CN114031608B - 菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114031608B CN114031608B CN202011521381.XA CN202011521381A CN114031608B CN 114031608 B CN114031608 B CN 114031608B CN 202011521381 A CN202011521381 A CN 202011521381A CN 114031608 B CN114031608 B CN 114031608B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compound
- phenanthroimidazole
- preparation
- layer
- independently selected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
- C07D403/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing three or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
- C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
- C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
- C07D403/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D413/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
- H10K85/624—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing six or more rings
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1011—Condensed systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
- C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明公开了一种菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用。所述菲并咪唑类化合物具有如通式(1)所式的结构,其用作为蓝光材料,兼具高效率和低效率滚降的特性。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域,特别是涉及菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示器因其出色的性能而受到越来越多的关注,其制备技术越来越成熟。
目前OLED屏幕中使用的蓝光材料主要为荧光材料,因为相比磷光材料,荧光材料的寿命会好很多。但是荧光材料的效率不高,一般荧光器件的理论EQE极限为5%。
为了提高蓝光效率,采用热活化延迟荧光材料(TADF)是比较好的方法,但是TADF材料一般会有很严重的效率滚降,这是三线态激子(T1)偶联导致的,当三线态激子存在时间较长且又不能及时上转换为单线态激子(S1)时就会导致三线态激子浓度变大产生偶联而导致效率滚降严重。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种菲并咪唑类化合物,其发光过程是由更高能级的三线态激子(比如T2或T3)转换为单线态激子(S1),这个过程比T1转换到S1要快,其三线态激子不易堆积,从而很好地降低效率滚降且保持高效率。
本发明的技术方案如下:
一种菲并咪唑类化合物,具有如通式(1)所式的结构:
其中:
R1选自非吸电性芳香基团;
R2、R3分别独立地选自含氮供电子基团。
本发明进一步涉及一种菲并咪唑类化合物的制备方法,包括以下步骤:
所述使具有M1所示结构化合物、4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯胺和具有M2所示结构化合物反应,制备具有M3所示结构化合物;
使具有M3所示结构化合物、具有M4所示结构化合物和具有M5所示结构化合物反应,制备具有通式(1)所式的结构的化合物;
R1选自非吸电性芳香基团;
R2、R3分别独立地选自含氮供电子基团;
X每次出现时,分别独立地选自F、Cl或Br。
本发明进一步涉及一种蓝光材料,所述蓝光材料包含如上所述的菲并咪唑类化合物,或包含由上述制备方法制备而成的菲并咪唑类化合物。
本发明进一步涉及一种发光二极管,所述发光二极管包含发光层,所述发光层包含如上所述的菲并咪唑类化合物,或包含由上述制备方法制备而成的菲并咪唑类化合物,或包含如上述的蓝光材料。
有益效果:
本发明所述的菲并咪唑类化合物包含1H-菲并[9,10-D]咪唑结构,此结构是产生高能级三线态激子关键,同时,还包含供电子和吸电子基团,赋予材料高效率特性。所述菲并咪唑类化合物用作为蓝光材料,兼具高效率和低效率滚降的特性,降低热活化延迟荧光材料的效率滚降效应。
附图说明
图1为有机发光二极管元器件的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明涉及一种菲并咪唑类化合物,具有如通式(1)所式的结构:
其中:
R1选自非吸电性芳香基团;
R2、R3分别独立地选自含氮供电子基团。
在一实施例中,所述R1选自以下基团中的一种:
其中:
Y1分别独立地选自CR4;
R4每次出现时,分别独立选自氢、D、具有1至20个C原子的直链烷基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、具有6至60个环原子的取代或未取代的芳香基、具有5至60个环原子的取代或未取代的杂芳香基。
在一实施例中,所述R4均为氢。此时,所述R1选自以下基团中的一种:
在一实施例中,所述R2、R3分别独立地选自以下基团:
其中:
Z不存在,或选自单键、CR5R6或O;
Y2分别独立地选自CR5;
R5、R6每次出现时,分别独立选自氢、D、具有1至20个C原子的直链烷基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、具有6至60个环原子的取代或未取代的芳香基、具有5至60个环原子的取代或未取代的杂芳香基。
