CN111909172B - 一种含氧多杂环化合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型含氧多杂环化合物，其具有如通式(I)所示的结构，所示结构的R1～R12中，至少有一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团，所述含五元杂环的芳香基团通过C原子与通式(Ⅰ)所示的母核相连。本发明提供的新型OLED材料以多杂环结构化合物为母体，通过在母体结构中引入给电子基团，获得了一类具有较高的三线态能级、较好的载流子迁移率且能与相邻层能级匹配，具有较高的热稳定性和成膜稳定性的新型OLED材料。该类材料可以被应用在有机电致发光领域，作为绿光主体材料使用，可以有效提高器件的光电性能。

Description

一种含氧多杂环化合物及其应用
技术领域
本发明属于有机电致发光显示技术领域，具体涉及一种新型含氧多杂环化合物及其在有机电致发光(OLED)器件中的应用。
背景技术
有机电致发光(OLED)材料在信息显示材料、有机光电子材料等领域中的应用具有极大的研究价值和美好的应用前景。随着多媒体信息技术的发展，对平板显示器件性能的要求越来越高。目前主要的显示技术有等离子显示器件、场发射显示器件和有机电致发光显示器件(OLED)。其中，OLED 具有自身发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富等一系列优点，与液晶显示器件相比， OLED不需要背光源，视角更宽，功耗低，其响应速度是液晶显示器件的1000倍，因此，OLED具有更广阔的应用前景。
自OLEDs第一次被报道以来，许多学者致力于研究怎样提高器件效率和稳定性。Forrest和 Thompson研究组发现过渡金属配合物能应用于Ph OLEDs(phosphorescentOLEDs)，磷光材料存在很强的自旋轨道耦合作用，能同时利用单线态和三线态激子，使磷光电致发光器件内量子效率在理论上达到了100％。然而，磷光材料激发态寿命较长，当三线态激子浓度较高时容易形成三线态-三线态凐灭和三线态-极化子间凐灭。所以常常将磷光材料作为客体参入到主体材料中，以此来降低自浓度淬灭过程。因此，在磷光有机电致发光器件(Phosphorescent OLEDs，Ph OLEDs)中选择合适的主体材料也是一件重要的事。主体材料必备特性：(1)拥有较高的三线态能级；(2)具有较好的载流子迁移率且能与相邻层能级匹配；(3)具有高的热稳定性和成膜稳定性。
目前OLED显示和照明得到了广泛的商业化应用，客户终端的对OLED屏体光电及寿命要求的不断提升，为了应对这类需求，除了在OLED面板制程工艺上的精益求精，能够满足更高器件指标的 OLED材料的开发就显得尤为重要。因此，开发稳定高效的主体材料，从而降低驱动电压，提高器件发光效率，延长器件寿命，具有很重要的实际应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种器件表现具有驱动电压低、发光效率高的新型OLED主体材料，以及这种有机材料在OLED器件中的应用。
具体而言，本发明的第一目的是提出一种新型含氧多杂环化合物，其具有如通式(I)所示结构：
Figure BDA0002611575710000011
所述通式(I)中，R1～R12中至少有一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团，并通过C原子与通式(Ⅰ)所示的母核相连；其余基团各自独立地代表氢原子、卤素、直链或含支链的烷基、环烷基、氨基、烷胺基、取代或未被取代的含有苯环和/或芳杂环的芳香基团。
作为本发明的优选方案，所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团含有至少一个五元杂环，优选为含有一个、两个或三个五元杂环。所述五元杂环含有至少一个杂原子，优选为含有一个、两个或三个杂原子。所述杂原子任意地选自N原子、S原子和O原子；当所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团中含有多个杂原子时，各个杂原子可以彼此相同，可以部分相同，也可以各不相同。
作为本发明的优选方案，所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团选自：取代或未被取代的咔唑基、取代或未被取代的吲哚并吲哚基、取代或未被取代的噻吩基、取代或未被取代的苯并噻吩基、取代或未被取代的苯并呋喃基。
作为本发明的优选方案，所述取代的含五元杂环的芳香基团中，取代基可以任意选自：苯基、萘基、联苯基、苯并基、萘并基、菲并基、吲哚并基(如N-苯代吲哚并基)、苯并噻吩并基、苯并呋喃并基。取代基的个数选自1～5，优选为1～3的整数。
作为本发明的优选方案，所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团选自：
Figure BDA0002611575710000021
Figure BDA0002611575710000031
Figure BDA0002611575710000041
优选地，所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团选自：
Figure BDA0002611575710000042
Figure BDA0002611575710000051
进一步优选地，所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团选自如下基团：
Figure BDA0002611575710000052
上述各取代基团中，“---”表示取代位。
