CN113583030A

CN113583030A - 稠环芳烃类有机化合物、组合物、发光器件

Info

Publication number: CN113583030A
Application number: CN202010908637.6A
Authority: CN
Inventors: 周兴邦
Original assignee: Guangdong Juhua Printing Display Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Juhua Printing Display Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2040-09-02
Also published as: CN113583030B

Abstract

本发明涉及稠环芳烃类有机化合物、组合物、发光器件，其中稠环芳烃类有机化合物具有以下通式所示结构：

其中，A、B、C、D、E、F和G如权利要求所定义；上述稠环芳烃类有机化合物具有较强的刚性结构，且能够实现HOMO与LUMO轨道的分离，从而使得上述稠环芳烃类有机化合物的光纯度、稳定性有明显提升。

Description

稠环芳烃类有机化合物、组合物、发光器件

技术领域

本发明涉及光电材料技术领域，特别涉及稠环芳烃类有机化合物、组合物、发光器件。

背景技术

目前，在显示领域中，相比于无机发光材料，有机发光材料应用得更为广泛。但有机发光材料的部分性能并不如无机发光材料，比如无机发光材料的半峰宽(FWHM)很窄(一般小于20nm)，而有机发光材料半峰宽一般大于40nm，导致采用其制备的发光器件色坐标纯度较低。而为了提高光纯度，一般采用调节光学微腔的方式来获得有机发光二极管(OLED)，但该方式会造成明显的能量损失。

有机发光材料的半峰宽很宽是由基态和激发态之间的振动偶联以及激发态的结构驰豫引起的。一般芳香性化合物的HOMO(最高占据分子轨道)和LUMO(最低未占分子轨道)是分布在所有的原子上从而形成π-键，这很容易发生基态与激发态之间的振动偶联。近年来热活化延迟荧光材料(TADF)因突破了传统荧光材料的效率极限而受到广泛关注，但因为要获取分离TADF材料的HOMO与LUMO轨道，使得TADF材料的结构十分扭曲，这样的特点导致其结构不够刚性，从而发生明显的激发态结构弛豫，所以一般TADF分子的半峰宽很宽，导致采用其制备的发光器件色坐标不够纯。故为了获取窄带发射的热活化延迟荧光材料，需要开发一类HOMO与LUMO轨道可以分离的刚性分子。

发明内容

基于此，有必要提供一种稠环芳烃类有机化合物及其应用、发光器件。

一种稠环芳烃类有机化合物，具有通式(I)所示结构：

其中，A为取代或未取代稠环芳烃；

B、C和D各自独立地选自：不存在、取代或未取代的吸电子原子、取代或未取代的吸电子基团、取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或取代或未取代的含有5-60个环原子的杂芳基；其中，B、C和D中至少有一个为取代或未取代的吸电子原子或吸电子基团，B、C和D中至少有一个为取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或杂芳基；

E、F和G各自独立地选自：不存在、取代或未取代的给电子原子、取代或未取代的给电子基团、取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或取代或未取代的含有5-60个环原子的杂芳基；其中，E、F和G中至少有一个为取代或未取代的给电子原子或给电子基团，且E、F和G中至少有一个为取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或杂芳基；E和G可相互连接；当F为含有取代基的给电子原子，所述给电子原子的取代基可与E或G连接。

一种组合物，包括第一材料和第二材料，所述第一材料为有机发光材料，所述第二材料为上述稠环芳烃类有机化合物。

一种发光器件，包括功能层，所述功能层中包含有上述稠环芳烃类有机化合物。

传统的热活化延迟荧光材料为了使供电子部分与吸电子部分的结构错开从而获得分离的HOMO与LUMO轨道，通常会采用扭曲的结构，这样的结构刚性较差会导致半峰宽很宽且分子稳定性差。而上述稠环芳烃类有机化合物通过采用通式(I)所示结构，且A、B、C、D、E、F和G分别采用上述基团，可以使得A、B、C、D、E、F和G整体呈平面结构，有效地避免了分子扭曲而导致的刚性降低，其中，上述分子中B、C、D中至少有一个为吸电子原子或吸电子基团，且E、F、G中至少有一个为给电子原子或给电子基团，二者之间通过稠环结构的A连接，如此可以有效地实现HOMO与LUMO轨道的分离，从而使得上述稠环芳烃类有机化合物的光纯度、稳定性有明显提升。