在一实施例中,R5、R6每次出现时,分别独立选自氢、D、具有1至10个C原子的直链烷基、具有3至10个C原子的支链或环状的烷基。
进一步优选地,R5、R6每次出现时,分别独立选自氢、D、具有1至5个C原子的直链烷基。
在一实施例中,所述R2、R3分别独立地选自以下基团中的一种:
在一实施例中,所述R2和R3相同。
在一实施例中,所述菲并咪唑类化合物选自以下结构中的一种:
其中:Y1、R4、Z、Y2、R5和R6如上所述。
下面列出按照本发明所述的菲并咪唑类化合物的结构,但不限于此:
本发明的菲并咪唑类化合物,可作为蓝光材料,应用于有机电子器件,特别是OLED器件中。
本发明所述的有机电子器件可选于,但不限于,有机发光二极管(OLED),有机光伏电池(OPV),有机发光电池(OLEEC),有机场效应管(OFET),有机发光场效应管,有机激光器,有机自旋电子器件,有机传感器及有机等离激元发射二极管(Organic Plasmon EmittingDiode)等,特别优选为OLED。本发明实施例中,优选将所述菲并咪唑类化合物用于OLED器件的发光层。
在一实施例中,本发明所述的有机电子器件选自溶液型有机电子器件;其部分功能层通过打印或涂布方式制备而成;在一实施例中,所述的发光层通过打印或涂布方式制备而成。
在以上所述的发光器件,特别是OLED中,包括一基片,一阳极,至少一发光层,一阴极。
基片可以是不透明或透明。一个透明的基板可以用来制造一个透明的发光元器件。例如可参见,Bulovic等Nature 1996,380,p29,和Gu等,Appl.Phys.Lett.1996,68,p2606。基片可以是刚性的或弹性的。基片可以是塑料,金属,半导体晶片或玻璃。最好是基片有一个平滑的表面。无表面缺陷的基板是特别理想的选择。在一个优选的实施例中,基片是柔性的,可选于聚合物薄膜或塑料,其玻璃化温度Tg为150℃以上,较好是超过200℃,更好是超过250℃,最好是超过300℃。合适的柔性基板的例子有聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)和聚乙二醇(2,6-萘)(PEN)。
阳极可包括一导电金属或金属氧化物,或导电聚合物。阳极可以容易地注入空穴到空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)或发光层中。在一个的实施例中,阳极的功函数和发光层中的发光体或作为HIL或HTL或电子阻挡层(EBL)的p型半导体材料的HOMO能级或价带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。阳极材料的例子包括但不限于:Al、Cu、Au、Ag、Mg、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO、铝掺杂氧化锌(AZO)等。其他合适的阳极材料是已知的,本领域普通技术人员可容易地选择使用。阳极材料可以使用任何合适的技术沉积,如一合适的物理气相沉积法,包括射频磁控溅射,真空热蒸发,电子束(e-beam)等。在某些实施例中,阳极是图案结构化的。图案化的ITO导电基板可在市场上买到,并且可以用来制备根据本发明的器件。
阴极可包括一导电金属或金属氧化物。阴极可以容易地注入电子到EIL或ETL或直接到发光层中。在一个的实施例中,阴极的功函数和发光层中发光体或作为电子注入层(EIL)或电子传输层(ETL)或空穴阻挡层(HBL)的n型半导体材料的LUMO能级或导带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。原则上,所有可用作OLED的阴极的材料都可能作为本发明器件的阴极材料。阴极材料的例子包括但不限于:Al、Au、Ag、Ca、Ba、Mg、LiF/Al、MgAg合金、BaF2/Al、Cu、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO等。阴极材料可以使用任何合适的技术沉积,如一合适的物理气相沉积法,包括射频磁控溅射,真空热蒸发,电子束(e-beam)等。
OLED还可以包含其他功能层,如空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)。
本发明还涉及按照本发明的有机电子器件在各种电子设备中的应用,包括,但不限于,显示设备,照明设备,光源,传感器等等。
本发明还涉及包含有按照本发明的有机电子器件的电子设备,包括,但不限于,显示设备,照明设备,光源,传感器等等。
本发明所述菲并咪唑类化合物的通用合成路线如下所示:
其中,X每次出现时,分别独立地选自F、Cl或Br。
步骤1中间体M3的制备
于100mL的两口瓶中依次加入2mmol M1、10mmol 4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯胺、2mmol M2、8mmol醋酸铵,然后加入醋酸30ml,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,旋蒸除去溶剂收集产物M3。
步骤2最终产物(1)的制备
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3、4.5mmol M4、4.5mmol M5、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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(1)。
具体实施例
1、化合物的合成
实施例1化合物N1及其制备方法
于100mL的两口瓶中依次加入2mmol 3,6-二溴菲醌(M1)、10mmol 4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯胺、2mmol 2-甲醛基-9,9'-螺二芴(M2-1)、8mmol醋酸铵,然后加入醋酸30ml,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,旋蒸除去溶剂收集产物M3-1,产率71%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.10(s,2H),8.36(m,4H),7.96–8.09(m,5H),7.77–7.89(m,9H),7.27–7.50(m,15H).
