CN114685552A - 含氮化合物、电子元件和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种如化学式1所示的含氮化合物、电子元件和电子装置，属于有机材料技术领域。该含氮化合物能够改善电子元件的性能。
Description
技术领域
本公开涉及有机材料技术领域，尤其涉及一种含氮化合物、电子元件和电子装置。
背景技术
随着电子技术的发展和材料科学的进步，用于实现电致发光或者光电转化的电子元件的应用范围越来越广泛。该类电子元件，例如有机电致发光器件或者光电转化器件，通常包括相对设置的阴极和阳极，以及设置于阴极和阳极之间的功能层。该功能层由多层有机或者无机膜层组成，且一般包括能量转化层、位于能量转化层与阳极之间的空穴传输层、位于能量转化层与阴极之间的电子传输层。
举例而言，当电子元件为有机电致发光器件时，其一般包括依次层叠设置的阳极、空穴传输层、作为能量转化层的有机发光层、电子传输层和阴极。当阴阳两极施加电压时，两电极产生电场，在电场的作用下，阴极侧的电子向有机发光层移动，阳极侧的空穴也向发光层移动，电子和空穴在有机发光层结合形成激子，激子处于激发态向外释放能量，进而使得有机发光层对外发光。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种含氮化合物、电子元件和电子装置，提高电子元件的性能。
为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：
根据本公开的第一个方面，提供一种含氮化合物，所述含氮化合物的结构式如化学式1所示：
其中，R1为碳原子数6-14的取代或未取代的芳基，R2选自碳原子数6-14的取代或未取代的芳基、碳原子数1-6的取代或未取代的烷基；所述R1和R2上的取代基相同或不同，各自独立地选自氘、氰基、卤素基团或碳原子数1-4的烷基；
L1、L2和各L3分别独立地选自单键、碳原子数为6～30的取代或未取代的亚芳基、碳原子数为3～30的取代或未取代的亚杂芳基；
Ar1和Ar2彼此相同或不同，且各自独立地选自碳原子数为6～30的取代或未取代的芳基、碳原子数为3～30的取代或未取代的杂芳基；
n表示R3的个数；n为0、1、2、3、4、5、6或者7；当n大于1时，任意两个R3相同或者不相同；
m表示依次连接的L3基团的个数；m为0、1或2；当m大于1时，任意两个L3相同或者不相同；
各R3独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为1～12的卤代烷基、碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～12的氘代烷基、碳原子数为1～12的烷氧基、碳原子数为3～12的环烷基、碳原子数为1～12的烷硫基、碳原子数为3～12的三烷基硅烷基、碳原子数6-18的芳基硅烷基、碳原子数为6～20的芳基、碳原子数为3～20的杂芳基、碳原子数为6～20的芳氧基、碳原子数为6～20的芳硫基，任选地，任意两个相邻的R3相互连接形成碳原子数为6或10的芳环；
L1、L2、L3、Ar1、Ar2中的各取代基彼此相同或不同，各自独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～12的卤代烷基、碳原子数为1～12的烷氧基、碳原子数为1～12的烷硫基、碳原子数为6～20的芳基、碳原子数为3～20的杂芳基、碳原子数为6～20的芳氧基、碳原子数为6～20的芳硫基、碳原子数为3～12的三烷基硅烷基和碳原子数为3～12的环烷基；在L1、L2、L3、Ar1和Ar2中，当同一原子上具有两个取代基时，任选地，两个所述取代基之间相互连接，以与它们所共同连接的原子一起形成5到18元脂肪族环或芳香环。
根据本公开的第二个方面，提供一种电子元件，包括相对设置的阳极和阴极，以及设于所述阳极和所述阴极之间的功能层；所述功能层包含上述的含氮化合物。
根据本公开的第三个方面，提供一种电子装置，包括上述的电子元件。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本申请的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本申请实施方式的有机电致发光器件的结构示意图。
图2是本申请一实施方式的电子装置的结构示意图。
图3是本申请实施方式的光电转化器件的结构示意图。
图4是本申请一实施方式的电子装置的结构示意图。
图中主要元件附图标记说明如下：
100、阳极；200、阴极；300、功能层；310、空穴注入层；320、空穴传输层；321、第一空穴传输层；322、第二空穴传输层；323、电子阻挡层；330、有机发光层；340、电子传输层；350、电子注入层；360、光电转化层；400、第一电子装置；500、第二电子装置。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。
在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本申请的主要技术创意。