附图说明

图1为本发明一实施方式的发光器件的示意图。

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。

术语定义

除非特别注明，本发明中所用的术语具有如下定义：

本发明中的若化合物存在立体异构体，在没有特别指明时，应理解为包括R构型、S构型以及消旋体。

本发明中所述的“取代”表示被一个或多个基团所替代。当多个基团从同一系列候选取代基中选择时，它们可以相同，也可以不同。

本发明中所述的“任选进一步被取代”表示所定义基团可被一系列候选基团锁取代，也可以不被取代。

本发明中，“取代或未取代”表示所定义的基团可以被取代，也可以不被取代。当所定义的基团被取代时，应理解为任选被本领域可接受的基团所取代，包括但不限于：C_1-30烷基、含有3-20个环原子的环烷基、含有3-20个环原子的杂环基、含有5-20个环原子的芳基、含有5-20个环原子的杂芳基、硅烷基、羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、-NRR′、氰基、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、三氟甲基、硝基或卤素，且上述基团也可以进一步被本领域可接受取代基取代；可理解的，-NRR′中的R和R′各自独立地为本领域可接受的基团所取代，包括但不限于氢、C_1-6烷基、含有3-8个环原子的环烷基、含有3-8个环原子的杂环基、含有5-20个环原子的芳基或含有5-10个环原子的杂芳基；所述C_1-6烷基、含有3-8个环原子的环烷基、含有3-8个环原子的杂环基、含有5-20个环原子的芳基或含有5-10个环原子的杂芳基任选进一步被一个或多个以下基团取代：C_1-6烷基、含有3-8个环原子的环烷基、含有3-8个环原子的杂环基、卤素、羟基、硝基或氨基。

在本发明中，“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如，单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时，取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”，在没有特别说明的条件下也是同样的。例如，苯环的环原子数为6，萘环的环原子数为10，噻吩基的环原子数为5。

本发明中所述的“烷基”表示特定原子个数下的饱和的直链和支链烷基，具体地可列举如但不仅限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基等。C₁-C₆烷基是指含有1至6个碳原子的烷基。非限定性实施例包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、正己基、1-乙基-2-甲基丙基、1,1,2-三甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2,3-二甲基丁基。

“环烷基”指饱和或部分不饱和单环或多环环状烃基取代基。3-20元环烷基是指包括3至20个碳原子，优选为3-8元单环环烷基。在一实施例中，3-8元单环环烷基为环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环己二烯基、环庚基、环庚三烯基、环辛基等。多环环烷基包括螺环、稠环和桥环的环烷基。环烷基可以是任选被一个或一个以上的取代基取代。

“杂环基”指饱和或部分不饱和单环或多环环状烃取代基，其中一个或多个环原子选自氮、氧或S(O)_m(其中m是整数0至2)的杂原子，优选氮或氧杂原子；但不包括-O-O-、-O-S-或-S-S-的环部分，其余环原子为碳。3-20元杂环基是指环包含3至20个环原子，其中至少有一个为杂原子；优选杂环基环包含5至6个环原子，其中1～2个是杂原子。在一实施例中，杂环基为二氢呋喃基、四氢呋喃基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、硫代吗啉基或高哌嗪基等。

“芳基”指具有共轭的π电子体系的全碳单环或稠合多环(也就是共享毗邻碳原子对的环)基团，优选为6至10元，更优选苯基和萘基，最优选苯基。芳基环可以稠合于杂芳基、杂环基或环烷基环上，芳基可以是取代的或未取代的。

5-20元“杂芳基”指包含至少一个杂原子，且含有5至20个环原子的杂芳族体系，其中杂原子包括但不限于氧、硫和氮。杂芳基优选为是5元或6元，包括但不限于：呋喃、苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、及其衍生物。杂芳基环可以稠合于芳基、杂环基或环烷基环上，其与母体结构连接在一起的环为杂芳基环。杂芳基可以任选取代或未取代。

本发明所述的“烷氧基”表示特定碳原子数下的所有直链或支链的异构体，具体地可列举如但不仅限于甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基等。

所述“卤素”表示氟、氯、溴、碘。

本发明中取代基“氨基”包括伯仲叔氨基，具体地，氨基包括-NR₂₁R₂₂，其中，R₂₁和R₂₂为氢原子或任意可选基团，例如：氢、取代或未取代的直链烷基、取代或未取代的支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基等。

本发明中烷基或环烷基上的取代，如没有指明发生在特定的碳原子上，则表示可以发生在任何取代基个数尚未达到饱和的碳原子上。多个取代基从同一系列中选择时，它们可以相同，也可以不同。

本发明中苯环、杂芳环或者杂环上的取代，如没有指明发生在特定的原子上，则表示可以发生在任何未被除氢与外的其它原子取代的位置。多个取代基从同一系列中选择时，它们可以相同，也可以不同。

可理解的，本发明的某一基团上含有多个取代基时，多个取代基可以相同或不同。

本发明中，当“可”表述“修饰性”后缀，即表示所述情况可以发生也可以不发生，例如：“E和G可相互连接”是指E和G可以相互连接，也可以不相互连接，包括两种并列的实施方式。同样，如“当F为含有取代基的给电子原子，给电子原子的取代基可与E或G连接”，表示给电子原子的取代基可以与E或G连接也可以不连接，另外，其中连接位点无特别限定，可以为本领域可接受的位点。