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3-1、9mmol 4-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸(M4-1)、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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N1,产率83%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.12(s,2H),8.87(d,1H),8.33–8.43(m,7H),7.99–8.01(m,7H),7.77–7.80(m,4H),7.50–7.54(m,8H).
实施例2化合物N2其制备方法
M3-1的制备方法与实施例1相同
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3-1、9mmol M4-2、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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N2,产率86%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.23(s,2H),8.08-8.28(m,8H),7.41-7.93(m,29H),6.69-6.92(m,20H).
实施例3化合物N3其制备方法
M3-1的制备方法与实施例1相同
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3-1、9mmol M4-3、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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N3,产率80%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.21(s,2H),8.15-8.27(m,6H),7.75-8.04(m,12H),7.19-7.51(m,27H),6.63-6.81(m,16H).
实施例4化合物N4其制备方法
M3-1的制备方法与实施例1相同
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3-1、9mmol M4-4、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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N4,产率59%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.20(s,2H),8.04-8.28(m,8H),7.75-7.93(m,10H),7.51-7.54(m,9H),7.19-7.41(m,10H),7.02-7.05(m,8H),6.55-6.73(m,12H),1.72(s,12H).
实施例5化合物N5其制备方法
于100mL的两口瓶中依次加入2mmol 3,6-二溴菲醌(M1)、10mmol 4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯胺、2mmol 2-甲醛基蒽(M2-2)、8mmol醋酸铵,然后加入醋酸30ml,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,旋蒸除去溶剂收集产物M3-2,产率76%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1HNMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.23(s,2H),8.83(d,1H),8.19–8.55(m,15H),7.91–8.02(m,13H),7.72–7.79(m,4H),7.50–7.58(m,12H),7.35(m,2H),7.16-7.20(m,4H).
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3-1、9mmol 4-(9H-咔唑-9-基)苯硼酸(M4-1)、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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N5,产率88%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.27(d,2H),8.55(d,2H),8.30–8.37(m,8H),8.09–8.19(m,3H),7.89–7.94(m,14H),7.77–7.80(m,5H),7.16–7.50(m,25H).
实施例6化合物N6其制备方法
M3-2的制备方法与实施例5相同
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3-2、9mmol M4-2、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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N6,产率63%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.22(s,2H),8.13–8.31(m,9H),7.79–7.91(m,7H),7.39–7.54(m,15H),6.59–6.92(m,20H).
实施例7化合物N7其制备方法
M3-2的制备方法与实施例5相同
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3-2、9mmol M4-3、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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N7,产率78%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.21(s,2H),8.15–8.28(m,9H),7.79–8.04(m,7H),7.20–7.55(m,23H),6.63–6.81(m,16H).