作为本发明的优选方案，所述R1～R12中，任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团。
作为本发明的优选方案，所述R1～R12中，任意两个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；上述两个基团可以相同，也可以不同。
作为本发明的优选方案，所述R1～R4中任意两个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R5～R8中任意两个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R9～R12中任意两个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R1～R4中任意一个基团以及 R5～R8中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R1～R4中任意一个基团以及R9～R12中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R5～R8中任意一个基团以及R9～R12中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团。
作为本发明的优选方案，所述R1～R12中，任意三个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团，上述三个基团可以都相同，可以任意两个相同且与其余一个不同，也可以各不同。
作为本发明的优选方案，所述R1～R4中任意两个基团以及R5～R8中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R1～R4中任意两个基团以及R9～R12中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R5～R8中任意两个基团以及R1～R4中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R5～R8中任意两个基团以及R9～R12中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R9～R12中任意两个基团以及R1～R4中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R9～R12中任意两个基团以及R5～R8中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R1～R4中任意一个基团、R5～R8中任意一个基团以及R9～R12中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团。
作为本发明的优选方案，所述R1～R12中，除了任意一个、两个或多个为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团外，其余皆为氢原子。
作为本发明的优选方案，所述新型含氧多杂环化合物选自如式I-1～I-190所示的结构：
Figure BDA0002611575710000061
Figure BDA0002611575710000071
Figure BDA0002611575710000081
Figure BDA0002611575710000091
Figure BDA0002611575710000101
Figure BDA0002611575710000111
Figure BDA0002611575710000121
Figure BDA0002611575710000131
Figure BDA0002611575710000141
上述有机化合物以多杂环结构为母体，该母体结构具有良好的热稳定性，同时具有合适的HOMO 和LUMO能级和Eg，通过在母体结构中的活泼位置引入具有给电子能力的基团，即通过在结构中引入具有给电子能力的咔唑、呋喃、噻吩等五元杂环结构，获得了一类新型结构的OLED材料。将其应用于OLED器件中，作为绿光主体材料使用，可以有效地提升器件的光电性能，该器件可以应用于显示或者照明领域。
本发明的第二目的是提供所述的含氧多杂环化合物在制备有机电致发光器件中的应用。所述含氧多杂环化合物可以作为有机电致发光器件中EML发光层的绿光主体材料。
本发明的第三目的是提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括电致发光层，所述电致发光层的主体材料中含有本发明所述的含氧多杂环化合物。所述电致发光层的厚度可以为 10～50nm，优选为20～40nm。
具体地，本发明提供了一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件由下至上依次包括透明基片、阳极层、空穴传输层、电致发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层，其中电致发光层的发光主体材料包括本发明提供的所述通式(I)所示含氧多杂环化合物。
本发明的第四目的是提供一种显示装置，包括所述的有机电致发光器件。
本发明的第五目的是提供一种照明装置，包括所述有机电致发光器件。
综上，本发明提供的新型含氧多杂环化合物以多杂环结构化合物为母体，通过在母体结构中引入给电子基团，获得了一类具有较高的三线态能级、较好的载流子迁移率且能与相邻层能级匹配，具有较高的热稳定性和成膜稳定性的新型OLED材料。该类材料可以被应用在有机电致发光领域，作为绿光主体材料使用，可以有效提高器件的光电性能。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围，凡其他未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所属权利要求范围内。