详细解释

本发明提供了通式(I)所示结构稠环芳烃类有机化合物：

其中，A为取代或未取代稠环芳烃；

B、C和D各自独立地选自：不存在、取代或未取代的吸电子原子、取代或未取代的吸电子基团、取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-60个环原子的杂芳基；其中，其中，B、C和D中至少有一个为取代或未取代的吸电子原子或吸电子基团，且B、C和D中至少有一个为取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或杂芳基；

E、F和G各自独立地选自：不存在、取代或未取代的给电子原子、取代或未取代的给电子基团、取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或取代或未取代的含有5-60个环原子的杂芳基，其中，E、F和G中至少有一个为取代或未取代的给电子原子或给电子基团，且E、F和G中至少一个为取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或杂芳基；其中，E和G可相互连接或不连接；当F为含有取代基的给电子原子，所述给电子原子的取代基可与E或G连接。

传统的热活化延迟荧光材料为了使供电子部分与吸电子部分的结构错开从而获得分离的HOMO与LUMO轨道，通常会采用扭曲的结构，这样的结构刚性较差会导致半峰宽很宽且分子稳定性差。而上述稠环芳烃类有机化合物通过采用通式(I)所示结构，且A、B、C、D、E、F和G分别采用上述基团，可以使得A、B、C、D、E、F和G整体呈平面结构，有效地避免了分子扭曲而导致的刚性降低，且上述分子中B、C和D中至少有一个为吸电子原子或吸电子基团，E、F和G中至少有一个为给电子原子或给电子基团，二者之间通过稠环结构的A连接，如此可以有效地实现HOMO与LUMO轨道的分离，从而使得上述稠环芳烃类有机化合物的光纯度、稳定性有明显提升。

进一步地，A为m个苯环形成的稠环芳烃，m为2、3、4、5、6、7或8；进一步地，m为2、3或4；进一步地，m为2或3；进一步地，A为萘、蒽或菲。

进一步地，B、C和D中至少有一个为取代或未取代的吸电子原子或吸电子基团时，吸电子原子或吸电子基团与A形成平面结构；

进一步地，E、F和G中至少有一个为取代或未取代的给电子原子或给电子基团时，给电子原子或给电子基团与A形成平面结构。

进一步地，B、C、D各自独立地选自：不存在、取代或未取代的吸电子原子、取代或未取代的吸电子基团、取代或未取代的含有5-20个环原子的芳基或取代或未取代的含有5-20个环原子的杂芳基，且B、C和D中至少有一个为取代或未取代的吸电子原子、或取代或未取代的吸电子基团，至少有一个为取代或未取代的含有5-20个环原子的芳基或取代或未取代的含有5-20个环原子的杂芳基；

进一步地，B、C、D各自独立地选自：不存在、取代或未取代的吸电子原子、取代或未取代的吸电子基团、取代或未取代的含有5-10个环原子的芳基或取代或未取代的含有5-10个环原子的杂芳基，且B、C和D中至少有一个为取代或未取代的吸电子原子、或取代或未取代的吸电子基团，至少有一个为取代或未取代的含有5-10个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-10个环原子的杂芳基；

进一步地，B、C、D各自独立地选自：不存在、取代或未取代的吸电子原子、取代或未取代的吸电子基团、取代或未取代的含有5-6个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-6个环原子的杂芳基，其中，B、C和D中至少有一个为取代或未取代的吸电子原子、或取代或未取代的吸电子基团，且B、C和D中至少有一个为取代或未取代的含有5-6个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-6个环原子的杂芳基；

进一步地，B、C和D各自独立地选自：不存在，吸电子原子、R₁₀取代的吸电子原子、吸电子基团或以下基团：

其中：Z多次出现时，独立选自CR₁或N；W多次出现时，独立选自CR₁R₂、NR₃、O、S、SO₂、C＝O或Se；

R₁～R₃每次出现时，分别独立选自：氢、氘、具有1至20个C原子的酮基、具有2至20个C原子的烷氧基羰基、具有7至20个C原子的芳氧基羰基、氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、羟基、硝基、CF₃、Cl、Br、F、具有5至20个环原子的芳基、或具有5至20个环原子的杂芳基；

R₁₀为羟基或酯基。

采用上述取代基能够有效地提高整个分子的平面结构，降低扭曲。

进一步地，R₁～R₃每次出现时，分别独立选自：氢、氘、CF₃、Cl、Br、F、具有5至10个环原子的芳基、或具有5至10个环原子的杂芳基。

进一步地，R₁～R₃各自独立地为氢或苯基。

进一步地，R₁₀为羟基或含有1-4个碳原子的酯基；更进一步地，R₁₀为羟基。

进一步地，B、C和D各自独立地选自：不存在、吸电子原子、R₁₀取代吸电子原子、苯基或萘基；其中，B、C和D中至少有一个为吸电子原子或R₁₀取代吸电子原子，且B、C和D中至少有一个为苯基或萘基；