在本申请中，“取代或未取代的”这样的术语是指，在该术语后面记载的官能团可以具有或不具有取代基(下文为了便于描述，将取代基统称为Rc)。例如，“取代或未取代的芳基”是指具有取代基Rc的芳基或者未取代的芳基。其中上述的取代基即Rc例如可以为氘、卤素基团、氰基、烷基、烷氧基、烷硫基、卤代烷基、氘代烷基、环烷基、三烷基硅基、三苯基硅基、二芳基氧膦基、芳氧基等基团。在本申请中，“取代的”官能团可以被上述1个或2个以上取代基Rc取代。
在本申请中，“任意两个相邻的取代基形成环”中，“任意相邻”可以包括同一个原子上具有两个取代基，还可以包括两个相邻的原子上分别具有一个取代基；其中，当同一个原子上具有两个取代基时，两个取代基可以与其共同连接的该原子形成饱和或不饱和的环；当两个相邻的原子上分别具有一个取代基时，这两个取代基可以稠合成环。
在本申请中，取代或未取代的基团的碳原子数，指的是所有碳原子数。举例而言，若Ar1为碳原子数为12的取代的芳基，则芳基及其上的取代基的所有碳原子数为12。
在本申请中所采用的描述方式“各……独立地为”与“……分别独立地为”和“……独立地选自”可以互换，均应做广义理解，其既可以是指在不同基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响，也可以表示在相同的基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。举例而言：在“
其中，各q独立地为0、1、2或3，各R”独立地选自氢、氟、氯”的描述中，其含义是：式Q-1表示苯环上有q个取代基R”，各个R”可以相同也可以不同，每个R”的选项之间互不影响；式Q-2表示联苯的每一个苯环上有q个取代基R”，两个苯环上的R”取代基的个数q可以相同或不同，各个R”可以相同也可以不同，每个R”的选项之间互不影响。
在本申请中，术语“任选”、“任选地”意味着随后所描述的事件或者环境可以但不必发生，该说明包括该事情或者环境发生或者不发生的场合。例如，“任选地，任意两个相邻的取代基××形成环；”意味着这两个取代基可以形成环但不是必须形成环，包括：两个相邻的取代基形成环的情景和两个相邻的取代基不形成环的情景。
在本发明中，“烷基”可以包括直链烷基、支链烷基。烷基可具有指定数量的碳原子数，例如碳原子数为1～6的烷基。在本发明中，诸如“1～6”的数值范围用于限定碳原子数量时，是指给定范围中的各个整数；例如，“碳原子数为1～6的烷基”是指可包含1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子、4个碳原子、5个碳原子、6个碳原子的烷基。烷基可为具有1～6个碳原子的低级烷基。在一些实施方案中，烷基基团含有1～4个碳原子；还在一些实施方案中，烷基基团含有1～3个碳原子。
烷基基团的实例包含，但并不限于，甲基(Me、-CH3)，乙基(Et、-CH2CH3)，正丙基(n-Pr、-CH2CH2CH3)，异丙基(i-Pr、-CH(CH3)2)，正丁基(n-Bu、-CH2CH2CH2CH3)，异丁基(i-Bu、-CH2CH(CH3)2)，仲丁基(s-Bu、-CH(CH3)CH2CH3)，叔丁基(t-Bu、-C(CH3)3)等。
在本申请中，作为取代基的卤素基团，有氟、氯、溴或碘。
在本申请中，“烷氧基”表示烷基基团通过氧原子与分子其余部分相连，其中烷基基团具有如本发明所述的含义。在一实施方案中，烷氧基基团含有1-6个碳原子；在另一实施方案中，烷氧基基团含有1-4个碳原子；在又一实施方案中，烷氧基基团含有1-3个碳原子。所述烷氧基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。烷氧基基团的实例包括，但并不限于，甲氧基(MeO、-OCH3)，乙氧基(EtO、-OCH2CH3)，1-丙氧基(n-PrO、n-丙氧基、-OCH2CH2CH3)，2-丙氧基(i-PrO、i-丙氧基、-OCH(CH3)2)，1-丁氧基(n-BuO、n-丁氧基、-OCH2CH2CH2CH3)，2-甲基-l-丙氧基(i-BuO、i-丁氧基、-OCH2CH(CH3)2)，2-丁氧基(s-BuO、s-丁氧基、-OCH(CH3)CH2CH3)，2-甲基-2-丙氧基(t-BuO、t-丁氧基、-OC(CH3)3)，等等。
在本申请中，“卤代烷基”或“卤代烷氧基”表示烷基或烷氧基基团被一个或多个卤素原子所取代，其中烷基和烷氧基基团具有如本发明所述的含义，这样的实例包含，但并不限于，三氟甲基、三氟甲氧基等。在一实施方案中，C1-C6卤代烷基包含氟取代的C1-C6烷基；在另一实施方案中，C1-C4卤代烷基包含氟取代的C1-C4烷基；在又一实施方案中，C1-C2卤代烷基包含氟取代的C1-C2烷基。
在本申请中，芳基指的是衍生自芳香烃环的任选官能团或取代基。芳基可以是单环芳基(例如苯基)或多环芳基，换言之，芳基可以是单环芳基、稠环芳基、通过碳碳键共轭连接的两个或者更多个单环芳基、通过碳碳键共轭连接的单环芳基和稠环芳基、通过碳碳键共轭连接的两个或者更多个稠环芳基。即，通过碳碳键共轭连接的两个或者更多个芳香基团也可以视为本申请的芳基。其中，稠环芳基例如可以包括双环稠合芳基(例如萘基)、三环稠合芳基(例如菲基、芴基、蒽基)等。芳基中不含有B、N、O、S、Se、Si或P等杂原子。举例而言，在本申请中，联苯基、三联苯基等为芳基。芳基的示例可以包括苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、苯并[9,10]菲基、芘基、苯并荧蒽基、
