CN114426491B - 芳胺类有机化合物、混合物、组合物和有机电子器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芳胺类有机化合物、混合物及有机电子器件。所述芳胺类有机化合物的结构由式(1)和式(2)组合而成,可作为一类新型的电子阻挡层材料用于有机电子器件中,特别是有机发光二极管(OLED)器件中,能够提高器件的稳定性和寿命。

Description

芳胺类有机化合物、混合物、组合物和有机电子器件
技术领域
本发明涉及电致发光材料领域,尤其涉及一种芳胺类有机化合物、混合物、组合物和有机电子器件。
背景技术
有机电致发光显示设备是一类自发光型的显示装置,通过载流子在各个功能层间的转移、复合产生激子,依靠高量子效率的有机化合物或金属配合物发光。有机电致发光元件通常具有正极与负极以及在它们中间包含有机功能层的结构。为了提高有机电致发光元件的效率与寿命,有机功能层具有多层结构,每一层包含有不同的有机物质。具体的,可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等。在这种有机电致发光元件中,在两个电极之间施加电压,则由正极向有机功能层注入空穴,由负极向有机功能层注入电子,当注入的空穴与电子相遇时形成激子,该激子跃迁回基态时发出光。这种有机电致发光元件具有自发光、高亮度、高效率、低驱动电压、广视角、高对比度等特性。
近些年,有机电致发光二极管(OLED)的发光效率有了很大的提升,但是其内部量子效率已经接近理论极限。空穴和电子的迁移率的差异导致复合区域并不能完全均匀分散于发光层,降低了器件的发光效率。通过进一步改善材料结构与器件结构,可以提升空穴迁移率,降低空穴和电子迁移率间的差异,避免复合区域的偏移,从而提升器件的发光效率和器件寿命。
因此,如何设计新的性能更好的材料达到器件结果的最优一直是本领域技术人员亟待解决的问题。
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类芳胺类的有机化合物、混合物及有机电子器件,旨在提供一类新型的电子阻挡层材料,提高器件的发光效率和寿命。
本发明提供一种芳胺类有机化合物,其结构由式(1)和式(2)组合而成:
其中:
*表示式(1)和式(2)的稠合位点;
n1和n2独立选自0或1,且n1+n2大于等于1;
L1和L2分别独立选自单键,或取代或未取代具有6~40个环原子数的芳香基,或取代或未取代具有6~40个环原子数的杂芳香基;
Ar1和Ar2分别独立选自取代或未取代具有6~40个环原子数的芳香基团,或取代或未取代具有5~40个环原子数的杂芳香基团,或非芳香环系。
R1-R6每次出现时,分别独立选自H、D、具有1至20个C原子的直链烷基、具有1至20个C原子的直链烷氧基、具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基、甲硅烷基、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、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、取代或未取代的具有5至30个环原子的芳香基、取代或未取代的具有5至30个环原子的杂芳香基、具有5至30个环原子的芳氧基、具有5至30个环原子的杂芳氧基、或这些基团的组合;R1与R2相互成环或不成环;R3与R4相互成环或不成环;R5与R6相互成环或不成环。
本发明涉及一种混合物,包含有至少一种上述的芳胺类化合物,及至少一种有机功能材料。
本发明涉及一种组合物,包含有至少一种上述的芳胺类化合物或混合物,及至少一种有机溶剂。
本发明涉及一种有机电子器件,包含第一电极、第二电极、位于第一电极和第二电极之间的一个或多个有机功能层,其特征在于,所述有机功能层包含上述的芳胺类有机化合物或混合物。
有益效果
本发明所述的芳胺类有机化合物中,将胺基连接在上述结构中的特定位置,可提高稠环部分的电子云密度,提升分子的HOMO能级,利于载流子的传输。此外,将体积或位阻较大的基团直接与胺基相邻,可减少分子间的过密堆积,优化载流子传输。本发明所述的芳胺类有机化合物具有较好的空穴传输性能,可作为电子阻挡层材料用于有机发光电子器件中,尤其是应用于绿光有机发光电子器件中,进而提高器件的发光效率和寿命。
具体实施方式
本发明提供一种芳胺化合物及其在有机电致发光器件中的应用,及包含有化物的有机电子器件及其制备方法,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仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明中,“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。
在本发明中,同一取代基多次出现时,可独立选自不同基团。如通式含有多个R1,则R1可独立选自不同基团。
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:C1-30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H、C1-6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C1-6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:C1-6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。
在本发明中,“烷基”可以表示直链、支链和/或环状烷基。烷基的碳数可以为1至50、1至30、1至20、1至10或1至6。包含该术语的短语,例如,“C1-9烷基”是指包含1~9个碳原子的烷基,每次出现时,可以互相独立地为C1烷基、C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基、C6烷基、C7烷基、C8烷基或C9烷基。烷基的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2,2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基、正三十烷基、金刚烷等。