进一步地，B、C和D中有一个为吸电子原子或吸电子基团，另两个各自独立地为具有5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基；更进一步地，C为吸电子原子或吸电子基团，B为5-10元芳基，D为5-10元芳基。更进一步地，C为吸电子原子，B为苯基或萘基，D为苯基或萘基。

进一步地，B、C和D中有两个为吸电子原子或R₁₀取代的吸电子原子，另一个为具有5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基；更进一步地，C为具有5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基，B和D为吸电子原子或R₁₀取代的吸电子原子；更进一步地，C为苯基或萘基，B和D为R₁₀取代吸电子原子；更进一步地，C为苯基；B和D为羟基取代硼。

进一步地，B不存在，C为R₁₀取代的吸电子基团，D为5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基；更进一步地，B不存在，C为羟基取代硼，D为苯基或萘基；

进一步地，D不存在，C为R₁₀取代的吸电子基团，B为5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基；更进一步地，D不存在，C为羟基取代硼，B为苯基或萘基；

进一步地，吸电子原子为硼；进一步地，吸电子基团为P＝O、C＝O或O＝S＝O。

可理解的，B、C和D中吸电子原子和吸电子基团为二价、三价等的原子或基团，故在其与其他环之间连接的单键数目根据其价键确定，应理解为包含本领域可接受的可能的连接方式，例如，当C为硼时，其可以与A、B和D均以单键连接，当C为C＝O，其与A、B和D中任意两个以单键连接，应理解为均在本发明的保护范围内。优选吸电子原子为硼，以提高分子的平面性，降低刚性。

进一步地，E、F和G各自独立地选自：不存在、取代或未取代的给电子原子、取代或未取代的给电子基团、取代或未取代的含有5-20个环原子的芳基或取代或未取代的含有5-20个环原子的杂芳基；其中，E、F和G中至少有一个为取代或未取代的给电子原子或取代或未取代的给电子基团，且E、F和G中至少有一个为取代或未取代的含有5-20个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-20个环原子的杂芳基。

进一步地，E、F和G各自独立地选自：不存在、取代或未取代的给电子原子、取代或未取代的给电子基团、取代或未取代的含有5-10个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-10个环原子的杂芳基；其中，E、F和G中至少有一个为取代或未取代的给电子原子、或取代或未取代的给电子基团，且E、F和G中至少有一个为取代或未取代的含有5-10个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-10个环原子的杂芳基；

进一步地，E、F和G各自独立地选自：不存在、取代或未取代的给电子原子、取代或未取代的给电子基团、取代或未取代的含有5-6个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-6个环原子的杂芳基；其中，E、F和G中至少有一个为取代或未取代的给电子原子、或取代或未取代的给电子基团，且E、F和G中至少有一个为取代或未取代的含有5-6个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-6个环原子的杂芳基；

进一步地，E、F和G各自独立地选自：不存在、给电子原子、R₂₀取代的给电子原子或以下基团：

其中：H多次出现时，独立选自CR₄或N；W多次出现时，独立选自CR₄R₅、NR₆、O、S、SO₂、C＝O或Se；

R₄～R₆每次出现时，分别独立选自：氢、氘、具有1至20个C原子的直链烷基、具有1至20个C原子的烷氧基、具有1至20个C原子的硫代烷氧基、具有3至20个C原子的支链烷基、具有3至20个C原子的环状的烷基、具有3至20个C原子的烷氧基、具有3至20个C原子的硫代烷氧基、甲硅烷基、具有5至20个环原子的芳基、具有5至20个环原子的杂芳基、具有5至20个环原子的芳氧基、或具有5至20个环原子的杂芳氧基基团；

R₂₀为具有5至30个环原子的芳基或具有5至30个环原子的杂芳基。

进一步地，给电子原子或给电子基团与A形成平面结构。

进一步地，R₄～R₆每次出现时，分别独立选自：氢、氘、具有1至6个C原子的直链烷基、具有1至6个C原子的烷氧基、具有3至8个C原子的支链烷基、具有3至8个C原子的环状的烷基、甲硅烷基、具有5至6个环原子的芳基、具有5至6个环原子的杂芳基、具有5至6个环原子的芳氧基、或具有5至6个环原子的杂芳氧基基团。

进一步地，R₄～R₆每次出现时，分别独立选自：氢、苯基或萘基。

进一步地，R₂₀为具有5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基；进一步地，R₂₀为具有5至10个环原子的芳基或具有5至10个环原子的杂芳基；更进一步地，R₂₀为具有5至6个环原子的芳基或具有5至6个环原子的杂芳基；更进一步地，苯基、吡啶或嘧啶基。

