CN111875586A - 有机化合物及其制备方法、包含其的有机发光二极管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机化合物及其制备方法、包含其的有机发光二极管。所述有机化合物具有如下所示结构特征。该有机化合物可以不需要主体材料，直接作为非掺杂的蓝光材料，同时发光效率高、寿命长，能够发射深蓝色光。

Description

有机化合物及其制备方法、包含其的有机发光二极管
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域，特别是涉及有机化合物及其制备方法、包含其的有机发光二极管。
背景技术
有机发光二极管(OLEDs)显示器正逐渐成为高端显示的主流，比如高端旗舰手机、高端电视、时尚照明、VR/AR可穿戴显示等。但众所周知，OLED显示器的RGB短板是蓝光材料，蓝光OLED寿命短、色坐标不够好，导致现在很多显示面板的像素排列是考虑增大蓝光像素面积，这会增加设计制造难度，而且即使这样设计也还是没法彻底解决蓝光的短板问题，最根本的还是要解决材料本身的问题。
目前蓝光材料分为荧光材料、磷光材料、热活化延迟荧光材料三类。一般地，这些材料需要掺杂在主体材料中使用，因为在高浓度下它们具有严重的荧光猝灭效应，但是影响寿命的因素当中也包括主体材料，而且蓝光材料能量大，需要对应的主体材料具有更高的三线态能级，这种稳定的蓝光主体材料还很稀缺。另外，OLED的色坐标还不够好，大多数蓝光材料的CIE色坐标在(0.15,0.15)以上，深蓝光材料还比较少。
基于此，开发出发光性能良好(效率高、寿命长)的非掺杂的深蓝光材料是亟待解决的技术问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种有机化合物。该有机化合物可以不需要主体材料，直接作为非掺杂的蓝光材料，同时发光效率高、寿命长，能够发射深蓝色光。
一种有机化合物，具有如下所示结构特征：
Figure BDA0002213017290000021
其中，R0为含咪唑环的杂芳香基环系，且被至少一个R1取代，各R1分别独立地为氢基或吸电子基团；
R2为含氮的给电子基团。
在其中一个实施例中，R0为C3～C30的含咪唑环的杂芳香基环系。
在其中一个实施例中，R0选自如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000022
其中，各R3分别独立地为氢基或芳香基环系。
在其中一个实施例中，R0选自如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000023
在其中一个实施例中，各R1分别独立地为氢基、氟原子基、氰基或三氟甲基。
在其中一个实施例中，所述的有机化合物具有如下式(I-1)或(I-2)所示结构特征：
Figure BDA0002213017290000031
在其中一个实施例中，R2选自被至少一个R5取代地如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000032
其中，R4为氢基或芳香基环系；
各R5分别独立地为氢基或C1～C5直链或支链烷基。
在其中一个实施例中，R4为苯基，R2选自如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000033
在其中一个实施例中，所述的有机化合物选自如下M1-M44化合物之一：
Figure BDA0002213017290000041
Figure BDA0002213017290000051
Figure BDA0002213017290000061
Figure BDA0002213017290000071
在其中一个实施例中，所述有机化合物为蓝光材料。
本发明还提供一种有机化合物的制备方法，包括如下步骤：
于有机溶剂中，由式M-1所示的化合物分别与化合物R0B(OH)2和R2B(OH)2在催化剂的作用下进行反应；
Figure BDA0002213017290000072
其中，X为Br或I原子；
R0和R2的定义与前述相同。
本发明还提供一种有机发光二极管，所述有机发光二极管的功能层的材料包括所述的有机化合物。
在其中一个实施例中，所述有机发光二极管器件的功能层包括空穴传输层、发光层和电子传输层中的至少一层；所述空穴传输层、发光层和电子传输层中至少一层的材料包括所述的有机化合物。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
本发明的有机化合物以四苯基吡嗪为中心框架，其属于聚集诱导发光(Aggregation-induced emission,AIE)材料的构造框架，此类材料在固态时发光效率最高，有利于制备固态薄膜进行应用，同时四苯基吡嗪还可以作为吸电子基团，配合中心框架旁边的含咪唑环的杂芳香基环系有助于构造深蓝光材料并有利于电子注入；而另一边含氮的给电子基团有助于空穴注入。同时，这样的分子结构呈现扭曲状态，分子间作用小，可以避免荧光猝灭，而且分子呈棒状结构，有利于水平偶极子取向从而增加出光效率。由此，该有机化合物具有如下优点：
(1)能够作为非掺杂的深蓝光材料，不需要主体材料，即不需要高能隙主体材料，减少不稳定性因素，从而有利于提高蓝光材料寿命，同时也可以用降低材料成本；