根据本发明提供的制备方法，本领域技术人员可采用已知的常见手段来实现，如进一步选择合适的催化剂、溶剂，确定适宜的反应温度、时间、物料比等，本发明对此不作特别限定。如无特别说明，制备过程中使用的溶剂、催化剂、碱等原料均可以通过公开商业途径或者本领域已知的方法合成得到。
实施例1中间体M1的合成
Figure BDA0002611575710000151
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000152
包括如下具体步骤：
(1)在配有机械搅拌的2L三口瓶中，加入4-氯-1-氟-2-硝基苯(17.5g，0.1mol)，2-溴-4-氯苯胺 (30.8g，0.15mol)，搅拌，氩气保护，升温至180℃，保温反应30小时以上，在反应过程中，反应液颜色逐渐变成红色，最后逐渐变成深红色；
(2)反应结束后，分离有机相，萃取，干燥，柱层析，旋干溶剂，得到30g橙红色固体M-01，收率83％；
(3)在装有机械搅拌的2L三口瓶中，加入M-01(36.0g，0.1mol)，九水合硫化钠(96g，0.4mol)，乙醇(200mL)，水(100mL)，氮气保护，加热至回流，回流反应3小时，结束反应。分离有机相，萃取，干燥，柱层析，旋干溶剂，得到26.5g白色固体M-02，收率为80％；
(4)在装有机械搅拌的1L三口瓶中，加入M-02(33.0g，0.1mol)和丙酮300mL完全溶解，加入KOH(11.2g，0.2mol)溶于(50mL)水的溶液，然后向反应瓶中缓慢滴加2-溴-4-氯苯甲酰氯 (25.2g，0.1mol)，反应瓶中逐渐有固体析出，滴加完毕后常温反应2小时，反应结束。调至中性，分离有机相，萃取，干燥，柱层析，旋干溶剂，得到43.8g白色固体M-03，收率79％；
(5)1L三口瓶中加入M-03(54.8g，0.1mol)，加入二乙二醇二甲醚200mL，氮气保护，逐渐加热至回流，固体逐渐溶解，磁力搅拌，保温反应3小时，反应结束。分离有机相，萃取，干燥，柱层析，旋干溶剂，得到40.0g淡红色固体M-04，收率76％；
(6)在氮气保护下，2L三口瓶中加入M-04(53.0g，0.1mol)和THF 800mL，冷却至-78℃，在搅拌下缓慢滴加正丁基锂(100mL，0.25mol)，滴加时间约30mins，滴完用5mL THF冲淋滴液漏斗，滴完保温1.5小时得到M-05的反应液。将反应体系升温到-30℃，缓慢将干燥的氧气通过反应液，保持通气5小时，在此温度下保温1小时，然后缓慢升温至室温，加入饱和氯化铵水溶液淬灭反应，将体系调至中性，加入氯化亚铁水溶液，在室温下搅拌反应4小时，溶液变成黄褐色，淀粉 -碘化钾试纸测试不变色。分离有机相，萃取，干燥，旋干溶剂，得到黄褐色固体。
在1L反应瓶中，将上述固体溶于300ml二乙二醇二甲醚中，加入5克一水合对甲苯磺酸 (0.026mol),加热到150℃，搅拌反应5小时，至TLC检测原料消失，冷却反应体系，加入饱和食盐水200ml，200ml二氯甲烷萃取三遍，合并有机相，无水硫酸镁干燥，旋干溶剂，柱层析分离得到20g白色固体中间体M1，收率51％。
产物MS(m/e)：386；元素分析(C19H9Cl3N2O)：理论值C：58.87％，H：2.34％，N：7.23％；实测值C：58.67％，H：2.54％，N：7.43％。
实施例2：中间体M2的合成
Figure BDA0002611575710000161
用
Figure BDA0002611575710000162
分别代替
Figure BDA0002611575710000163
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例1相同，得到中间体M2。
产物MS(m/e)：352；元素分析(C19H10Cl2N2O)：理论值C：64.61％，H：2.85％，N：7.93％；实测值C：64.41％，H：2.95％，N：7.83％。
实施例3：中间体M3的合成
Figure BDA0002611575710000164
用
Figure BDA0002611575710000165
代替
Figure BDA0002611575710000166
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例1相同，得到中间体M3。
产物MS(m/e)：352；元素分析(C19H10Cl2N2O)：理论值C：64.61％，H：2.85％，N：7.93％；实测值C：64.63％，H：2.79％，N：7.84％。
实施例4：中间体M4的合成
Figure BDA0002611575710000171
用
Figure BDA0002611575710000172
代替
Figure BDA0002611575710000173
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例1相同，得到中间体M4。
产物MS(m/e)：352；元素分析(C19H10Cl2N2O)：理论值C：64.61％，H：2.85％，N：7.93％；实测值C：64.49％，H：2.90％，N：7.76％。
实施例5：中间体M5的合成
Figure BDA0002611575710000174
用
Figure BDA0002611575710000175
分别代替
Figure BDA0002611575710000176