进一步地，R₂₀具有以下结构：

J多次出现时，独立选自CR₇或N；K多次出现时，独立选自CR₇R₈、NR₉、O、S、SO₂、C＝O或Se；

R₇～R₉每次出现时，分别独立选自：氢、氘、具有1至20个C原子的直链烷基、具有1至20个C原子的烷氧基、具有1至20个C原子的硫代烷氧基、具有3至20个C原子的支链烷基、具有3至20个C原子的环状的烷基、具有3至20个C原子的烷氧基、具有3至20个C原子的硫代烷氧基、甲硅烷基、具有5至20个环原子的芳基、具有5至20个环原子的杂芳基、具有5至20个环原子的芳氧基、或具有5至20个环原子的杂芳氧基基团；

进一步地，E、F和G各自独立地选自：不存在、给电子原子、R₂₀取代的给电子原子或苯基；

进一步地，E、F和G中有一个给电子原子，另两个各自独立地为具有5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基；更进一步地，F为给电子原子，E为具有5至10个环原子的芳基或具有5至10个环原子的杂芳基，G为有5至10个环原子的芳基或具有5至10个环原子的杂芳基；更进一步地，F为给电子原子，E为苯基、吡啶基或嘧啶基，G为苯基、吡啶基或嘧啶基；更进一步地，F为N，E为苯基，G为苯基。

进一步地，F为给电子原子，E和G相连。更进一步地，给电子原子、E和G共同形成5元环。

进一步地，E不存在，F为R₂₀取代的给电子原子、G为具有5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基；更进一步地，E不存在，F为R₂₀取代的给电子原子、G为具有5至6个环原子的芳基或具有5至6个环原子的杂芳基；更进一步地，E不存在，F为R₂₀取代的给电子原子、G为苯基或具有6个环原子的杂芳基，其中R₂₀为苯基或具有6个环原子的杂芳基；更进一步地，E不存在，F为苯基取代给电子原子，G为苯基。

更进一步地，E不存在，F中的R₂₀与G相连；更进一步地，给电子原子、R₂₀和G共同围成5元环。

进一步地，G不存在，F为R₂₀取代的给电子原子、E为具有5至20个环原子的芳基或具有5至20个环原子的杂芳基；更进一步地，G不存在，F为R₂₀取代的给电子原子、E为具有5至6个环原子的芳基或具有5至6个环原子的杂芳基；更进一步地，G不存在，F为R₂₀取代的给电子原子，E为苯基或具有6个环原子的杂芳基，其中R₂₀为苯基或具有6个环原子的杂芳基；更进一步地，G不存在，F为苯基取代给电子原子，E为苯基。

进一步地，G不存在，且F中的R₂₀与E相连；更进一步地，给电子原子、R₂₀和E共同围成5元环。

进一步地，给电子原子为O、N或S；更进一步地，给电子原子为N；

可理解的，E、F和G中给电子原子和给电子基团为二价、三价等的原子或基团，故在其与其他环之间连接的单键数目根据其价键确定，应理解为包含本领域可接受的可能的连接方式，例如，当F为N时，其可以与A、E和G均以单键连接，当C为O时，其与A、E和G中任意两个以单键连接，应理解为均在本发明的保护范围内，优选给电子原子为N，以提高分子的平面性，降低刚性。

进一步地，上述有机化合物具有以下任一通式：

其中，Z多次出现时，独立选自CR₁或N；H多次出现时，独立选自CR₄或N。

进一步地，上述通式中，同一个环中，最多3个H为N；

进一步地，上述通式中，Z均为C-H。

进一步地，上述有机化合物选自任一以下化合物：

本发明还提供了上述稠环芳烃类有机化合物在制备热活化延迟荧光材料中的应用。

本发明还提供了一种热活化延迟荧光材料，包括上述稠环芳烃类有机化合物；其中，稠环芳烃类有机化合物如上所述，在此不再进行赘述。

本发明还涉及一种混合物，包含上述稠环芳烃类有机化合物和有机溶剂；进一步地，有机溶剂选自芳族、杂芳族、酯、芳族酮、芳族醚、脂肪族酮、脂肪族醚、脂环族类化合物、烯烃类化合物、硼酸酯类化合物、磷酸酯类化合物，或两种及两种以上溶剂的混合物。

本发明还提供一种组合物，包括第一材料和第二材料，所述第一材料为有机发光材料，所述第二材料为上述稠环芳烃类有机化合物。

进一步地，第一材料为

进一步地，在所述组合物中第二材料的质量百分含量为1～10wt％；更进一步地，在所述组合物中第二材料的质量百分含量为1～4wt％；更进一步地，在所述组合物中第二材料的质量百分含量为3wt％。

本发明还提供了一种发光器件，包括功能层，该功能层包含有上述稠环芳烃类有机化合物。

进一步地，功能层为空穴传输层、发光层和电子传输层中的一种或多种。

进一步地，所述功能层为发光层，所述发光层包括主体材料和客体材料，其中，客体材料为上述稠环芳烃类有机化合物。

进一步地，发光器件为有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池、有机发光电池、有机场效应管、有机发光场效应管、有机激光器、有机自旋电子器件、有机传感器或有机等离激元发射二极管；更进一步地，发光器件为OLED。