芳香基团指至少包含一个芳环的烃基。杂芳香基团指包含至少一个杂原子的芳香烃基。杂原子优选选自Si、N、P、O、S和/或Ge,特别优选选自Si、N、P、O和/或S。稠环芳香基团指芳香基团的环可以具有两个或多个环,其中两个碳原子被两个相邻的环共用,即稠环。稠杂环芳香基团指包含至少一个杂原子的稠环芳香烃基。对于本发明的目的,芳香基团或杂芳香基团不仅包括芳香环的体系,而且包含非芳香族的环系。因此,比如吡啶、噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、卡宾等体系,对于该发明目的同样认为是芳香基团或杂环芳香基团。对于本发明的目的,稠环芳香族或稠杂环芳香族环系不仅包括芳香基团或杂芳香基团的体系,而且,其中多个芳香基团或杂环芳香基团也可以被短的非芳族单元间断(<10%的非H原子,优选小于5%的非H原子,比如C、N或O原子)。因此,比如9,9'-螺二芴,9,9-二芳基芴,三芳胺,二芳基醚等体系,对于该发明目的同样认为是稠环芳香族环系。
在某个优选地实施例中,所述的芳香基团选自:苯、萘、蒽、荧蒽、菲、苯并菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、苊、芴、及其衍生物;杂芳香基团选自三嗪、吡啶、嘧啶、咪唑、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、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、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、二苯并噻吩、二苯并呋喃、咔唑及其衍生物。
非芳香环系指至少包含一个非芳香环的环系,在本发明中,优选地,非芳香环系中只包含碳碳单键形成的环。
本发明中,取代基相连的单键贯穿相应的环,表述该取代基可与环的任选位置连接,例如中R与苯环的任一可取代位点相连。
在本发明中,“成环”的意思是形成脂肪族环、芳香族环、杂芳香族环、脂肪族杂环或它们组合后的形态。
本发明涉及一种芳胺类有机化合物,其结构由式(1)和式(2)组合而成:
其中:
*表示式(1)和式(2)的稠合位点;
n1和n2独立选自0或1,且n1+n2大于等于1;
L1和L2分别独立选自单键,或取代或未取代具有6~40个环原子数的芳香基,或取代或未取代具有6~40个环原子数的杂芳香基;
Ar1和Ar2分别独立选自取代或未取代具有6~40个环原子数的芳香基团,或取代或未取代具有5~40个环原子数的杂芳香基团,或非芳香环系。
R1-R6每次出现时,分别独立选自H、D、具有1至20个C原子的直链烷基、具有1至20个C原子的直链烷氧基、具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基、甲硅烷基、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、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、取代或未取代的具有5至30个环原子的芳香基、取代或未取代的具有5至30个环原子的杂芳香基、具有5至30个环原子的芳氧基、具有5至30个环原子的杂芳氧基、或这些基团的组合;R1与R2相互成环或不成环;R3与R4相互成环或不成环;R5与R6相互成环或不成环。
在一实施例中,n1选自1;在一实施例中,n2选自1;在一实施例中,n1,n2均选自1。
进一步,本发明所述的芳胺类化合物具有式(3-1)-(3-6)任一项所式的结构:
进一步,本发明所述的芳胺类化合物具有式(I-1)-(I-4)任一项所式的结构:
在一实施例中,Ar1和Ar2分别独立选自取代或未取代具有6~20个环原子数的芳香基团,或取代或未取代具有5~20个环原子数的杂芳香基团;
进一步,Ar1和Ar2分别独立选自以下基团:
其中:
X每次出现,独立选自N或CR7
Y选自O、S、S=O、SO2、NR8、PR8、CR8R9或SiR8R9
Ar3选自取代或未取代环原子数为6~20芳香基团,或选自取代或未取代环原子数为6~20的杂芳香基团。
R7-R9每次出现时,分别独立选自H、D、具有1至20个C原子的直链烷基、具有1至20个C原子的直链烷氧基、具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基、甲硅烷基、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、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、取代或未取代的具有5至30个环原子的芳香基、取代或未取代的具有5至30个环原子的杂芳香基、具有5至30个环原子的芳氧基、具有5至30个环原子的杂芳氧基、或这些基团的组合;
R8与R9相互成环或不成环。
在一优选地实施例中,Ar3选自(B-1)或(B-2)或
在一实施例中,X每次出现,独立选自CR7;进一步,R7每次出现时,分别独立选自H、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、取代或未取代的具有5至10个环原子的芳香基、取代或未取代的具有5至10个环原子的杂芳香基或这些基团的组合;
在一实施例中,所述芳胺类有机化合物中Ar1和Ar2分别独立选自(B-1)-(B-3)。优选的,X均选自CR7。更优选的,Ar1和Ar2分别独立选自以下基团:
其中:#表示连接位点。
m1选自0、1、2、3或4;在一实施例中,m1选自1、2、3或4;进一步,m1选自1。
进一步,(C-1)及(C-2)中R7每次出现时,分别独立选自D、F、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、取代或未取代的具有5至20个环原子的芳香基、取代或未取代的具有5至20个环原子的杂芳香基或这些基团的组合;
优选地,(C-1)或(C-2)中R7每次出现时,分别独立选自D、F、具有1至8个C原子的直链烷基、具有3至8个C原子的支链或环状的烷基、取代或未取代的具有5至20个环原子的芳香基团;
进一步,(C-1)或(C-2)中R7每次出现时,选自D、F、苯基、环己基、甲基或金刚烷基。
在一实施例中,Ar1和Ar2分别独立选自(C-1)。
在一实施例中,所述芳胺类有机化合物可进一步具有如式(4-1)-(4-13)任一项所示的结构:
优选的,所述芳胺类有机化合物可进一步具有式(4-1)、(4-3)、(4-5)、(4-7)所示的结构。更优选的,所述芳胺类有机化合物具有式(4-3)所示的结构。
在一实施例中,L1和L2分别独立选自单键,或取代或未取代具有6~20个环原子数的芳香基团,或取代或未取代具有6~20个环原子数的杂芳香基团;进一步,L1和L2分别独立选自单键,或具有6-13个环原子数的芳香基团。
进一步,L1和L2分别独立选自单键,或以下基团:
其中:
X每次出现,独立选自N或CR7
Y选自O、S、S=O、SO2、NR8、PR8、CR8R9或SiR8R9