基、茚基等，而不限于此。
在本申请中，取代的芳基可以是芳基中的一个或者两个以上氢原子被诸如氘原子、卤素基团、-CN、芳基、杂芳基、三烷基硅基、烷基、环烷基、烷氧基、烷硫基等基团取代。应当理解地是，取代的芳基的碳原子数，指的是芳基和芳基上的取代基的碳原子总数，例如碳原子数为18的取代的芳基，指的是芳基和取代基的总碳原子数为18。
本申请中，芴基可以是取代的，两个取代基可以彼此结合形成螺结构，具体实例包括但不限于以下结构：
本申请中，涉及的亚芳基是指芳基进一步失去一个氢原子所形成的二价基团。
本发明中，取代或未取代的芳基的碳原子数可以选自6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、25或30。在一些实施方案中，芳基是碳原子数为6～30的芳基，另一些实施方式中，芳基是碳原子数为6～25的芳基，另一些实施方式中，芳基是碳原子数为6～18的芳基，另一些实施方式中，芳基是碳原子数为6～15的芳基。
本申请中作为取代基的芳基例如但不限于，苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯基、芴基、二甲基芴基。
在本申请中，杂芳基是指指环中包含1、2、3、4或5个杂原子的一价芳香环或其衍生物，杂原子可以是B、O、N、P、Si、Se和S中的至少一种。杂芳基可以是单环杂芳基或多环杂芳基，换言之，杂芳基可以是单个芳香环体系，也可以是通过碳碳键共轭连接的多个芳香环体系，且任一芳香环体系为一个芳香单环或者一个芳香稠环。示例地，杂芳基可以包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、噁唑基、噁二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吩噁嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、噻吩并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、异噁唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、硅芴基、二苯并呋喃基以及N-芳基咔唑基(如N-苯基咔唑基)、N-杂芳基咔唑基(如N-吡啶基咔唑基)、N-烷基咔唑基(如N-甲基咔唑基)等，而不限于此。
在本申请中，取代的杂芳基可以是杂芳基中的一个或者两个以上氢原子被诸如氘原子、卤素基团、-CN、芳基、杂芳基、三烷基硅基、烷基、环烷基、烷氧基、烷硫基等基团取代。应当理解地是，取代的杂芳基的碳原子数，指的是杂芳基和杂芳基上的取代基的碳原子总数。
本发明中，取代或未取代的杂芳基的碳原子数可以选自3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。在一些实施方案中，杂芳基是碳原子数为5～25的杂芳基，另一些实施方式中，杂芳基是碳原子数为5～18的杂芳基，另一些实施方式中，杂芳基是碳原子数为5～12的杂芳基。
本申请中作为取代基的杂芳基例如但不限于，吡啶基、嘧啶基、喹啉基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、苯并嘧啶基、异喹啉基、苯并吡啶基。
在本发明中，n个原子形成的环体系，即为n元环。例如，苯基为6元芳基。6～13元芳环就是指苯环、茚环和萘环等。
本申请中的“环”包含饱和环、不饱和环；饱和环即环烷基、杂环烷基，不饱和环，即环烯基、杂环烯基、芳基和杂芳基。5-13元环是指由5-13个环原子形成的环体系，例如芴环属于13元环。
在本申请中，碳原子数为3～12的三烷基硅基的具体实例包括但不限于，三甲基硅基、三乙基硅基等。
在本申请中，碳原子数为5～10的环烷基的具体实例包括但不限于，环戊基、环己基、金刚烷基等。
不定位连接键是指从环体系中伸出的单键
其表示该连接键的一端可以连接该键所贯穿的环体系中的任意位置，另一端连接化合物分子其余部分。
举例而言，如下式(f)中所示地，式(f)所表示的萘基通过两个贯穿双环的不定位连接键与分子其他位置连接，其所表示的含义，包括如式(f-1)～式(f-10)所示出的任一可能的连接方式。
再举例而言，如下式(X')中所示地，式(X')所表示的菲基通过一个从一侧苯环中间伸出的不定位连接键与分子其他位置连接，其所表示的含义，包括如式(X'-1)～式(X'-4)所示出的任一可能的连接方式。
本申请中的不定位取代基，指的是通过一个从环体系中央伸出的单键连接的取代基，其表示该取代基可以连接在该环体系中的任何可能位置。例如，下式(Y)中所示地，式(Y)所表示的取代基R'基通过一个不定位连接键与喹啉环连接，其所表示的含义，包括如式(Y-1)～式(Y-7)所示出的任一可能的连接方式。