进一步地，如图1所示，发光器件包括依次层叠设置的玻璃基板、ITO阳极、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、发光层(EML)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)和阴极；其中，发光层包含有上述有机化合物。

可以理解，上述具体实施例的发光器件为正置型结构。在其他实施例中，发光器件可以为倒置型结构，则上述结构除玻璃基板外其他层结构的层叠顺序依次改变。

下面列举具体实施例来对本发明进行说明。

T1-T3采用合成方法一样，下面仅以T1作实施例，T2、T3可采用相同方法合成；

T4-T8采用合成方法一样，下面仅以T4作实施例，T5-T8可采用相同方法合成；

实施例1化合物T1及其制备方法

(1)中间体M1的制备：

于100mL的两口瓶中依次加入6mmol苯硼酸、5mmol 1，8-二氯蒽、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh₃)₄、7.5mmol碳酸钾K₂CO₃，加入搅拌磁子，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使反应瓶内处于氮气氛围，加入混合溶剂四氢呋喃THF/去离子水(V/V＝5:4)50ml，70℃回流反应24h；冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取3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，旋蒸除去溶剂得到产物M1，产率86％，使用HPLC-MS和¹H NMR来识别该化合物，分子式C₂₆H₁₈，检测值[M+1]+＝331.20，计算值330.14。¹H NMR(500MHz,CDCl₃),δ(TMS,ppm):8.31(d,2H),7.79-7.87(m,6H),7.41-7.61(m,10H)。

(2)中间体M2的制备：

于100mL的两口瓶中依次加入10mmol M1，使两口瓶中保持氮气氛围，然后加入DMF溶剂20ml，搅拌使得固体充分溶解，然后逐滴加入10mL N-溴琥珀酰亚胺(NBS,20.5mmol)的DMF溶液，室温搅拌24h，反应完成后将反应液倒入500mL水中搅拌2h，然后过滤并用去离子水冲洗，得到粗产物，粗产物用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/二氯甲烷作洗脱剂，旋蒸除去溶剂得到产物M2，产率61％，使用HPLC-MS和¹H NMR来识别该化合物，分子式C₂₆H₁₇Br，检测值[M+1]+＝409.15，计算值408.05。¹H NMR(500MHz,CDCl₃),δ(TMS,ppm):8.34(s,1H),8.12(d,2H),7.79(m,4H),7.66(m,2H),7.41-7.54(m,8H)。

(3)中间体M3的制备：

于250mL的两口瓶中依次加入10mmol M2、25mmol双(2-溴苯基)胺、70mmol CsCO₃，使两口瓶中保持氮气氛围，然后加入DMF溶剂150ml，室温搅拌30分钟使得固体充分溶解，于155℃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3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，旋蒸除去溶剂得到产物M3，产率53％，使用HPLC-MS和¹H NMR来识别该化合物，分子式C₃₈H₂₅Br₂N，检测值[M+1]+＝654.10，计算值653.03。¹H NMR(500MHz,CDCl₃),δ(TMS,ppm):7.79-7.86(m,7H),7.41-7.60(m,12H),7.14(t,2H),6.70(m,2H),6.52(m,2H)。

(4)中间体M4的制备：

于250mL的两口瓶中依次加入10mmol M3、1.4mmol醋酸钯、3.5mmol三苯基磷、10mmol苄基三乙基氯化铵、50mmol碳酸钾，使两口瓶中保持氮气氛围，然后加入100mL N,N-二甲基乙酰胺，160℃回流反应6h，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3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，旋蒸除去溶剂得到产物M4，产率：58％。使用HPLC-MS和¹H NMR来识别该化合物，分子式C₃₈H₂₃N，检测值[M+1]+＝494.23，计算值493.18。¹H NMR(500MHz,CDCl₃),δ(TMS,ppm):7.79-7.80(m,5H),7.66(s,4H),7.41-7.54(m,8H),7.16(m,2H),6.87(m,2H),6.69(m,2H)。

(5)最终产物T1的制备：

于250mL的两口瓶中加入5mmol M4，使两口瓶中保持氮气氛围，然后加入邻二氯苯溶剂50ml，搅拌均匀使固体溶解，然后加入20mmol BBr₃，180℃反应20h后将反应液冷却到室温，于0℃下加入75mmol N,N-二异丙基乙胺，100℃反应24小时。反应完成后冷却到室温，旋蒸除去溶剂，用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/甲苯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂得到最终产物，产率43％。使用HPLC-MS和1H NMR来识别该化合物，分子式C₃₈H₂₀BN，检测值[M+1]+＝502.20，计算值501.17。¹H NMR(500MHz,CDCl3),δ(TMS,ppm):7.79-7.82(m,4H),7.70(s,4H),7.51-7.54(m,4H),7.41(m,2H),6.90(m,2H),6.81(t,2H),6.71(d,2H)。