R7-R9每次出现时,分别独立选自H、D、具有1至20个C原子的直链烷基、具有1至20个C原子的直链烷氧基、具有1至20个C原子的直链硫代烷氧基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、具有3至20个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3至20个C原子的支链或环状的硫代烷氧基、甲硅烷基、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、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、取代或未取代的具有5至30个环原子的芳香基、取代或未取代的具有5至30个环原子的杂芳香基、具有5至30个环原子的芳氧基、具有5至30个环原子的杂芳氧基、或这些基团的组合;
R8与R9相互成环或不成环。
在一实施例中,X每次出现,独立选自CR7;进一步,R7每次出现时,分别独立选自H、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、取代或未取代的具有5至10个环原子的芳香基、取代或未取代的具有5至10个环原子的杂芳香基或这些基团的组合;进一步,R7每次出现时,分别独立选自H。
在一优选地实施例中,L1和L2分别独立选自单键、苯基或萘基。
在一优选地实施例中,L1和L2均选自单键。
R1与R2为一组、R3与R4为一组、R5与R6为一组、R7与R8为一组。
在一实施例中,每一组均相互不成环。
在另一实施例中,至少有一组相互成环,形成环A。
在一实施例中,所述环A选自以下基团中的一种:
在一实施例中,环上的H原子可以进一步被取代。
在一实施例中,R5与R6相互不成环,R5-R6每次出现时,分别独立选自甲基或乙基或苯基;优选地,R5-R6选自甲基。
在一实施例中,R5与R6相互成环,进一步,R5与R6形成如下所示的环系:
其中:环上的H原子可以进一步被取代。
进一步地,按照本发明所述的芳胺类有机化合物,选自/> 其中:*表示稠合位点。
在一实施例中,R1与R2相互不成环,R1与R2每次出现时,分别独立选自甲基或乙基或苯基;优选地,R1与R2选自甲基。
在一实施例中,R1与R2相互成环,进一步,R1与R2形成如下所示的环系:
其中:环上的H原子可以进一步被取代。
进一步地,按照本发明所述的芳胺类有机化合物,选自/> 其中:*表示稠合位点。
在一实施例中,R3与R4相互不成环,R3-R4每次出现时,分别独立选自甲基或乙基或苯基;优选地,R3-R4选自甲基。
在一实施例中,R3与R4相互成环,进一步,R3与R4形成如下所示的环系:
其中:环上的H原子可以进一步被取代。
进一步地,按照本发明所述的芳胺类有机化合物,选自/> 其中:*表示稠合位点。
以下列出按照本发明所述的芳胺类有机化合物的结构,但不限于此:
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按照本发明的芳胺类有机化合物,可以作为功能材料用于电子器件的功能层中。有机功能层包括,但不限于,空穴注入层(HIL),空穴传输层(HTL),电子传输层(ETL),电子注入层(EIL),电子阻挡层(EBL),空穴阻挡层(HBL),发光层(EML)。
在一实施例中,按照本发明的芳胺类有机化合物用于空穴传输层或电子阻挡层中,更进一步,按照本发明的芳胺类有机化合物用于绿光有机电子器件的电子阻挡层中。
本发明进一步涉及一种混合物,包含有至少一种以上所述的芳胺类有机化合物,及至少另一种有机功能材料,所述至少另一种的有机功能材料可选于空穴注入材料(HIM),空穴传输材料(HTM),电子传输材料(ETM),电子注入材料(EIM),电子阻挡材料(EBM),空穴阻挡材料(HBM),发光材料(Emitter),主体材料(Host)和有机染料。例如在WO2010135519A1,US20090134784A1和WO 2011110277A1中对各种有机功能材料有详细的描述,特此将此3专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一实施例中,所述另一种有机功能材料选自空穴注入材料。
本发明还涉及一种组合物,包含至少一种如上所述的芳胺类有机化合物或混合物,及至少一种有机溶剂;所述的至少一种的有机溶剂选自芳族或杂芳族、酯、芳族酮或芳族醚、脂肪族酮或脂肪族醚、脂环族或烯烃类化合物,或硼酸酯或磷酸酯类化合物,或两种及两种以上溶剂的混合物。
在一个优选的实施例中,按照本发明的一种组合物,其特征在于,所述的至少的一种有机溶剂选自基于芳族或杂芳族的溶剂。
适合本发明的基于芳族或杂芳族溶剂的例子有,但不限制于:对二异丙基苯、戊苯、四氢萘、环己基苯、氯萘、1,4-二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、二戊苯、三戊苯、戊基甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、1,2,3,4-四甲苯、1,2,3,5-四甲苯、1,2,4,5-四甲苯、丁苯、十二烷基苯、二己基苯、二丁基苯、对二异丙基苯、环己基苯、苄基丁基苯、二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、1-甲基萘、1,2,4-三氯苯、4,4-二氟二苯甲烷、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、二苯甲烷、2-苯基吡啶、3-苯基吡啶、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、α,α-二氯二苯甲烷、4-(3-苯基丙基)吡啶、苯甲酸苄酯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷、2-异丙基萘、喹啉、异喹啉、2-呋喃甲酸甲酯、2-呋喃甲酸乙酯等。
适合本发明的基于芳族酮溶剂的例子有,但不限制于:1-四氢萘酮,2-四氢萘酮,2-(苯基环氧)四氢萘酮,6-(甲氧基)四氢萘酮,苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、及它们的衍生物,如4-甲基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-甲基苯丙酮、3-甲基苯丙酮、2-甲基苯丙酮等。
适合本发明的基于芳族醚溶剂的例子有,但不限制于:3-苯氧基甲苯、丁氧基苯、对茴香醛二甲基乙缩醛、四氢-2-苯氧基-2H-吡喃、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、1,4-苯并二噁烷、1,3-二丙基苯、2,5-二甲氧基甲苯、4-乙基本乙醚、1,3-二丙氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯、4-(1-丙烯基)-1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、缩水甘油基苯基醚、二苄基醚、4-叔丁基茴香醚、反式-对丙烯基茴香醚、1,2-二甲氧基苯、1-甲氧基萘、二苯醚、2-苯氧基甲醚、2-苯氧基四氢呋喃、乙基-2-萘基醚。