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例1相同，得到中间体M5。
产物MS(m/e)：318；元素分析(C19H11ClN2O)：理论值C：71.59％，H：3.48％，N：8.79％；实测值C：71.48％，H：3.39％，N：8.82％。
实施例6：中间体M6的合成
Figure BDA0002611575710000177
用
Figure BDA0002611575710000178
分别代替
Figure BDA0002611575710000179
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例1相同，得到中间体M6。
产物MS(m/e)：318；元素分析(C19H11ClN2O)：理论值C：71.59％，H：3.48％，N：8.79％；实测值C：71.63％，H：3.27％，N：8.61％。
实施例7：中间体M7的合成
Figure BDA0002611575710000181
用
Figure BDA0002611575710000182
分别代替
Figure BDA0002611575710000183
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例1相同，得到中间体M7。
产物MS(m/e)：318；元素分析(C19H11ClN2O)：理论值C：71.59％，H：3.48％，N：8.79％；实测值C：71.45％，H：3.34％，N：8.89％。
实施例8：中间体M8的合成
Figure BDA0002611575710000184
用
Figure BDA0002611575710000185
代替
Figure BDA0002611575710000186
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例1相同，得到中间体M8。
产物MS(m/e)：352；元素分析(C19H10Cl2N2O)：理论值C：64.61％，H：2.85％，N：7.93％；实测值C：64.49％，H：2.65％，N：7.78％。
实施例9：中间体M9的合成
Figure BDA0002611575710000187
(1)中间体M9-04的合成：
用
Figure BDA0002611575710000188
分别代替
Figure BDA0002611575710000189
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例1相同，先得到M9-04；
(2)中间体M9的合成：在N2保护下，2L三口瓶中加入M9-04(58.8g,0.1mol)，500ml无水 THF，搅拌下用液氮乙醇浴将反应体系冷却到-78℃，然后在此温度下缓慢加入70ml正丁基锂的1.6M 己烷溶液(0.11mol)，滴加完全后，在此温度下保温15分钟，然后将反应体系升温到-30℃，缓缓将干燥的氧气通入反应液中，在此温度下鼓泡反应5小时，在此温度下保温1小时，然后缓慢升温至室温，加入饱和氯化铵水溶液淬灭反应，然后将体系调至中性，加入氯化亚铁水溶液，在室温下搅拌反应4小时，溶液变成黄褐色，淀粉-碘化钾试纸测试不变色。分离有机相，萃取，干燥，旋干溶剂，得到黄褐色固体。
在1L三口瓶中，加入上述黄褐色固体，300ml二氧六环，CuI(5.7g,0.03mol)，N,N-二甲基- 氨基乙酸(10.3g，0.1mol)，碳酸铯(64g，0.2mol)，反应混合物在60℃下搅拌反应3小时，TLC 监测反应进程完全。冷却到室温，缓慢加入饱和氯化铵溶液，加入乙酸乙酯250ml，分离有机相，水相用乙酸乙酯萃取3遍，合并有机相，无水硫酸镁干燥，旋干溶剂，柱色谱分离，得到中间体 M9共17.1g，白色固体，两步反应收率约41％。
产物MS(m/e)：396；元素分析(C19H10BrClN2O)：理论值C：57.39％，H：2.53％，N：7.04％；实测值C：57.49％，H：2.38％，N：6.89％。
实施例10：中间体M10的合成
Figure BDA0002611575710000191
用
Figure BDA0002611575710000192
分别代替
Figure BDA0002611575710000193
选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例9相同，得到中间体M10。
产物MS(m/e)：396；元素分析(C19H10BrClN2O)：理论值C：57.39％，H：2.53％，N：7.04％；实测值C：57.51％，H：2.45％，N：6.97％。
实施例11
Figure BDA0002611575710000194
(化合物I-16)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000201
包括如下具体步骤：
化合物I-16的合成
1L三口瓶，配磁力搅拌，氮气置换后依次加入M1(38.8g，0.1mol)、(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸(86.1g，0.3mol)、碳酸铯(117g，0.36mol)和二氧六环400ml，开动搅拌；再次氮气置换后加入(2.2g，11mmol)三叔丁基膦和(4.1g，4.5mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯。加完后，加热升温，控温80-90℃反应4个小时，反应结束后降温。调至中性，分离有机相，萃取，干燥，柱层析，旋干溶剂，得76.6g浅黄色固体，收率约76％。