实施例2化合物T4及其制备方法

(1)中间体M5的制备

于100mL的两口瓶中依次加入6mmol(2,6-二氯苯基)硼酸、5mmol 9,10-二溴蒽、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh₃)₄、7.5mmol碳酸钾K₂CO₃，加入搅拌磁子，进行抽真空换氮气操作，反复三次，使反应瓶内处于氮气氛围，加入混合溶剂四氢呋喃THF/去离子水(V/V＝5:4)50ml，70℃回流反应24h；冷却到室温，将反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取3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，旋蒸除去溶剂得到产物M5，产率76％，使用HPLC-MS和¹H NMR来识别该化合物，分子式C₂₀H₁₁BrCl₂，检测值[M+1]+＝400.88，计算值399.94。¹H NMR(500MHz,CDCl₃),δ(TMS,ppm):8.16(d,2H),7.93(d,2H),7.60(m,1H),7.44-7.48(m,6H)。

(2)中间体M6的制备

于250mL的两口瓶中加入5mmol M5，使两口瓶中保持氮气氛围，然后加入邻二氯苯溶剂50ml，搅拌均匀使固体溶解，然后加入20mmol BBr₃，180℃反应20h后将反应液冷却到室温，于0℃下加入75mmol N,N-二异丙基乙胺，100℃反应24小时。反应完成后冷却到室温，旋蒸除去溶剂，用硅胶色谱柱进行分离提纯，用正己烷/甲苯作洗脱剂，旋蒸除去溶剂得到产物M6，产率64％。使用HPLC-MS和¹H NMR来识别该化合物，分子式C₂₀H₁₁B₂BrO₂，检测值[M+1]+＝385.12，计算值384.01。¹H NMR(500MHz,CDCl₃),δ(TMS,ppm):8.22(d,2H),7.81(d,2H),7.41-7.49(m,5H),2.2(s,2H)。

(3)中间体M7的制备

于250mL的两口瓶中依次加入10mmol M6、25mmol双(2-溴苯基)胺、70mmol CsCO₃，使两口瓶中保持氮气氛围，然后加入DMF溶剂150ml，室温搅拌30分钟使得固体充分溶解，于155℃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3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，旋蒸除去溶剂得到产物M7，产率57％，使用HPLC-MS和¹H NMR来识别该化合物，分子式C₃₂H₁₉B₂Br₂NO₂，检测值[M+1]+＝630.10，计算值629.00。¹H NMR(500MHz,CDCl₃),δ(TMS,ppm):7.90(t,2H),7.83(d,2H),7.55(d,2H),7.41-7.45(m,5H),7.14(m,2H),6.70(m,2H),6.52(m,2H),2.1(s,2H)。

(4)最终产物T4的制备

于250mL的两口瓶中依次加入10mmol M7、1.4mmol醋酸钯、3.5mmol三苯基磷、10mmol苄基三乙基氯化铵、50mmol碳酸钾，使两口瓶中保持氮气氛围，然后加入100mL N,N-二甲基乙酰胺,160℃回流反应6h，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3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，旋蒸除去溶剂得到产物T4，产率：63％。使用HPLC-MS和¹H NMR来识别该化合物，分子式C₃₂H₁₇B₂NO₂，检测值[M+1]+＝470.20，计算值469.14。¹H NMR(500MHz,CDCl₃),δ(TMS,ppm):7.82(d,2H),7.55-7.61(m,4H),7.40-7.44(m,3H),7.16(m,2H),6.87(m,2H),6.69(d,2H),2.4(s,2H)。

实施例3、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元器件，其包含：第一电极、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电子阻挡层、在所述电子阻挡层上形成发光层、在所述发光层上形成的空穴阻挡层、在所述空穴阻挡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、覆盖在所述电子注入层上的第二电极；

其中，所述发光层包含上述实施例1的化合物T1。

该有机发光二极管元器件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、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、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

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60min即可。

ITO/HIL/HTL/EBL/EML/HBL/ETL/EIL/阴极的多层有机发光二极管器件示例。请参见图1，结构为：ITO/HAT-CN(5nm)/NPB(30nm)/Spiro-2NPB(10nm)/SF34:3％T1(40nm)/PO-T2T(5nm)/PO-T2T:LiQ(4:6,20nm)/Al(100nm)。

其中，HAT-CN作为空穴注入层(HIL)，NPB作为空穴传输层(HTL)，Spiro-2NPB作为电子阻挡层(EBL)，SF34作为发光层主体材料,T1作为发光层客体材料，PO-T2T做为空穴阻挡层，PO-T2T和LiQ作为电子传输层(ETL)，Al作为阴极，该示例器件记作“T1器件”。除T1外其他有机材料结构如下：