实施例8化合物N8其制备方法
M3-2的制备方法与实施例5相同
于150mL的两口瓶中依次加入4mmol M3-2、9mmol M4-4、0.2mmol四三苯基磷钯Pd(PPh3)4、8mmol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120℃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,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N8,产率69%,使用核磁氢谱来识别该化合物,1H NMR(500MHz,CD2Cl2),δ(TMS,ppm):9.20(s,2H),7.91–8.31(m,14H),7.39–7.79(m,17H),7.02–7.05(m,8H),6.55–6.73(m,12H),1.69(s,12H).
2、有机发光二极管元器件及其制备
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;请参见图1,为ITO/HIL/HTL/EBL/EML/ETL/EIL/阴极的多层有机发光二极管器件示例。结构为:ITO/HAT-CN(10nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/CBP:5wt%N1(30nm)/LG201:LiQ(1:1,20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。
其中,HAT-CN作为空穴注入层(HIL),NPB作为空穴传输层(HTL),TCTA作为电子阻挡层(EBL),CBP作为主体材料,N1作为发光材料,LG201和LiQ共同作为电子传输层(ETL),LiF作为电子注入层(EIL),Al作为阴极。该示例器件记作“N1器件”。
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、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。
参照该实施例的方法,采用化合物N2~N8作为发光材料制备图1示例的器件,分别记作“N2器件”、“N3器件”,……,“N8器件”。
参照该实施例的方法,采用常见的TADF材料DCz-TRZ:制备图1示例的器件,记作“R1器件”。结构为:ITO/HAT-CN(10nm)/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/CBP:5wt%DCz-TRZ(30nm)/LG201:LiQ(1:1,20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。
参照常规方法,对N1器件至N8器件及R1器件进行测试,获得结果参见表1。
表1
器件 | 最大外量子效率[%] | <![CDATA[<sup>*</sup>效率滚降]]> |
R1 | 7.78 | 63.8% |
N1 | 9.32 | 6.5% |
N2 | 8.42 | 14.6% |
N3 | 7.87 | 12.2% |
N4 | 8.33 | 18.9% |
N5 | 9.02 | 12.3% |
N6 | 8.45 | 24.6% |
N7 | 8.95 | 16.5% |
N8 | 8.11 | 26.9% |
效率滚降:最大外量子效率减去1000nits对应的外量子效率之差与最大外量子效率的比值。
综上所述,本发明的菲并咪唑类化合物作为蓝光材料制备的发光二极管,其效率高于常见的TADF材料DCz-TRZ,且效率滚降明显降低。
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 (7)
1.一种菲并咪唑类化合物,其特征在于:具有如通式(1)所式的结构:
其中:R1选自以下基团中的一种:;其中:
Y1分别独立地选自CR4;
R4每次出现时,分别独立选自氢或D;
R2、R3分别独立地选自以下基团中的一种:
。
2.根据权利要求1所述的菲并咪唑类化合物,其特征在于:R1选自以下基团中的一种:。
3.根据权利要求1所述的菲并咪唑类化合物,其特征在于:R2和R3相同。
4.根据权利要求1所述的菲并咪唑类化合物,其特征在于:菲并咪唑类化合物选自以下结构中的一种:
。
5.一种菲并咪唑类化合物的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
使具有M1所示结构化合物、4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯胺和具有M2所示结构化合物反应,制备具有M3所示结构化合物;
使具有M3所示结构化合物、具有M4所示结构化合物和具有M5所示结构化合物反应,制备具有通式(1)所式的结构的化合物;
R1、R2和R3如权利要求1-4所述;
X每次出现时,分别独立地选自F、Cl或Br。
6.一种蓝光材料,其特征在于:包含如权利要求1-4任一项所述的菲并咪唑类化合物,或包含由权利要求5所述的制备方法制备而成的菲并咪唑类化合物。
7.一种发光二极管,其特征在于,包含发光层,所述发光层的材料包含如权利要求1-4任一项所述的菲并咪唑类化合物,或包含由权利要求5所述的制备方法制备而成的菲并咪唑类化合物,或包含如权利要求6所述的蓝光材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011521381.XA CN114031608B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011521381.XA CN114031608B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114031608A CN114031608A (zh) | 2022-02-11 |
CN114031608B true CN114031608B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=80134131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011521381.XA Active CN114031608B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114031608B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108409721A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-17 | 瑞声科技(南京)有限公司 | 一种有机发光材料及有机发光二极管器件 |