(2)由该有机化合物制备的器件效率高、寿命长、色坐标好；
(3)该有机化合物易于制备，在电致发光、光伏电池、传感器等领域具有很大潜在应用。
附图说明
图1为本发明一实施例的有机发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的有机化合物及其制备方法、包含其的有机发光二极管作进一步详细的说明。
为了便于理解本发明，下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述，以下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。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。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。
本发明所述化合物中，当任何变量(例如R1、R3、R4、R5等)在任何组分中出现超过一次，则其每次出现的定义独立于其它每次出现的定义。同样，允许取代基及变量的组合，只要这种组合使化合物稳定。要理解本领域普通技术人员可选择本发明化合物的取代基及取代形式而提供化学上稳定的并可通过本领域技术和本文提出的方法自可容易获得的原料容易的合成的化合物。如果取代基自身被超过一个基团取代，应理解这些基团可在相同碳原子上或不同碳原子上，只要使结构稳定。
本文所述的芳基环系指至少包含一个芳环的烃基，包括单环芳基和多环芳基。单环芳基可包括苯基及其同系物；多环芳基可包括多苯代脂肪烃基、联苯基和联多苯基、稠环芳基等。多苯代脂肪烃包括二苯甲烷、三苯甲烷、1,2-二苯基乙烯等。联多苯可包括对位联多苯、间位联多苯等；联多苯可包括联三苯或联四苯等。稠环芳烃表现为两个碳原子被两个相邻的环共用。本文所述的杂芳基环系指至少包含一个杂芳环的烃基，包括单环杂芳基和多环杂芳基，其具体可选的类型参考前述的芳基环系。此外，上述芳基环系或杂芳基环系中的多个芳基或杂芳基也可以被短的非芳族单元间断，因此9,9’螺二芴、9,9-二芳基芴、三芳胺、二芳基醚等基团，同样属于本实施方式的芳基或杂芳基环系。
本文所用术语“烷基”意指包括具有特定碳原子数目的支链的和直链的饱和脂肪烃基。例如，“C1-C5烷基”中“C5-C10”的定义包括以直链或支链排列的具有1、2、3、4或5个碳原子的基团。
本发明的实施例提供一种有机化合物，具有如下所示结构特征：
Figure BDA0002213017290000101
其中，R0为含咪唑环的杂芳香基环系，且被至少一个R1取代，各R1分别独立地为氢基或吸电子基团；
R2为含氮的给电子基团。
作为优选地，R0为C3～C30的含咪唑环的杂芳香基环系。在一些实施例中，R0为C9～C30的含咪唑环的杂芳香基环系。
在其中一些具体的实施例中，R0选自如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000102
其中，各R3分别独立地为氢基或芳香基环系，优选地，各R3分别独立地为氢基或苯基。
作为优选地，R0选自如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000103
在其中一些具体的实施例中，各R1分别独立地为氢基、氟原子基、氰基或三氟甲基。
作为优选地，所述的有机化合物具有如下式(I-1)或(I-2)所示结构特征：
Figure BDA0002213017290000111
在其中一些具体的实施例中，R2选自被至少一个R5取代地如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000112
其中，R4为氢基或芳香基环系，优选地，R4为苯基；
各R5分别独立地为氢基或C1～C5直链或支链烷基，优选地，各R5分别独立地为氢基、甲基或异丁基。
作为优选地，R2选自如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000113
具体地，所述的有机化合物选自如下M1-M44化合物之一：
Figure BDA0002213017290000121
Figure BDA0002213017290000131
Figure BDA0002213017290000141
Figure BDA0002213017290000151
Figure BDA0002213017290000161
在其中一个具体的实施例中，所述有机化合物为蓝光材料。更为具体地，所述有机化合物为非掺杂的蓝光材料。
上述有机化合物的制备方法，包括如下步骤：
于有机溶剂中，由式M-1所示的化合物分别与化合物R0B(OH)2和R2B(OH)2在催化剂作用下进行反应；
Figure BDA0002213017290000171
其中，X为Br或I原子；R0和R2的定义与前述相同。
在其中一些具体的实施例中，R0选自如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000172
其中，R1的定义与前述相同；R2选自如下基团之一：
Figure BDA0002213017290000173