产物MS(m/e)：1007；元素分析(C73H45N5O)：理论值C：86.97％，H：4.50％，N：6.95％，；实测值C：86.77％，H：4.72％，N：6.65％。
实施例12
Figure BDA0002611575710000202
(化合物I-26)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000203
化合物I-26的合成
用M2代替M1，(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)硼酸代替(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸，选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例11相同，得64.4g浅黄色固体，收率约84％。
产物MS(m/e)：766；元素分析(C55H34N4O)：理论值C：86.14％，H：4.47％，N：7.31％；实测值C：86.34％，H：4.27％，N：7.51％。
实施例13
Figure BDA0002611575710000211
(化合物I-45)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000212
包括如下具体步骤：
化合物I-45的合成
用M3代替M1，(9-(萘-2-基)-9H-咔唑-3-基)硼酸代替(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸，选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例11相同，得72.8g浅黄色固体，收率约84％。
产物MS(m/e)：866；元素分析(C63H38N4O)：理论值C：87.27％，H：4.42％，N：6.46％；实测值C：87.47％，H：4.30％，N：6.59％。
实施例14
Figure BDA0002611575710000213
(化合物I-62)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000214
化合物I-62的合成
用M4代替M1，(5-苯基-5H-苯并[b]咔唑-2-基)硼酸代替(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸，选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例11相同，得74.6g浅黄色固体，收率约86％。
产物MS(m/e)：866；元素分析(C63H38N4O)：理论值C：87.27％，H：4.42％，N：6.46％；实测值C：87.47％，H：4.55％，N：6.59％。
实施例15
Figure BDA0002611575710000221
(化合物I-81)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000222
包括如下具体步骤：
化合物I-81的合成
用M5代替M1，(4-(7H-二苯并[c，g]咔唑-7-基)苯基)硼酸代替(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸，选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例11相同，得51.3g浅黄色固体，收率约82％。
产物MS(m/e)：625；元素分析(C45H27N3O)：理论值C：86.38％，H：4.35％，N：6.72％；实测值C：86.58％，H：4.55％，N：6.40％。
实施例16
Figure BDA0002611575710000223
(化合物I-101)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000224
包括如下具体步骤：
化合物I-101的合成
用M6代替M1，(4-(10-苯基吲哚[3,2-b]吲哚-5(10H)-基)苯基)硼酸代替(9-苯基-9H-咔唑-3- 基)硼酸，选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例11相同，得53.2g浅黄色固体，收率约83％。
产物MS(m/e)：640；元素分析(C45H28N4O)：理论值C：84.35％，H：4.40％，N：8.74％；实测值C：84.55％，H：4.54％，N：8.88％。
实施例17
Figure BDA0002611575710000231
(化合物I-121)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000232
包括如下具体步骤：
化合物I-121的合成
用M7代替M1，(4-(11H-苯并[4,5]噻吩并[3,2-b]咔唑-11-基)苯基)硼酸代替(9-苯基-9H-咔唑-3- 基)硼酸，选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例11相同，得51.2g浅黄色固体，收率约81％。
产物MS(m/e)：631；元素分析(C43H25N3OS)：理论值C：81.75％，H：3.99％，N：6.65％；实测值C：81.88％，H：3.79％，N：6.75％。
实施例18
Figure BDA0002611575710000233
(化合物I-139)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000234
包括如下具体步骤：
化合物I-139的合成