CN108570037A (zh) * | 2017-03-08 | 2018-09-25 | 郑建鸿 | 咪唑杂菲化合物以及包含其的有机发光二极管 |
CN109400586A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-03-01 | 广州华睿光电材料有限公司 | 含菲咔唑和吡啶类的有机化合物、混合物、高聚物、组合物及其用途 |
CN110746442A (zh) * | 2018-12-10 | 2020-02-04 | 广州华睿光电材料有限公司 | 含咪唑螺环的化合物及其应用 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017011531A2 (en) * | 2015-07-13 | 2017-01-19 | President And Fellows Of Harvard College | Organic light-emitting diode materials |
-
2020
- 2020-12-21 CN CN202011521381.XA patent/CN114031608B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108570037A (zh) * | 2017-03-08 | 2018-09-25 | 郑建鸿 | 咪唑杂菲化合物以及包含其的有机发光二极管 |
CN109400586A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-03-01 | 广州华睿光电材料有限公司 | 含菲咔唑和吡啶类的有机化合物、混合物、高聚物、组合物及其用途 |
CN108409721A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-17 | 瑞声科技(南京)有限公司 | 一种有机发光材料及有机发光二极管器件 |
CN110746442A (zh) * | 2018-12-10 | 2020-02-04 | 广州华睿光电材料有限公司 | 含咪唑螺环的化合物及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Aromatically C6- and C9-Substituted Phenanthro[9,10-d]imidazole Blue Fluorophores: Structure–Property Relationship and Electroluminescent Application;Wen-Cheng Chen等;《ACS Applied Materials and Interfaces》;20170731;第9卷;第26268-26269页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114031608A (zh) | 2022-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2749625B1 (en) | Organic light emitting diode | |
JP6204371B2 (ja) | 有機電子装置 | |
KR101694487B1 (ko) | 퀴녹살린 유도체 화합물, 피리도피라진 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 | |
CN110492005B (zh) | 一种以激基复合物作为主体材料的有机电致发光器件 | |
KR102053569B1 (ko) | 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
WO2017092508A1 (zh) | D-a型化合物及其应用 | |
CN110492006B (zh) | 一种基于含硼有机化合物的电致发光器件 | |
KR101930731B1 (ko) | 유기전기소자용 신규 화합물, 이를 이용하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 | |
CN110838549B (zh) | 一种基于激基复合物和激基缔合物体系的有机电致发光器件 | |
CN102617477B (zh) | 菲并咪唑衍生物及其作为电致发光材料的应用 | |
TW201726644A (zh) | 具有螺環接結構的化合物、含有其的有機發光裝置、顯示裝置及照明裝置 | |
CN110492009B (zh) | 一种基于激基复合物体系搭配含硼有机化合物的电致发光器件 | |
EP3527564B1 (en) | Novel heterocyclic compound and organic light emitting element using same | |
CN111217715B (zh) | 二芳基胺取代的螺二芴类化合物及其在oled器件中的应用 | |
CN106810569B (zh) | 一种咔啉三取代衍生物及其应用 | |
CN114716330A (zh) | 一种发光辅助材料、其制备方法及应用 | |
CN112939890A (zh) | 一种杂环有机光电材料及其制备方法和有机电致发光器件 | |
CN112479903A (zh) | 一种以均苯为核心的有机化合物及其应用 | |
CN111138418A (zh) | 有机杂环化合物及其应用和一种有机电致发光器件 | |
CN114751888B (zh) | 一种电子传输材料及其制备方法、发光器件、发光装置 | |
CN114957017B (zh) | 一种有机电致发光化合物及其合成方法与应用 | |
CN113130771A (zh) | 一种基于含铱有机配合物作为发光材料的有机电致发光器件 | |
CN114031608B (zh) | 菲并咪唑类化合物及其制备方法和应用 | |
CN114031606B (zh) | 茚并喹啉类化合物及其制备方法和应用 | |
CN110627684A (zh) | 一种空穴注入材料、包含其的空穴注入层和oled显示面板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |