figure FDA0002442046150000065
基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、
Figure FDA0002442046150000063
唑基、异
Figure FDA0002442046150000064
唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、苯并喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、咔唑基、菲咯啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻唑基、苯并
Figure FDA0002442046150000071
唑基、异苯并
Figure FDA0002442046150000072
唑基、三唑基、四唑基、
Figure FDA0002442046150000073
二唑基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、咪唑并吡啶基、或咪唑并嘧啶基，
在式2中，R1和R2各自独立地为：
氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、氰基、或-SF5；或
各自未被取代的或被如下取代的甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基、异壬基、仲壬基、叔壬基、正癸基、异癸基、仲癸基、叔癸基、C1-C10烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降莰烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、或环庚烯基：氘、-F、-Cl、-Br、-I、-CD3、-CD2H、-CDH2、-CF3、-CF2H、-CFH2、氰基、C1-C20烷基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降莰烷基、降冰片烯基、环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、苯基、联苯基、萘基、吡啶基、嘧啶基、或其任意组合，和
a1为0-5的整数。
7.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中
由
Figure FDA0002442046150000074
表示的基团为由式10-13(1)至10-13(18)和10-13之一表示的基团：
Figure FDA0002442046150000081
其中，在式10-13(1)至10-13(18)和10-13中，R1a-R1e各自独立地与在权利要求1中关于R1所定义的相同，其中R1a-R1e各自不为氢，且*表示与相邻原子的结合位点。
8.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中
式2中的由
Figure FDA0002442046150000082
表示的基团为由式CY21-1至CY21-25之一表示的基团：
Figure FDA0002442046150000091
其中，在式CY21-1至CY21-25中，
X21和R21各自独立地与在权利要求1中所描述的相同，
X22为C(R22)(R23)、N(R22)、O、S、或Si(R22)(R23)，
R22-R29各自独立地与在权利要求1中关于R21所定义的相同，
a26为0-6的整数，
a24为0-4的整数，
a23为0-3的整数，
a22为0-2的整数，
*"表示与式2中的相邻6元环的碳原子的结合位点，和
*表示与式1中的M的结合位点。
9.如权利要求8所述的有机金属化合物，其中
式2中的由
Figure FDA0002442046150000101
表示的基团为由式CY21(1)至CY21(56)之一表示的基团或由式CY21-20至CY21-25之一表示的基团：
Figure FDA0002442046150000102
Figure FDA0002442046150000111
其中，在式CY21(1)至CY21(56)中，
X21和R21各自独立地与在权利要求1中所描述的相同，
R21a-R21d各自独立地与在权利要求1中关于R21所定义的相同，其中R21和R21a-R21d各自不为氢，
*"表示与式2中的相邻6元环的碳原子的结合位点，和
*表示与式1中的M的结合位点。
10.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中
L1为由式2A或2B表示的配体：
式2A
Figure FDA0002442046150000121
式2B
Figure FDA0002442046150000122
其中，在式2A和2B中，X1、X21、环CY1、环CY21、X4、X5、R1、R2、R21、a1、a21、L11、b11、*、和*'各自独立地与在权利要求1中所描述的相同，其中X2和X3各自独立地为O、S、或Se。
11.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中，
在式1中，L2为经由O、S、N、C、P、Si、或As连接到式1中的M的二齿配体。
12.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中，
在式1中，L2为由式3表示的二齿配体：
式3
Figure FDA0002442046150000131
其中，在式3中，
X31和X32各自为O；
X31为O且X32为N；或
X31为N且X32为C，
Figure FDA0002442046150000132
表示将X31和X32彼此连接的任意原子团，和
*和*'各自表示与式1中的M的结合位点。
13.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中，
在式1中，L2为由式3A-3F表示的基团：
Figure FDA0002442046150000133
其中，在式3A-3F中，
Y13为O、N、N(Z1)、P(Z1)(Z2)、或As(Z1)(Z2)，
Y14为O、N、N(Z3)、P(Z3)(Z4)、或As(Z3)(Z4)，
T11为单键、双键、*-C(Z11)(Z12)-*'、*-C(Z11)＝C(Z12)-*'、*＝C(Z11)-*'、*-C(Z11)＝*'、*＝C(Z11)-C(Z12)＝C(Z13)-*'、*-C(Z11)＝C(Z12)-C(Z13)＝*'、*-N(Z11)-*'、或者未取代的或被至少一个Z11取代的C5-C30碳环基团，
a11为1-10的整数，
Y11和Y12各自独立地为C或N，
T21为单键、双键、O、S、C(Z11)(Z12)、Si(Z11)(Z12)、或N(Z11)，
环CY11和环CY12各自独立地为C5-C30碳环基团或C2-C30杂环基团，
A1为P或As，
Z1-Z4和Z11-Z13各自独立地与在权利要求1中关于R21所定义的相同，
d1和d2各自独立地为0-10的整数，和
*和*'各自表示与式1中的M的结合位点。
14.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中，
在式1中，L2为由式3-1(1)至3-1(66)和3-1(301)至3-1(309)之一表示的基团：
Figure FDA0002442046150000141
Figure FDA0002442046150000151
Figure FDA0002442046150000161
Figure FDA0002442046150000171
其中，在式3-1(1)至3-1(66)和3-1(301)至3-1(309)中，
X41为O、S、N(Z21)、C(Z21)(Z22)、或Si(Z21)(Z22)，
Z1-Z4、Z1a、Z1b、Z1c、Z1d、Z2a、Z2b、Z2c、Z2d、Z11-Z14、Z21和Z22各自独立地与在权利要求1中关于R21所定义的相同，
d14为0-4的整数，
d26为0-6的整数，和
*和*'各自表示与式1中的M的结合位点。
15.如权利要求1所述的有机金属化合物，其中
所述有机金属化合物为化合物1至469之一：
Figure FDA0002442046150000181
Figure FDA0002442046150000191
Figure FDA0002442046150000201
Figure FDA0002442046150000211
Figure FDA0002442046150000221
Figure FDA0002442046150000231
Figure FDA0002442046150000241
Figure FDA0002442046150000251
Figure FDA0002442046150000261
Figure FDA0002442046150000271
Figure FDA0002442046150000281
Figure FDA0002442046150000291
Figure FDA0002442046150000301
Figure FDA0002442046150000311
Figure FDA0002442046150000321
Figure FDA0002442046150000331
Figure FDA0002442046150000341
Figure FDA0002442046150000351
Figure FDA0002442046150000361
16.有机发光器件，包括：
第一电极；
第二电极；以及
设置在所述第一电极和所述第二电极之间并且包括发射层的有机层，
其中所述有机层包括至少一种如权利要求1-15任一项所述的有机金属化合物。
17.如权利要求16所述的有机发光器件，其中
所述第一电极为阳极，
所述第二电极为阴极，
所述有机层进一步包括在所述第一电极和所述发射层之间的空穴传输区域以及在所述发射层和所述第二电极之间的电子传输区域，
所述空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、缓冲层、或其任意组合，和
所述电子传输区域包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、或其任意组合。
18.如权利要求16所述的有机发光器件，其中
所述发射层包括所述有机金属化合物。
19.如权利要求18所述的有机发光器件，其中
所述发射层进一步包括主体，并且所述主体的量大于所述有机金属化合物的量。
20.诊断组合物，其包括至少一种如权利要求1-15任一项所述的有机金属化合物。
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