用M8代替M1，(3-苯基苯并[b]噻吩-2-基)硼酸代替(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸，选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例11相同，得56.1g浅黄色固体，收率约80％。
产物MS(m/e)：700；元素分析(C47H28N2OS2)：理论值C：80.54％，H：4.03％，N：4.00％；实测值C：80.74％，H：4.23％，N：4.18％。
实施例19
Figure BDA0002611575710000241
(化合物I-185)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000242
包括如下具体步骤：
化合物I-185的合成
在1L的三口瓶中，加入M9(39.8g，0.1mol)，(9-(萘-2-基)-9H-咔唑-3-基)硼酸(33.7g，0.1mol，纯度99％)，碳酸钠(21.2g，0.2mol)，甲苯150mL，乙醇150mL，水150mL，反应体系用氮气置换保护后加入Pd(PPh3)4(11.5g，0.01mol)。加热回流反应(体系内温度约78℃)3小时，停止反应。减蒸掉溶剂，二氯甲烷萃取，无水硫酸镁干燥，过滤，石油醚/乙酸乙酯(2:1)柱层析，旋干溶剂，乙酸乙酯打浆，过滤得50.6g浅黄色固体I-185-1，收率约83％；
1L三口瓶，配磁力搅拌，氮气置换后依次加入I-185-1(61.0g，0.1mol)、(9-苯基-9H-咔唑-3-基) 硼酸(28.7g，0.1mol)、碳酸铯(39g，0.12mol)和二氧六环400ml，开动搅拌。再次氮气置换后加入(0.8g，4mmol)三叔丁基膦和(1.4g，1.5mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯。加完后，加热升温，控温80-90℃反应4个小时，反应结束后降温。调至中性，分离有机相，萃取，干燥，柱层析，旋干溶剂，得62.0g浅黄色固体I-185，收率约76％。
产物MS(m/e)：816；元素分析(C59H36N4O)：理论值C：86.74％，H：4.44％，N：6.86％；实测值C：86.94％，H：4.24％，N：6.56％。
实施例20
Figure BDA0002611575710000243
(化合物I-189)的合成
合成路线如下：
Figure BDA0002611575710000244
用M10代替M9，(4-(10-苯基吲哚[3,2-b]吲哚-5(10H)-基)苯基)硼酸和二苯并[b，d]呋喃-2- 基硼酸分别代替(9-(萘-2-基)-9H-咔唑-3-基)硼酸和(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸，选择合适的物料比，其他原料和步骤均和实施例19相同，得60.5g浅黄色固体I-189，收率约75％。
产物MS(m/e)：806；元素分析(C57H34N4O2)：理论值C：84.84％，H：4.25％，N：6.94％；实测值C：84.54％，H：4.45％，N：6.74％
依据实施例1～实施例20的技术方案，只需要简单替换对应的原料，不改变任何实质性操作，可以合成I-1～I-190的其他化合物。
器件实施例用本发明化合物作绿光主体材料
本实施例提供了一组OLED绿光器件，器件的结构为：
ITO/HATCN(1nm)/HT01(40nm)/NPB(20nm)/EML(30nm)(含I-16)/Bphen(40nm)/LiF(1 nm)/Al。
各功能层材料分子结构如下：
Figure BDA0002611575710000251
具体制备方法如下：
(1)将涂布了ITO透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理，在去离子水中冲洗，在丙酮∶乙醇混合溶剂(体积比1∶1)中超声除油，在洁净环境下烘烤至完全除去水份，用紫外光和臭氧清洗，并用低能阳离子束轰击表面；
(2)把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内，抽真空至1×10-5～9×10-3Pa，在上述阳极层膜上真空蒸镀HATCN作为第一空穴注入层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为1nm；接着蒸镀第二空穴注入层HT01，蒸镀速率为0.1nm/s，厚度为40nm；然后蒸镀空穴传输层材料NPB，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀膜厚为20nm；
(3)在空穴传输层之上真空蒸镀EML作为器件的发光层，EML包括本发明的主体材料I-16 和染料材料，利用多源共蒸的方法，调节主体材料蒸镀速率为0.1nm/s，染料材料Ir(piq)2acac的浓度为5％，蒸镀总膜厚为30nm，用CBP作为主体材料的对比材料；
(4)用Bphen作为器件电子传输层材料，其蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为40nm；
(5)在电子传输层上依次真空蒸镀厚度为1nm的LiF作为电子注入层，厚度为150nm的Al层作为器件的阴极。
按照与上相同的步骤，仅将步骤(3)中的I-16分别替换为I-26、I-45、I-62、I-81、I-101、I-121、I-139、I-185以及I-189，分别得到本发明提供的OLED-2～OLED-10。
按照与上相同的步骤，仅将步骤(3)中的I-16替换为CBP(对比化合物)，得到本发明提供的对比例OLED-11。所述CBP的结构具体为：