在一些优选的实施例中,按照本发明的组合物,所述的至少一种的有溶剂可选自:脂肪族酮,例如,2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2,5-己二酮、2,6,8-三甲基-4-壬酮、葑酮、佛尔酮、异佛尔酮、二正戊基酮等;或脂肪族醚,例如,戊醚、己醚、二辛醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基甲醚、三乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等。
在另一些优选的实施例中,按照本发明的组合物,所述的至少一种的有溶剂可选自基于酯的溶剂:辛酸烷酯、癸二酸烷酯、硬脂酸烷酯、苯甲酸烷酯、苯乙酸烷酯、肉桂酸烷酯、草酸烷酯、马来酸烷酯、烷内酯、油酸烷酯等。特别优选辛酸辛酯、癸二酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、异壬酸异壬酯。
所述的溶剂可以是单独使用,也可以是作为两种或多种有机溶剂的混合物使用。
在某些优选的实施例中,按照本发明的一种组合物,其特征在于,包含至少一种如上所述的芳胺类有机化合物或高聚物或混合物及至少一种有机溶剂,还可进一步包含另一种有机溶剂。另一种有机溶剂的例子包括(但不限于):甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1,4二氧杂环己烷、丙酮、甲基乙基酮、1,2二氯乙烷、3-苯氧基甲苯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢萘、萘烷、茚和/或它们的混合物。
一些优选的实施例中,特别适合本发明的溶剂是汉森(Hansen)溶解度参数在以下范围内的溶剂:
δd(色散力)在17.0~23.2MPa1/2的范围,尤其是在18.5~21.0MPa1/2的范围;
δp(极性力)在0.2~12.5MPa1/2的范围,尤其是在2.0~6.0MPa1/2的范围;
δh(氢键力)在0.9~14.2MPa1/2的范围,尤其是在2.0~6.0MPa1/2的范围。
按照本发明的组合物,其中有机溶剂在选取时需考虑其沸点参数。本发明中,所述的有机溶剂的沸点≥150℃;优选为≥180℃;较优选为≥200℃;更优为≥250℃;最优为≥275℃或≥300℃。这些范围内的沸点对防止喷墨印刷头的喷嘴堵塞是有益的。所述的有机溶剂可从溶剂体系中蒸发,以形成包含功能材料薄膜。
在一个优选的实施方案中,按照本发明的组合物是一溶液。
在另一个优选的实施方案中,按照本发明的组合物是一悬浮液。
本发明实施例中的组合物中可以包括0.01至10wt%的按照本发明的芳胺类有机化合物或混合物,较好的是0.1至15wt%,更好的是0.2至5wt%,最好的是0.25至3wt%。
本发明还涉及所述组合物作为涂料或印刷油墨在制备有机电子器件时的用途,特别优选的是通过打印或涂布的制备方法。
其中,适合的打印或涂布技术包括(但不限于)喷墨打印,喷印(NozzlePrinting),活版印刷,丝网印刷,浸涂,旋转涂布,刮刀涂布,辊筒印花,扭转辊印刷,平版印刷,柔版印刷,轮转印刷,喷涂,刷涂或移印,狭缝型挤压式涂布等。首选的是凹版印刷,喷印及喷墨印刷。溶液或悬浮液可以另外包括一个或多个组份例如表面活性化合物,润滑剂,润湿剂,分散剂,疏水剂,粘接剂等,用于调节粘度,成膜性能,提高附着性等。有关打印技术,及其对有关溶液的相关要求,如溶剂及浓度,粘度等。
本发明还提供一种如上所述的芳胺类有机化合物、混合物或组合物在有机电子器件中的应用,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,优选将所述有机化合物用于OLED器件的空穴传输层或电子阻挡层。
本发明进一步涉及一种有机电子器件,包含第一电极、第二电极、位于第一电极和第二电极之间的一个或多个有机功能层,所述有机功能层包含如上所述的芳胺类有机化合物、混合物或由上述的组合物制备而成。进一步地,所述有机电子器件,包含阴极、阳极和位于阴极和阳极的一个或多个有机功能层。
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,特别优选的是有机电致发光器件,如OLED,OLEEC,有机发光场效应管。
按照本发明所述的有机功能层可选自空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)。适合用于这些功能层中的材料在上面及在WO2010135519A1、US20090134784A1和WO2011110277A1中有详细的描述,特此将此3篇专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
在一实施例中所述有机功能层至少包含一空穴传输层或电子阻挡层,所述空穴传输层或电子阻挡层包含如上所述的有机化合物。具体有机化合物的定义如前文所述。
本发明还涉及按照本发明的电致发光器件在各种电子设备中的应用,包含但不限于,显示设备,照明设备,光源,传感器等等。
下面将结合优选实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
具体实施例
化合物G1的合成
称取9,9-二甲基芴-3-硼酸(7.14g,30mmol),邻溴苯甲酸甲酯(6.42g,30mmol),碳酸钾(12.42g,90mmol),四(三苯基膦)钯(1.04g,0.9mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂160mL,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离。将此中间体置于甲磺酸溶液中,加热到130℃,继续反应2小时,冷却至室温后,加入NaOH中和,抽滤,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z1共4.26g,产率48%。
将Z2(4.34g,14mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,8.7mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加Z1(4.14g,14mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z3共5.85g,产82%。