参照该实施例的方法，采用化合物T1～T8以作为发光层客体材料制备图1示例的器件，分别记作“T1器件”、“T2器件”，……，“T8器件”。

对比例1

本对比例以DCzTrz为发光客体材料：

其他材料条件同实施例3中“T1器件”，参照实施例3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/HAT-CN(5nm)/NPB(30nm)/Spiro-2NPB(10nm)/SF34:3％DCzTrz(40nm)/PO-T2T(5nm)/PO-T2T:LiQ(4:6,20nm)/Al(100nm)。

参照常规方法，对T1器件至T8器件及R1器件的最大外量子效率、寿命以及CIE坐标进行测试，结果参见表1。

表1

寿命:恒流情况下，从1000nits下降到95％的亮度所用的时间。

从表1可以看出，实施例中的器件T1～T8无论是使用寿命还是最大外量子效率均明显优于对比例中的器件R1，且从色坐标可以看出，器件T1～T8的色坐标明显优于器件R1，说明本发明的化合物效率高、寿命长、光纯度更优。

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

1.一种稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，具有通式(I)所示的结构：

其中，A为取代或未取代的稠环芳烃；

B、C和D各自独立地选自：不存在、取代或未取代的吸电子原子、取代或未取代的吸电子基团、取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基、或取代或未取代的含有5-60个环原子的杂芳基；其中，B、C和D中至少有一个为取代或未取代的吸电子原子或吸电子基团，且B、C和D中至少有一个为取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或杂芳基；

E、F和G各自独立地选自：不存在、取代或未取代的给电子原子、取代或未取代的给电子基团、取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或取代或未取代的含有5-60个环原子的杂芳基；其中，E、F和G中至少有一个为取代或未取代的给电子原子或给电子基团，且E、F和G中至少一个为取代或未取代的含有5-60个环原子的芳基或杂芳基；E和G可相互连接；当F为含有取代基的给电子原子，所述给电子原子的取代基可与E或G连接。

2.根据权利要求1所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，所述B、C和D中至少有一个为所述取代或未取代的吸电子原子或吸电子基团时，所述吸电子原子或吸电子基团与所述A形成平面结构；

所述E、F和G中至少有一个为所述取代或未取代的给电子原子或给电子基团时，所述给电子原子或给电子基团与所述A形成平面结构。

3.根据权利要求1所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，所述B、C、D中的吸电子原子、吸电子基团、含有5-60个环原子的芳基和含有5-60个环原子的杂芳基各自独立地被取代时，任选被一个或多个以下基团取代：氘、具有1至20个C原子的酮基、具有2至20个C原子的烷氧基羰基、具有7至20个C原子的芳氧基羰基、氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、羟基、硝基、CF₃、Cl、Br、F、具有5至20个环原子的芳基、或具有5至20个环原子的杂芳基。

4.根据权利要求3所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，所述B、C、D各自独立地选自：不存在、吸电子原子、R₁₀取代的吸电子原子、吸电子基团或以下基团：

R₁₀为羟基或酯基。

5.根据权利要求1所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，所述E、F和G中的给电子原子、给电子基团、含有5-60个环原子的芳基和含有5-60个环原子的杂芳基各自独立地被取代时，任选被一个或多个以下基团取代：氘、具有1至20个C原子的直链烷基、具有1至20个C原子的烷氧基、具有1至20个C原子的硫代烷氧基、具有3至20个C原子的支链烷基、具有3至20个C原子的环状的烷基、具有3至20个C原子的烷氧基、具有3至20个C原子的硫代烷氧基、甲硅烷基、具有5至20个环原子的芳基、具有5至20个环原子的杂芳基、具有5至20个环原子的芳氧基、或具有5至20个环原子的杂芳氧基基团。

6.根据权利要求1所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，E、F和G各自独立地选自：不存在、给电子原子、R₂₀取代的给电子原子或以下基团：

其中：H多次出现时，独立选自CR₄或N；Y多次出现时，独立选自CR₄R₅、NR₆、O、S、SO₂、C＝O或Se；

7.根据权利要求1～6任一项所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，所述吸电子原子为硼；和/或

所述吸电子基团为P＝O、C＝O或O＝S＝O；和/或

所述给电子原子为O、N或S。

8.根据权利要求1～6任一项所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，所述A为萘、蒽或菲。

9.根据权利要求1所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，具有以下任一通式：

其中，Z多次出现时，独立选自CR₁或N；

H多次出现时，独立选自CR₄或N。

10.根据权利要求1所述的稠环芳烃类有机化合物，其特征在于，选自任一以下化合物：

11.一种组合物，其特征在于，包括第一材料和第二材料，所述第一材料为有机发光材料，所述第二材料为权利要求1～10任一项所述的稠环芳烃类有机化合物。

12.一种发光器件，其特征在于，包括功能层，所述功能层中包含有权利要求1～10任一项所述的稠环芳烃类有机化合物。

13.根据权利要求12所述的发光器件，其特征在于，所述功能层为发光层，所述发光层包括主体材料和客体材料，其中，所述客体材料为权利要求1-10任一项所述的稠环芳烃类有机化合物。