Figure BDA0002611575710000261
本发明对上述所得器件OLED-1～OLED-11的性能进行检测，检测结果如表1所示。
表1：OLED器件性能检测结果
Figure BDA0002611575710000262
由上可知，利用本发明提供的式I所示有机材料制备成的器件OLED-1～OLED-10的电流效率偏高，且在亮度相同的条件下，工作电压明显比CBP作为主体材料的器件OLED-11偏低，是性能良好的绿光主体材料。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种含氧多杂环化合物，其特征在于，具体如通式(I)所示的结构：
Figure FDA0003826995250000011
所述通式(I)中：
R1～R12中任意一个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团；或者，所述R1～R12中任意两个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团，两个基团可以相同，也可以不同；或者，所述R1～R12中任意三个基团为取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团,三个基团可以都相同，可以任意两个相同且与其余一个不同，也可以各不同；所述含五元杂环的芳香基团通过C原子与通式(Ⅰ)所示的母核相连；
所述R1～R12中除了代表取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团外，其余皆为氢原子；
所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团选自：
Figure FDA0003826995250000012
Figure FDA0003826995250000021
Figure FDA0003826995250000031
上述各取代基团中，“---”表示取代位。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团选自：
Figure FDA0003826995250000032
Figure FDA0003826995250000041
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述取代或未被取代的含五元杂环的芳香基团选自如下基团：
Figure FDA0003826995250000042
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，选自如下式I-1～I-190所示的结构：
Figure FDA0003826995250000043
Figure FDA0003826995250000051
Figure FDA0003826995250000061
Figure FDA0003826995250000071
Figure FDA0003826995250000081
Figure FDA0003826995250000091
Figure FDA0003826995250000101
Figure FDA0003826995250000111
Figure FDA0003826995250000121
5.权利要求1～4任意一项所述的含氧多杂环化合物在制备有机电致发光器件中的应用。
6.一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括电致发光层，其特征在于，所述电致发光层的绿光主体材料中含有权利要求1～4任意一项所述的含氧多杂环化合物。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件由下至上依次包括透明基片、阳极层、空穴传输层、电致发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层；其中电致发光层的绿光主体材料中含有权利要求1～4任意一项所述的含氧多杂环化合物。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求6或7所述的有机电致发光器件。
9.一种照明装置，其特征在于，包括权利要求6或7所述的有机电致发光器件。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107522705A (zh) * 2017-09-29 2017-12-29 江苏三月光电科技有限公司 一种氧杂蒽类有机化合物及其在oled上的应用
CN110483529A (zh) * 2019-08-09 2019-11-22 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠杂环化合物及其应用
CN111253374A (zh) * 2020-03-31 2020-06-09 烟台显华化工科技有限公司 一种萘并五元环并苯并稠杂环类有机化合物及其应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102659162B1 (ko) * 2016-02-11 2024-04-22 삼성전자주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107522705A (zh) * 2017-09-29 2017-12-29 江苏三月光电科技有限公司 一种氧杂蒽类有机化合物及其在oled上的应用
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