将化合物Z3(5.1g,10mmol)、Z4(2.85g,10mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(1.15g,12mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.27g,0.3mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.3mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到6.07g产物G1,产率85%;MS:715[M+]。
化合物G14的合成
将化合物Z3(10.2g,20mmol)、苯胺(1.86g,20mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(2.3g,24mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.55g,0.6mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.6mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到5.85g产物Z5,产率56%。
将化合物Z5(5.23g,10mmol)、Z6(3.8g,10mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(1.15g,12mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.27g,0.3mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.3mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到6.78g产物G14,产率84%;MS:807[M+]。
化合物G7的合成
将化合物Z3(5.1g,10mmol)、Z7(3.61g,10mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(1.15g,12mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.27g,0.3mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.3mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到5.3g产物G7,产率67%;MS:791[M+]。
化合物G29的合成
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将Z8(10.64g,40mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,25mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加2-金刚烷酮(6g,40mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z9共11g,产率86%。
将中间体Z-9(10.24g,32mmol)溶解在无水四氢呋喃中,加入乙酸钾(6.27g,64mmol),联硼酸频哪醇酯(8.89g,35mmol)及二氯二三苯基膦钯(0.67g,0.96mmol),升温至回流。搅拌反应12小时,待体系冷却,加入水分离有机相,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到中间体Z10共10.68g,产率81%。
称取Z10(10.3g,25mmol),邻溴苯甲酸甲酯(5.38g,25mmol),碳酸钾(10.35g,75mmol),四(三苯基膦)钯(0.87g,0.75mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂150mL,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离。将此中间体置于甲磺酸溶液中,加热到130℃,继续反应2小时,冷却至室温后,加入NaOH中和,抽滤,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z11共4.07g,产率42%。
将Z8(2.66g,10mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,6.2mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加Z11(3.88g,10mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z12共4.24g,产率76%。
将化合物Z12(3.9g,7mmol)、Z4(2g,7mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.8g,8.4mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.19g,0.21mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.21mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到4.97g产物G29,产率88%;MS:807[M+]。
化合物G33的合成
将Z13(5.32g,20mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,12.5mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加Z1(5.92g,20mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z14共6.06g,产率65%。
将化合物Z14(4.66g,10mmol)、Z15(3.61g,10mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(1.15g,12mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.27g,0.3mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.3mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到5.85g产物G33,产率74%;MS:791[M+]。
化合物G58的合成