在其中一个具体的实施例中，所述催化剂为钯催化剂。具体可采用四(三苯基膦)钯。
本发明的实施例还提供一种有机发光二极管，所述有机发光二极管的功能层的材料包括所述的有机化合物。
在其中一个具体的实施例中，所述有机发光二极管器件的功能层包括空穴传输层、发光层和电子传输层中的至少一层；所述空穴传输层、发光层和电子传输层中至少一层的材料包括所述的有机化合物。
以下为具体的实施例，如无特别说明，实施例采用的原料均为市售产品。
实施例中的化合物的通用合成路线如下所示：
Figure BDA0002213017290000181
Figure BDA0002213017290000191
参照上述反应路线:
步骤1、中间体M-2、M-3的制备：
于150mL的两口瓶中依次加入菲-9,10-二酮、苯胺衍生物、3-溴苯甲醛、醋酸铵，然后加入醋酸作溶剂，氮气氛围下140℃回流12h；反应完成后冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取2次，然后用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸除去溶剂，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、干燥除去溶剂得到前驱体产物咪唑化合物；然后称取前驱体加入另外的两口瓶中，氮气氛围下加入硼酸酯和除水除氧后的四氢呋喃溶剂(THF)，搅拌均匀将其置于-78℃中，然后逐滴加入正丁基锂，在-78℃反应3h，然后恢复到室温反应12h，反应完成后处理操作同前面前驱体。使用HPLC-MS来识别中间体M-2和M-3化合物，按氢基、氟原子基、氰基或三氟甲基的取代顺序，M-2对应四种化合物分子式分别是C27H19BN2O2,C27H18BFN2O2,C28H18BN3O2,C28H18BF3N2O2,检测值[M+1]+分别为415.28(计算值414.15),433.24(计算值432.14),440.19(计算值439.15),483.36(计算值482.14)；M-3对应四种化合物分子式分别是C27H21BN2O2,C27H20BFN2O2,C28H20BN3O2,C28H20BF3N2O2,检测值[M+1]+分别为417.26(计算值416.17),435.34(计算值434.16),442.20(计算值441.16),485.26(计算值484.16)。
步骤2、最终产物II-1、II-2的制备：
采用SUZUKI偶联反应，于150mL的两口瓶中依次加入2mmol M-2或M-3、2mmol四苯基吡嗪衍生物、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，氮气氛围下加入混合溶剂甲苯/乙醇/纯水(V/V/V＝8:1:1)80ml，然后回流反应12h；反应完成后冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取2次，有机层连续用浓盐水和纯水清洗，然后用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸除去溶剂，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II-1或II-2。
步骤3、最终产物I-1、I-2的制备：
采用SUZUKI偶联反应，于150mL的两口瓶中依次加入2mmol II-1或II-2、2mmolR2-B(OH)2、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，氮气氛围下加入混合溶剂甲苯/乙醇/纯水(V/V/V＝8:1:1)80ml，然后回流反应12h；反应完成后冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取2次，有机层连续用浓盐水和纯水清洗，然后用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸除去溶剂，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I-1或I-2。
下面仅以化合物M1、化合物M14、化合物M37、化合物M44为例进行举例说明，参照上述步骤1、2、3很容易实现化合物M2～M13、M15～M36、M38～M43的合成。
实施例1、化合物M1及其制备方法
于150mL的两口瓶中依次加入2mmol 2,5-双(4-溴苯基)-3,6-二苯基吡嗪、2mmol(4-(1-(4-三氟甲基)苯基)-1H-菲罗[9,10-d]咪唑-2-基)苯基)硼酸、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，氮气氛围下加入混合溶剂甲苯/乙醇/纯水(V/V/V＝8:1:1)80ml，然后回流反应12h；反应完成后冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取2次，有机层连续用浓盐水和纯水清洗，然后用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸除去溶剂，用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/二氯甲烷作洗脱剂，旋蒸除去溶剂干燥得中间产物，然后重复前面SUZUKI偶联反应：于另一两口瓶中依次加入2mmol此中间产物、2mmol(4-二苯氨基)苯基硼酸、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，后面步骤同前。最后获得产物M1，其分离产率为75％。1H NMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):8.98(d,2H),8.86(d,4H),7.89-8.11(m,12H),7.47-7.68(m,10H),7.24-7.32(m,12H),7.08-7.24(m,8H)。
Figure BDA0002213017290000211
实施例2、化合物M14及其制备方法
于150mL的两口瓶中依次加入2mmol 2,5-双(4-溴苯基)-3,6-二苯基吡嗪、2mmol(4-(1-苯基-1H-菲罗[9,10-d]咪唑-2-基)苯基)硼酸、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，氮气氛围下加入混合溶剂甲苯/乙醇/纯水(V/V/V＝8:1:1)80mL，然后回流反应12h；反应完成后冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取2次，有机层连续用浓盐水和纯水清洗，然后用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸除去溶剂，用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/二氯甲烷作洗脱剂，旋蒸除去溶剂干燥得中间产物，然后重复前面SUZUKI偶联反应：于另一两口瓶中依次加入2mmol此中间产物、2mmol(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)硼酸、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，后面步骤同前。最后获得产物M1，其分离产率为75％。1H NMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):8.98(d,2H),8.86(d,4H),8.55(d,1H),7.89-8.11(m,18H),7.50-7.68(m,11H),7.20-7.35(m,11H)。
Figure BDA0002213017290000221
实施例3、化合物M37及其制备方法
于150mL的两口瓶中依次加入2mmol 2,5-双(4-溴苯基)-3,6-二苯基吡嗪、2mmol(4-(4-氟苯基)-4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基)苯基)硼酸、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，氮气氛围下加入混合溶剂甲苯/乙醇/纯水(V/V/V＝8:1:1)80mL，然后回流反应12h；反应完成后冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取2次，有机层连续用浓盐水和纯水清洗，然后用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸除去溶剂，用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/二氯甲烷作洗脱剂，旋蒸除去溶剂干燥得中间产物，然后重复前面SUZUKI偶联反应：于另一两口瓶中依次加入2mmol此中间产物、2mmol(4-二苯氨基)苯基硼酸、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，后面步骤同前。最后获得产物M1，其分离产率为75％。1H NMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):8.86(d,4H),7.84-8.03(m,12H),7.47-7.59(m,12H),7.24-7.32(m,16H),7.01-7.08(m,6H)。
Figure BDA0002213017290000231
实施例4、化合物M44及其制备方法
于150mL的两口瓶中依次加入2mmol 2,5-双(4-溴苯基)-3,6-二苯基吡嗪、2mmol(4-(4-氰基苯基)-4,5-二苯基-1H-咪唑-2-基)苯基)硼酸、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，氮气氛围下加入混合溶剂甲苯/乙醇/纯水(V/V/V＝8:1:1)80mL，然后回流反应12h；反应完成后冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取2次，有机层连续用浓盐水和纯水清洗，然后用无水MgSO4干燥，过滤，旋蒸除去溶剂，用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/二氯甲烷作洗脱剂，旋蒸除去溶剂干燥得中间产物，然后重复前面SUZUKI偶联反应：于另一两口瓶中依次加入2mmol此中间产物、2mmol(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)硼酸、0.1mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、4mmol碳酸钾K2CO3，后面步骤同前。最后获得产物M1，其分离产率为75％。1H NMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):8.86(d,4H),8.55(d,1H),8.19(d,1H),7.84-7.96(m,19H),7.48-7.58(m,12H),7.16-7.35(m,11H)。
Figure BDA0002213017290000241
实施例5、有机发光二极管元器件及其制备
本实施例提供一种有机发光二极管，其包含：第一电极(ITO基板)、在所述第一电极上形成的空穴注入层、在所述空穴注入层上形成空穴传输层、在所述空穴传输层上形成的发光层、在所述发光层上形成的电子传输层、在所述电子传输层上形成的电子注入层和覆盖在所述电子注入层上的第二电极；其中，所述发光层只包含化合物M(即有机化合物M1-M44之一)。
该有机发光二极管的制备方法包括如下步骤：
(1)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；
(2)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；
(3)随后进行蒸镀成膜：依次制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极；先抽真空至10-7Torr，然后缓慢提高电流值，使速率缓慢增加至
Figure BDA0002213017290000251
待速率稳定后打开挡板进行蒸镀；
(4)最后进行UV固化封装，再80℃烘烤20min即可。
上述有机发光二极管的结构可表示为ITO/HIL/HTL/EML/ETL/EIL/阴极，也可参见图1。更为具体地，上述有机发光二极管的结构如下：
ITO/NPB(10nm)/TCTA(30nm)/M(30nm)/Tm3PyPB(50nm)/NaF(3.5nm)/Al。
其中，NPB作为空穴注入层、TCTA作为空穴传输层、M作为发光层材料、Tm3PyPB作为电子传输层及空穴阻挡层材料、NaF作为电子注入层材料和Al作为阴极，该示例器件记作“M器件”。
参照上述方案，分别采用化合物M1至化合物M44作为发光层材料制备的有机发光二极管，分别记作“M1器件”、“M3器件”，……，“M44器件”。
对比例1
本对比例以主客体材料体系为发光层，客体材料为经典的蓝色荧光材料2,5,8,11-四叔丁基芘TBPe：
Figure BDA0002213017290000252
参照实施例5所示的方法制备图1所示结构的器件，记作“R1器件”，结构为：
ITO/NPB(10nm)/TCTA(30nm)/CBP:TBPe(10wt％)(30nm)/Tm3PyPB(50nm)/NaF(3.5nm)/Al。
参照常规方法，对M1器件至M44器件及R1器件的最大外量子效率、寿命、CIE坐标进行测试，结果参见表1。
表1
Figure BDA0002213017290000253
Figure BDA0002213017290000261
Figure BDA0002213017290000271
寿命：恒流情况下，从1000nit下降到95％的亮度所用的时间。
由表1可知，本发明提供的有机化合物可以作为新型非掺杂深蓝光材料，采用其制备的发光二极管效率高、寿命长、色坐标好。
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 (13)

1.一种有机化合物，其特征在于，具有如下所示结构特征：
Figure FDA0002213017280000011
其中，R0为含咪唑环的杂芳香基环系，且被至少一个R1取代，各R1分别独立地为氢基或吸电子基团；
R2为含氮的给电子基团。
2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，R0为C3～C30的含咪唑环的杂芳香基环系。
3.根据权利要求2所述的有机化合物，其特征在于，R0选自如下基团之一：
Figure FDA0002213017280000012
其中，各R3分别独立地为氢基或芳香基环系。
4.根据权利要求3所述的有机化合物，其特征在于，R0选自如下基团之一：
Figure FDA0002213017280000013
5.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，各R1分别独立地为氢基、氟原子基、氰基或三氟甲基。
6.根据权利要求1-5任一项所述的有机化合物，其特征在于，具有如下式(I-1)或(I-2)所示结构特征：
Figure FDA0002213017280000021
7.根据权利要求6所述的有机化合物，其特征在于，R2选自被至少一个R5取代的如下基团之一：
Figure FDA0002213017280000022
其中，R4为氢基或芳香基环系；
各R5分别独立地为氢基或C1～C5直链或支链烷基。
8.根据权利要求7所述的有机化合物，其特征在于，R4为苯基，R2选自如下基团之一：
Figure FDA0002213017280000023
9.根据权利要求1-5中任一项所述的有机化合物，其特征在于，选自如下M1-M44化合物之一：
Figure FDA0002213017280000031
Figure FDA0002213017280000041
Figure FDA0002213017280000051
Figure FDA0002213017280000061
10.根据权利要求1-5中任一项所述的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物为蓝光材料。
11.一种有机化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
于有机溶剂中，由式M-1所示的化合物分别与化合物R0-B(OH)2和R2-B(OH)2在催化剂的作用下进行反应；
Figure FDA0002213017280000071
其中，X为Br或I原子；
R0和R2的定义与权利要求1-7相同。
12.一种有机发光二极管，其特征在于，所述有机发光二极管的功能层的材料包括权利要求1-10任一项所述的有机化合物。
13.根据权利要求12所述的有机发光二极管，其特征在于，所述有机发光二极管器件的功能层包括空穴传输层、发光层和电子传输层中的至少一层；所述空穴传输层、发光层和电子传输层中至少一层的材料包括权利要求1-10任一项所述的有机化合物。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103635464A (zh) * 2011-06-22 2014-03-12 日东电工株式会社 聚苯主体化合物
CN104447582A (zh) * 2014-10-24 2015-03-25 浙江大学 四苯基吡嗪小分子衍生物、四苯基吡嗪聚合物以及聚集诱导发光材料
CN104592124A (zh) * 2015-01-04 2015-05-06 华南理工大学 一种萘[1,2]并咪唑双极性共轭化合物及制备与应用
CN108586353A (zh) * 2018-06-15 2018-09-28 华南理工大学 一种基于蒽及其衍生物的有机发光材料及其制备方法和应用
CN110105244A (zh) * 2019-05-14 2019-08-09 华南理工大学 一种含四苯基苯的有机发光材料及制备与应用
CN110312708A (zh) * 2016-12-15 2019-10-08 香港科技大学 用于生物应用的发光材料

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103635464A (zh) * 2011-06-22 2014-03-12 日东电工株式会社 聚苯主体化合物
CN104447582A (zh) * 2014-10-24 2015-03-25 浙江大学 四苯基吡嗪小分子衍生物、四苯基吡嗪聚合物以及聚集诱导发光材料
CN104592124A (zh) * 2015-01-04 2015-05-06 华南理工大学 一种萘[1,2]并咪唑双极性共轭化合物及制备与应用
CN110312708A (zh) * 2016-12-15 2019-10-08 香港科技大学 用于生物应用的发光材料
CN108586353A (zh) * 2018-06-15 2018-09-28 华南理工大学 一种基于蒽及其衍生物的有机发光材料及其制备方法和应用
CN110105244A (zh) * 2019-05-14 2019-08-09 华南理工大学 一种含四苯基苯的有机发光材料及制备与应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAOZHONG WU: "novel strategy for constructing high efficiency OLED emitters with excited state quinone-conformation induced planarization process", 《ADV. OPTICAL MATER.》 *
LINGXIANG PAN: "Tetraphenylpyrazine based aie luminogens: Unique excited state decay and its application in deep-bule light-emitting diodes", 《ADV. OPTICAL MATER.》 *
刘峻恺: "芳香氮杂环与四苯基乙烯聚集诱导发光体系机理研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）工程科技I辑》 *
潘凌翔: "具有聚集荧光增强效应的四苯基吡嗪类衍生物的制备和性能研究", 《有机化学》 *
陈明: "聚集诱导发光特性的杂环分子体系研究进展", 《科学通报》 *

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