将Z13(10.64g,40mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,25mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加环己酮(3.92g,40mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z16共8.9g,产率83%。
将中间体Z16(8.04g,30mmol)溶解在无水四氢呋喃中,加入乙酸钾(5.88g,60mmol),联硼酸频哪醇酯(8.89g,35mmol)及二氯二三苯基膦钯(0.71g,0.9mmol),升温至回流。搅拌反应12小时,待体系冷却,加入水分离有机相,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到中间体Z17共8.2g,产率76%。
称取Z17(7.2g,20mmol),邻溴苯甲酸甲酯(4.3g,20mmol),碳酸钾(8.28g,60mmol),四(三苯基膦)钯(0.69g,0.6mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂150mL,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离。将此中间体置于甲磺酸溶液中,加热到130℃,继续反应2小时,冷却至室温后,加入NaOH中和,抽滤,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z18共2.55g,产率38%。
将Z2(2.17g,7mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,4.4mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加Z18(2.35g,7mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z19共3.35g,产率87%。
将化合物Z19(3.3g,6mmol)、Z4(1.71g,6mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.69g,7.2mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.16g,0.18mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.18mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到3.71g产物G58,产率82%;MS:755[M+]。
化合物G95的合成
称取9,9-二甲基芴-2-硼酸(4.76g,20mmol),Z20(7.2g,20mmol),碳酸钾(8.28g,60mmol),四(三苯基膦)钯(0.7g,0.6mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂150mL,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z21共3.66g,产率43%。
将Z21(3.4g,8mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,5mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加芴酮(1.44g,8mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z22共3.26g,产率80%。
将化合物Z22(2.55g,5mmol)、Z23(2.13g,5mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.58g,6mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.14g,0.15mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.15mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到3.7g产物G95,产率88%;MS:839[M+]。
化合物G101的合成
称取9,9-二甲基芴-2-硼酸(7.14g,30mmol),Z24(9.45g,30mmol),碳酸钾(12.42g,90mmol),四(三苯基膦)钯(1g,0.9mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂150mL,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z25共6.3g,产率55%。
将Z25(5.73g,15mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,9.4mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加芴酮(2.7g,15mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z26共2.8g,产率40%。
将化合物Z26(2.33g,5mmol)、Z4(1.43g,5mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.58g,6mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.14g,0.15mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.15mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到3g产物G101,产率83%;MS:715[M+]。
化合物G128的合成
称取9,9-二甲基芴-3-硼酸(4.76g,20mmol),Z20(7.18g,20mmol),碳酸钾(8.28g,60mmol),四(三苯基膦)钯(0.69g,0.6mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z27共5.53g,产率65%。
将Z27(5.11g,12mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,7.5mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加芴酮(2.16g,12mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z28共2.63g,产率43%。
将化合物Z28(2.55g,5mmol)、Z29(1.84g,5mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.58g,6mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.14g,0.15mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.15mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到3.26g产物G128,产率82%;MS:797[M+]。
化合物G167的合成
称取Z30(7.14g,25mmol),邻溴苯甲酸甲酯(9.45g,25mmol),碳酸钾(12.42g,75mmol),四(三苯基膦)钯(1g,0.75mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z31共6.3g,产率56%。
将Z2(3.72g,12mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,7.5mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加Z31(5.02g,12mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z32共5.76g,产率76%。
将化合物Z32(5.05g,8mmol)、Z4(2.28g,8mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.92g,9.6mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.22g,0.24mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.24mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到5.15g产物G167,产率77%;MS:837[M+]。
化合物G189的合成
称取Z3(7.65g,15mmol),间氯苯硼酸(2.34g,15mmol),碳酸钾(6.21g,45mmol),四(三苯基膦)钯(0.52g,0.45mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z33共6.1g,产率75%。
将化合物Z33(5.42g,10mmol)、Z34(2.85g,10mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(1.15g,12mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.27g,0.3mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.3mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到5.37g产物G189,产率68%;MS:791[M+]。
化合物G205的合成
将Z21(6.39g,15mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,9.4mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加4-溴芴酮(3.84g,15mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z35共3.97g,产率45%。
将化合物Z35(3.53g,6mmol)、Z4(1.71g,6mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.69g,7.2mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.16g,0.18mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.18mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到4.37g产物G205,产率73%;MS:998[M+]。
化合物G19的合成
将Z2(6.2g,20mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,12.5mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加Z11(7.76g,20mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z36共4.58g,产率38%。
将化合物Z36(3.61g,6mmol)、Z4(1.71g,6mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.69g,7.2mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.16g,0.18mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.18mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到3.49g产物G19,产率72%;MS:807[M+]。
化合物G108的合成
称取Z17(9g,25mmol),Z24(7.87g,25mmol),碳酸钾(10.35g,75mmol),四(三苯基膦)钯(0.87g,0.75mmol)加入250mL的双口烧瓶,加入甲苯及甲醇的混合溶剂,抽通充氮气三次,升温至90℃,搅拌过夜。待反应液冷却至室温后加水,并用乙酸乙酯萃取,硫酸钠干燥,减压蒸馏除去有机溶剂,硅胶拌样柱层析分离得到目标产物Z37共8.02g,产率76%。
将Z37(6.33g,15mmol)溶解在无水四氢呋喃中,降温至-78℃,缓慢加入丁基锂(1.6M,9.4mL)。约0.5小时后向反应瓶中滴加芴酮(2.7g,15mmoL)的无水四氢呋喃溶液,在此温度下继续反应半小时,后升至室温,并继续反应8h。减压下除去溶剂,加入盐酸和乙酸,回流约2小时。降至室温,并加入去离子水,后用乙酸乙酯萃取。浓缩后过硅胶柱分离,除去溶剂得到Z38共3.19g,产率42%。
将化合物Z38(3.03g,6mmol)、Z4(1.71g,6mmol)溶解在无水甲苯中,加入叔丁醇钠(0.69g,7.2mmol)及三二亚苄基丙酮二钯(0.16g,0.18mmol),置换氮气三次后,加入三叔丁基膦(0.18mmol),逐渐升温至80℃,搅拌反应12小时,移开热源。待体系冷却后,加入去离子水,分离有机层,并用乙酸乙酯萃取三次,减压下浓缩,过硅胶柱得到3.3g产物G108,产率73%;MS:755[M+]。
OLED器件的制备及表征
下面通过具体实施例来详细说明采用上述的OLED器件的制备过程,制备步骤如下:
清洗ITO导电玻璃阳极层,后用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗15分钟,然后在等离子体清洗器中处理5分钟以提高电极功函。在ITO阳极层上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料HATCN,厚度为5nm,蒸镀速率在空穴注入层上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料H1,厚度为80nm。在空穴传输层之上电子阻挡层G1,厚度为20nm。在电子阻挡层上蒸镀发光层,GH1作为主体材料,GD1作为掺杂材料,GD1和GH1的质量比为1:9,厚度为30nm。在发光层之上,通过真空蒸镀方式蒸镀电子传输材料ET1和LiQ,比例为5:5,厚度为30nm。在电子传输层之上,真空蒸镀电子注入层LiQ,厚度为2nm。在电子注入层之上,真空蒸镀阴极Al层,厚度80nm。
器件实施例2:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G14。
器件实施例3:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G7。
器件实施例4:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G29。
器件实施例5:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G33。
器件实施例6:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G58。
器件实施例7:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G95。
器件实施例8:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G101。
器件实施例9:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G128。
器件实施例10:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G167。
器件实施例11:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G189。
器件实施例12:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G205。
器件实施例13:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G19。
器件实施例14:有机电致发光器件的电子阻挡层变为G108。
器件比较例1:有机电致发光器件的电子阻挡层变为C1。
器件中所涉及的化合物结构如下:
各器件的发光效率和LT95寿命如表1所示:
表1.器件表征结果
编号 电子阻挡层 发光效率(相对值) LT95寿命(相对值)
器件实施例1 G1 1.18 1.19
器件实施例2 G14 1.19 1.21
器件实施例3 G7 1.18 1.22
器件实施例4 G29 1.17 1.20
器件实施例5 G33 1.12 1.17
器件实施例6 G58 1.13 1.08
器件实施例7 G95 1.14 1.15
器件实施例8 G101 1.1 1.10
器件实施例9 G128 1.09 1.05
器件实施例10 G167 1.21 1.20
器件实施例11 G189 1.12 1.17
器件实施例12 G205 1.07 1.06
器件实施例13 G19 1.23 1.27
器件实施例14 G108 1.17 1.19
比较例1 C1 1 1
表1中发光效率是电流密度为10mA/cm2时所得相对值,LT95是电流密度为40mA/cm2时所得相对值。可以看出相比对比例,本发明的芳胺化合物作为电子阻挡材料可以有效的提高有机电致发光器件的发光效率和寿命。
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)

1.一种芳胺类有机化合物,其特征在于,其结构由式(1)和式(2)组合而成:
其中:
*表示式(1)和式(2)的稠合位点;
n1和n2独立选自0或1,且n1+n2等于1;
L1和L2分别独立选自单键或苯基;
Ar1和Ar2选自
其中:#表示连接位点;m1选自0、1、2、3或4;
R1和R2每次出现时,分别独立选自H、D、具有1至20个C原子的直链烷基或具有3至20个C原子的支链烷基;或者,R1与R2相互成环,并形成环A;
R3和R4每次出现时,分别独立选自H、D、具有1~20个C原子的直链烷基、具有3~20个C原子的支链烷基、或具有6-10个环原子的芳基;
R5和R6每次出现时,分别独立选自H、D、具有1~20个C原子的直链烷基或具有3~20个C原子的支链烷基;或者,R5与R6相互成环,并形成环A;
R7每次出现时,分别独立选自H、D、具有1至20个C原子的直链烷基、具有3至20个C原子的支链烷基、或具有6至10个环原子的芳基;
其中,所述环A选自以下基团中的一种:
2.根据权利要求1所述的芳胺类有机化合物,其特征在于:所述芳胺类有机化合物具有如式(3-1)-(3-4)任一项所示的结构:
3.根据权利要求1所述的芳胺类有机化合物,其特征在于:所述芳胺类有机化合物选自如下任一结构:
4.根据权利要求1至3任一项所述的芳胺类有机化合物,其特征在于:选自
5.一种组合物,其特征在于:包含如权利要求1-4任一项所述的芳胺类有机化合物,及至少一种有机溶剂。
6.一种有机电子器件,包含第一电极、第二电极、位于第一电极和第二电极之间的一个或多个有机功能层,其特征在于,所述有机功能层包含如权利要求1-4任一项所述的芳胺类有机化合物,或由权利要求5所述的组合物制备而成。
7.根据权利要求6所述的有机电子器件,其特征在于,所述有机功能层至少包含一空穴传输层或电子阻挡层,所述空穴传输层或电子阻挡层包含如权利要求1-4任一项所述的芳胺类有机化合物或由权利要求5所述的组合物制备而成。
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