本公开提供一种含氮化合物，其中，含氮化合物的结构式如化学式1所示：
其中，R1为碳原子数6-14的取代或未取代的芳基，R2选自碳原子数6-14的取代或未取代的芳基、碳原子数1-6的取代或未取代的烷基；所述R1和R2上的取代基相同或不同，各自独立地选自氘、氰基、卤素基团或碳原子数1-4的烷基；
L1、L2和各L3分别独立地选自单键、碳原子数为6～30的取代或未取代的亚芳基、碳原子数为3～30的取代或未取代的亚杂芳基；
Ar1和Ar2彼此相同或不同，且各自独立地选自碳原子数为6～30的取代或未取代的芳基、碳原子数为3～30的取代或未取代的杂芳基；
n表示R3的个数；n为0、1、2、3、4、5、6或者7；当n大于1时，任意两个R3相同或者不相同；
m表示依次连接的L3基团的个数；m为0、1或2；当m大于1时，任意两个L3相同或者不相同；
各R3独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为1～12的卤代烷基、碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～12的氘代烷基、碳原子数为1～12的烷氧基、碳原子数为3～12的环烷基、碳原子数为1～12的烷硫基、碳原子数为3～12的三烷基硅烷基、碳原子数6-18的芳基硅烷基、碳原子数为6～20的芳基、碳原子数为3～20的杂芳基、碳原子数为6～20的芳氧基、碳原子数为6～20的芳硫基，任选地，任意两个相邻的R3相互连接形成碳原子数为6或10的芳环；
L1、L2、L3、Ar1、Ar2中的各取代基彼此相同或不同，各自独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～12的卤代烷基、碳原子数为1～12的烷氧基、碳原子数为1～12的烷硫基、碳原子数为6～20的芳基、碳原子数为3～20的杂芳基、碳原子数为6～20的芳氧基、碳原子数为6～20的芳硫基、碳原子数为3～12的三烷基硅烷基和碳原子数为3～12的环烷基；在L1、L2、L3、Ar1和Ar2中，当同一原子上具有两个取代基时，任选地，两个所述取代基之间相互连接，以与它们所共同连接的原子一起形成5到18元脂肪族环或芳香环。
本申请提供的含氮化合物具有由取代的氧杂二氢菲基团和三芳基胺基团所形成的核心基团。在取代的氧杂二氢菲基团中，取代基R1和R2均可以通过共轭/超共轭效应向氧杂二氢菲基团提供电子，使得氧杂二氢菲基团具有很高的共轭电子云密度。该取代的氧杂二氢菲基团于一个芳胺基团结合而形成三芳胺基团时，可以使得含氮化合物具有适当的HOMO能级和很高的空穴迁移率，从而使得该含氮化合物可以用于有机电致发光器件或者光电转化器件的空穴传输层，以提高有机电致发光器件或者光电转化器件的性能。示例性地，有机电致发光器件可以包括依次层叠设置的阳极、第一空穴传输层、第二空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层和阴极，该含氮化合物可以用于第二空穴传输层以改善有机电致发光器件的性能，例如降低驱动电压、提高发光效率或者提高器件寿命。
可选地，R1选自苯基或萘基，R2选自苯基、萘基、氢、碳原子数为1-4的烷基、三氟甲基或三氘代甲基。在一些实施方式中，R1选自苯基，R2选自苯基、甲基。如此，R1和R2均可以向氧杂二氢菲基团提供电子以提高氧杂二氢菲基团的电子云密度。
在本申请中，R1和R2或者他们的取代基均不可相互连接成环。
可选地，所述Ar1和Ar2彼此相同或不同，且分别独立地选自碳原子数为6～25的取代或未取代的芳基、碳原子数为5～25的取代或未取代的杂芳基；其中Ar1、Ar2中的各取代基彼此相同或不同，各自独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的卤代烷基、碳原子数为1～4的烷氧基、碳原子数为1～4的烷硫基、碳原子数为6～14的芳基、碳原子数为5～12的杂芳基、三甲基硅烷基和碳原子数为5～10的环烷基；在Ar1和Ar2中，当同一原子上具有两个取代基时，任选地，两个所述取代基之间相互连接，以与它们所共同连接的原子一起形成环烷烃，例如形成环戊烷、环己烷、二环庚烷、金刚烷或芴环。
在一些实施方式中，碳原子数为6～30的取代或未取代的芳基包括但不限于：取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的苝基、取代或未取代的三亚苯基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的螺二芴基。
在一些实施方式中，碳原子数为5～25的取代或未取代的杂芳基包括但不限于取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基。
在一些实施方式中，Ar1、Ar2中的各取代基彼此相同或不同，各自独立地选自氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、环己基、环戊基、氰基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基。
进一步地，所述Ar1和Ar2彼此相同或不同，且分别独立地选自取代或未取代的基团Y1，所述未取代的基团Y1选自如下基团：
所述Y1基团被一个或多个取代基所取代时，Y1的取代基各自独立地选自由氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、环己基、环戊基、氰基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基、芴基所组成的组；所述Y1的取代基多于1个时，各个取代基相同或不同。
示例性地，取代的基团Y1上的取代基选自：甲基、氟、三甲基硅基、叔丁基、环己基、环戊基、氰基、氘、氯、苯基。
示例性地，所述Ar1和Ar2彼此相同或不同，且分别独立地选自如下基团：
在一些实施方式中，L1、L2和各L3分别独立地选自单键取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚二联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的9,9-二甲基芴亚基、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代亚二苯并噻吩基、取代或未取代的亚咔唑基、取代或未取代的N-苯基咔唑亚基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚蒽基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚喹啉基中的一种，或者为上述亚基中两者或三者通过单键连接所形成的新的亚基基团。
在本申请的一些实施方式中，所述L1、L2和L3中的取代基彼此相同或不同，且各自独立地选自由氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、环己基、环戊基、氰基、苯基、萘基、吡啶基所构成的组。
在一些实施方式中，L1、L2分别独立地选自单键、取代或未取代的基团W1，所述未取代的基团W1选自如下基团：
所述W1基团被一个或多个取代基所取代时，W1的取代基各自独立地选自由氘、氟、氯、氰基、氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、环己基、环戊基、氰基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基所组成的组；所述W1的取代基数目多于1个时，各个取代基相同或不同。
在一些更具体的实施方式中，L1、L2选自单键、或者如下基团中的任意一个：
在一些实施方式中，
选自单键、取代或未取代的基团W2，所述未取代的基团W2选自如下基团：
所述W2基团被一个或多个取代基所取代时，W2的取代基各自独立地选自由氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、环己基、环戊基、氰基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基所组成的组；所述W2的取代基数目多于1个时，各个取代基相同或不同。
在一些更具体的实施方式中，
选自单键、或者如下基团中的任意一个：
在本公开的一种实施方式中，L1和L2为单键。
在本公开的一种实施方式中，R3选自环戊基、氟、氰基、氘、苯基、吡啶基、叔丁基、甲基、异丙基、三甲基硅基。
可选地，所述含氮化合物选自如下化合物所组成的组：
本申请还提供一种电子元件，电子元件包括相对设置的阳极和阴极，以及设于所述阳极和所述阴极之间的功能层；所述功能层包含上述的含氮化合物。
本申请所提供的含氮化合物可以用于形成功能层中的至少一个有机膜层，以改善电子元件的电压特性、效率特性或寿命特性。可选的，包含有本申请的含氮化合物的有机膜层位于阳极和电子元件的能量转化层之间，以便改善空穴在阳极与能量转化层之间的传输。进一步地，功能层包括位于能量转化层与阳极之间的空穴传输层，且空穴传输层包含本申请的含氮化合物。在本公开的一种实施方式中，空穴传输层包括依次层叠设置的第一空穴传输层、第二空穴传输层(亦称为空穴调节层)和电子阻挡层，其中，第一空穴传输层位于第二空穴传输层靠近阳极的一侧，电子阻挡层临近能量转化层设置；第一空穴传输层、第二空穴传输层和电子阻挡层中的一层包含本申请的含氮化合物。示例性地，第二空穴传输层由本申请的含氮化合物组成，以使得第一空穴传输层和电子阻挡层之间的HOMO能级差更小，提高空穴的传输效率。
本申请的所述电子元件例如可以为有机电致发光器件或光电转化器件。对于有机电致发光器件，其功能层可以包括作为能量转化层的有机发光层；对于光电转化器件，其功能层可以包括作为能量转化层的光电转化层。
按照一种实施方式，所述电子元件为有机电致发光器件。所述有机电致发光器件例如可以为红色有机电致发光器件、蓝色有机电致发光器件、绿色有机电致发光器件、黄色有机电致发光器件、白色有机电致发光器件或者其他颜色的有机电致发光器件。
如图1所示，有机电致发光器件包括相对设置的阳极100和阴极200，以及设于阳极100和阴极200之间的功能层300；功能层300包含本申请所提供的含氮化合物。
可选地，功能层300包括空穴传输层320，空穴传输层320设于有机发光层330与阳极100之间。空穴传输层320可以包括本申请的含氮化合物。在一种具体的实施方式中，空穴传输层320包括依次层叠设置的第一空穴传输层321、第二空穴传输层322(亦称为空穴调节层)和电子阻挡层323，其中，第一空穴传输层位321于第二空穴传输层322靠近阳极100的一侧。其中，第二空穴传输层322由本申请提供的含氮化合物组成。一方面，本申请提供的含氮化合物具有很高的空穴传输效率，可以提高空穴传输层320的空穴传输效率；另一方面，本申请提供的含氮化合物避免形成多个三芳胺结构，进而避免了本申请的含氮化合物的LUMO能级太浅，这可以提高第二空穴传输层322与有机发光层330之间的能级差，使得该第二空穴传输层322可以实现一定的电子阻挡效果，提高有机电致发光器件的寿命。再一方面，本申请提供的含氮化合物能够具有适宜的HOMO能级，使得第二空穴传输层322与第一空穴传输层321、电子阻挡层323之间的HOMO能级均较小，进而可以提高第一空穴传输层321向电子阻挡层323的离子注入效率并降低有机电致发光器件的驱动电压。
可选地，功能层300还可以包括空穴注入层310，空穴注入层310设于阳极100靠近有机发光层330的表面。当功能层300包括空穴传输层320和空穴注入层310时，空穴注入层310夹设于空穴传输层320和阳极100之间。
可选的，有机发光层330可以由单一发光材料组成，也可以包括主体材料和客体材料。可选的，有机发光层330由主体材料和客体材料组成，注入有机发光层330的空穴和注入有机发光层330的电子可以在有机发光层330复合而形成激子，激子将能量传递给主体材料，主体材料将能量传递给客体材料，进而使得客体材料能够发光。
有机发光层330的主体材料可以为金属螯合类化合物、双苯乙烯基衍生物、芳香族胺衍生物、二苯并呋喃衍生物或者其他类型的材料。有机发光层330的客体材料可以为具有缩合芳基环的化合物或其衍生物、具有杂芳基环的化合物或其衍生物、芳香族胺衍生物或者其他材料，本申请对此不做特殊的限制。
可选的，阳极100包括以下阳极材料，其优选地是有助于空穴注入至功能层中的具有大逸出功(功函数，work function)材料。阳极材料具体实例包括：金属如镍、铂、钒、铬、铜、锌和金或它们的合金；金属氧化物如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)；组合的金属和氧化物如ZnO:Al或SnO2:Sb；或导电聚合物如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](PEDT)、聚吡咯和聚苯胺，但不限于此。优选包括包含氧化铟锡(铟锡氧化物，indium tinoxide)(ITO)作为阳极的透明电极。
可选的，阴极200包括以下阴极材料，其是有助于电子注入至功能层中的具有小逸出功的材料。阴极材料的具体实例包括：金属如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或它们的合金；或多层材料如LiF/Al、Liq/Al、LiO2/Al、LiF/Ca、LiF/Al和BaF2/Ca，但不限于此。优选包括包含Mg-Ag合金的金属电极作为阴极。
可选的，如图1所示，在阴极200和有机发光层330之间还可以设置有电子传输层340。电子传输层340可以为单层结构，也可以为多层结构，其可以包括一种或者多种电子传输材料，电子传输材料可以选自苯并咪唑衍生物、噁二唑衍生物、喹喔啉衍生物或者其他电子传输材料，本申请对此不做特殊的限定。
可选的，如图1所示，在阴极200和电子传输层340之间还可以设置有电子注入层350，以增强向电子传输层340注入电子的能力。电子注入层350可以包括有碱金属硫化物、碱金属卤化物等无机材料，或者可以包括碱金属与有机物的络合物。
按照另一种实施方式，电子元件可以为一种光电转化器件，如图3所示，该光电转化器件可以包括相对设置的阳极100和阴极200，以及设于阳极100和阴极200之间的功能层300；功能层300包含本申请所提供的含氮化合物。其中，功能层中包括作为能量转化层的光电转化层360。
可选地，本申请所提供的含氮化合物可以用于形成功能层300中的至少一个有机薄层，以改善光电转化器件性能，尤其是提高光电转化器件的开路电压或者提高光电转化器件的光电转化效率。
可选地，所述功能层300包括空穴传输层320，所述空穴传输层320包含本申请的含氮化合物。
在本申请的一种实施方式中，如图3所示，光电转化器件可包括依次层叠设置的阳极100、空穴传输层320、作为能量转化层的光电转化层360、电子传输层340和阴极200。
可选地，光电转化器件可以为太阳能电池，尤其是可以为有机薄膜太阳能电池。举例而言，在本申请的一种实施方式中，太阳能电池包括依次层叠设置的阳极100、空穴传输层320、光电转化层360、电子传输层340和阴极200，其中，空穴传输层320包含有本申请的含氮化合物。
本申请还提供一种电子装置，该电子装置包括上述电子元件。
按照一种实施方式，如图2所示，本申请提供的电子装置为第一电子装置400，该第一电子装置400包括上述有机电致发光器件。该电子装置例如可以为显示装置、照明装置、光通讯装置或者其他类型的电子装置，例如可以包括但不限于电脑屏幕、手机屏幕、电视机、电子纸、应急照明灯、光模块等。由于该电子装置具有上述有机电致发光器件，因此具有相同的有益效果，在此不再赘述。
按照另一种实施方式，如图4所示，本申请提供的电子装置为第二电子装置500，第二电子装置500包括上述光电转化器件。该电子装置例如可以为太阳能发电设备、光检测器、指纹识别设备、光模块、CCD相机或则其他类型的电子装置。由于该电子装置具有上述光电转化器件，因此具有相同的有益效果，在此不再赘述。
以下，通过实施例对本申请进一步详细说明。但是，下述实施例仅是本申请的例示，而并非限定本申请。
下面所描述的合成例中，除非另有声明，否则所有的温度的单位为摄氏度。部分试剂购买于商品供应商如Aldrich Chemical Company,Arco Chemical Company and AlfaChemicalCompany，部分不能直接采购的中间体是通过商购原料经简单反应制备得到，除非另有声明，否则使用时都没有经过进一步纯化。其余的常规试剂从南京康满林化工实业有限公司、青岛腾龙化学试剂有限公司和青岛海洋化工厂等处购买得到。无水四氢呋喃、二氧六环、甲苯、乙醚等无水溶剂是经过金属钠回流干燥得到。各合成例中的反应一般是在氮气或氩气正压下进行的，或者在无水溶剂上套一干燥管(除非另有声明)；在反应中，反应瓶都塞上合适的橡皮塞，底物通过注射器注入反应瓶中。所用到的各个玻璃器皿都是干燥过的。
在纯化时，色谱柱是硅胶柱，硅胶(80-120目)购于青岛海洋化工厂。
在各个合成例中，低分辨率质谱(MS)数据的测定条件是：Agilent 6120四级杆HPLC-M(柱子型号：Zorbax SB-C18,2.1×30mm,3.5微米,6min,流速为0.6mL/min。流动相：5％-95％(含0.1％甲酸的乙腈)在(含0.1％甲酸的水)中的比例)，采用电喷雾电离(ESI)，在210nm/254nm下，用UV检测。
核磁共振氢谱：布鲁克(Bruker)400MHz核磁仪，室温条件下，以CDCl3或CD2Cl2为溶剂(以ppm为单位)，用TMS(0ppm)作为参照标准。当出现多重峰的时候，将使用下面的缩写：s(singlet，单峰)、d(doublet，双峰)、t(triplet，三重峰)、m(multiplet，多重峰)。
目标化合物使用Agilent 1260pre-HPLC或Calesep pump 250pre-HPLC(柱子型号：NOVASEP 50/80mm DAC)，在210nm/254nm用UV检测。
当描述浓度时，M指的是mol/L。例如，3M的苯基溴化镁的THF溶液，指的是THF溶液中的苯基溴化镁的浓度为3mol/L。
化合物的合成
1.中间体I的合成
a、中间体I-A1的合成
步骤(1)：中间体I-A1-1#的合成
将2-碘苯甲酸甲酯(20.0g，76.34mmol)、4-氯-2-甲氧基苯硼酸(17.07g，91.60mmol)、碳酸钾(23.21g，167.94mmol)、四丁基溴化铵(4.93g，15.27mmol)、甲苯(120mL)、乙醇(50mL)和去离子水(20mL)加入三口烧瓶中，氮气保护下搅拌30min后加入四(三苯基膦)钯(1.76g，1.53mmol)并升温至75-80℃，搅拌5小时；将反应液冷却至室温，加入甲苯(100mL)进行萃取，合并有机相，使用无水硫酸镁进行干燥，将有机相减压除去溶剂，残留物直接用快速硅胶柱色谱纯化，减压蒸馏除去溶剂得到黄色油状物中间体I-A1-1#(18.5g，收率为87.8％)。
步骤(2)：中间体I-A1-2#的合成
将中间体I-A1-1#(18.0g，65.05mmol)和四氢呋喃(THF)(150mL)加入三口烧瓶中并开启搅拌，在氮气保护下缓慢滴加3M(mol/L)的苯基溴化镁的THF溶液(55mL，165.0mmol)，滴加完毕后在室温下搅拌1h，随后升温至60-66℃并且搅拌进行反应6h；将反应液冷却至室温，加入二氯甲烷(220mL)、搅拌下缓慢加入去离子水(110mL)，再缓慢加入1mol/L的稀盐酸(30mL)，继续搅拌30min后静置分液，将有机相用无水硫酸镁进行干燥，过滤，减压除去溶剂；然后采用干法柱层析提纯得到淡黄色油状物中间体I-A1-2#(19.61g，收率为75.2％)。
步骤(3)：中间体I-A1的合成
将中间体I-A1-2#(19.2g，47.89mmol)和乙腈(150mL)加入三口烧瓶中，开始搅拌并使体系降温至0-10℃，然后滴加1M的三溴化硼的二氯甲烷溶液(120mL，120mmol)，将温度控制在0-10℃，1h后将体系自然升至室温，搅拌约6h；而后向反应液中加入去离子水(150mL)、二氯甲烷(150mL)，分液，将有机相用无水硫酸镁进行干燥，过滤，减压除去溶剂；所得黄色油状粗品使用正庚烷进行硅胶柱色谱提纯，得到白色固体状中间体I-A1(11.64g，收率为65.90％)。
GC-MS(pos.ion)m/z:369.10[M]+。
b、中间体I-B1的合成
按照与中间体I-A1合成方法相同的方法制备中间体I-B1，不同之处在于制备中间体I-B1-2#时，按照与步骤(2)相同的方法制备，只是分步骤将原料格式试剂替换苯基溴化镁为甲基溴化镁，其他步骤原料与产物与中间体I-A1合成方法相同，其制备反应过程如下所示：
在以下的中间体I-A与I-B的制备过程中，除了使用原料1代替上述步骤(1)中的2-碘苯甲酸甲酯、使用原料2代替步骤(1)中的4-氯-2-甲氧基苯硼酸外，其余步骤(2)～(3)采用与中间体I-A1相同的合成方式制备包括但不限定于如下表1中的中间体I-A2～I-A10，或采用与中间体I-B1相同的合成方法制备包括但不限于下表1中的I-B2～I-B9：
表1：部分中间体的结构和编号
c、中间体I-C的合成:
(1)中间体I-C1的合成：
步骤(1)：
将中间体I-A1(7.54g,20.44mmol)、联硼酸频那醇酯(6.74g,26.56mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0.11g,0.2mmol)、2-二环己基磷-2’,4’,6’-三异丙基联苯(0.3g,0.62mmol)、醋酸钾(5.02g,51.08mmol)和1,4-二氧六环(50mL)加入三口圆底烧瓶中，氮气保护下加热至80℃，搅拌3h；而后冷却至室温，反应液使用水洗后加入硫酸镁干燥，过滤后将滤液减压除去溶剂；使用甲苯体系对粗品进行重结晶提纯，得到固体中间体I-C1-a(6.9g,收率73.4％)。
步骤(2)：
将中间体I-C1-a(6.5g,14.12mmol)、4-氯-碘苯(3.37g,14.12mmol)、醋酸钯(0.032g,0.14mmol)、2-二环己基磷-2’,4’,6’-三异丙基联苯(0.39g,2.82mmol)、碳酸钾(4.29g,31.06mmol)、甲苯(70mL)、无水乙醇(35mL)和去离子水(15mL)加入圆底烧瓶中，氮气保护下升温至78℃，搅拌4h；而后冷却至室温，反应液使用水洗后加入硫酸镁干燥，过滤后将滤液减压除去溶剂；使用二氯甲烷/正庚烷体系对粗品进行重结晶提纯，得到固体中间体I-C1(4.44g，收率70.7％)。
(2)中间体I-C2的合成：
步骤(1)
采用与中间体I-C1合成例步骤(1)相同的方法合成中间体I-C2-a，不同之处在于用中间I-B7代替中间体I-A1得到固体中间体I-C2-a(6.8g,收率为77.5％)。
步骤(2)
将中间体I-B2-A(6.4g,16.07mmol)、3,6-二溴-二苯并噻吩(6.28g,19.28mmol)、醋酸钯(0.036g,0.16mmol)、2-二环己基磷-2’,4’,6’-三异丙基联苯(0.15g,0.32mmol)、碳酸钾(4.88g,35.35mmol)、甲苯(50mL)、无水乙醇(25mL)和去离子水(15mL)加入圆底烧瓶中，氮气保护下升温至78℃，搅拌4h；而后冷却至室温，反应液使用水洗后加入硫酸镁干燥，过滤后将滤液减压除去溶剂；使用二氯甲烷/正庚烷体系对粗品进行重结晶提纯，得到固体中间体I-C2(5.43g，收率65.30％)。
参照中间体I-C1的合成过程合成下表中的中间体I-C，在以下的中间体I-C中，除了使用中间体I-A(I-A选自I-A2到I-A9，或I-B1到I-B9中的部分或全部)代替步骤(1)中的中间体I-A1、使用原料3代替步骤(1)中的对氯碘苯外，采用与中间体I-C1相同的合成途径制备包括但不限定于如下表2中的中间体I-C：
表2：部分中间体的结构和编号
2.中间体II的制备：
以中间体II-1的合成为例
将4-溴联苯(10g，42mmol)、4-氨基联苯(3.63g，21.45mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0.20g,0.21mmol)、2-二环己基磷-2’,4’,6’-三异丙基联苯(0.20g，0.42mmol)以及叔丁醇钠(3.09g，32.18mmol)加入甲苯(80mL)中，在氮气保护下加热至108℃，搅拌2h，随后冷却至室温，将反应液使用水洗涤后，分液，将有机相用无水硫酸镁进行干燥，，过滤后将滤液减压除去溶剂；使用二氯甲烷/乙酸乙酯体系对粗品进行重结晶提纯，得到淡黄色固体中间体II-1(5.61g，81.5％)。
以下的中间体II合成时参照中间体II-1的合成方法，除了使用原料4代替4-溴联苯、使用原料5代替4-氨基联苯外，采用与中间体II-1相同的合成途径制备包括但不限定于如下表3中的中间体II：
表3：部分中间体的结构和编号
3.化合物的合成：
a、化合物1的合成：
将中间体I-A1(4.52g，12.26mmol)、中间体Ⅱ-1(3.94g，12.26mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0.224g，0.245mmol)、2-二环己基磷-2’,6’-二甲氧基联苯(0.20g，0.49mmol)以及叔丁醇钠(1.77g，18.39mmol)加入甲苯(40mL)中，在氮气保护下加热至108℃，搅拌3h，而后冷却至室温，将反应液用水洗涤后分液，再将有机相用无水硫酸镁进行干燥，过滤后将滤液减压除去溶剂；使用甲苯对粗品进行重结晶提纯，得到白色固体化合物1(4.7g，收率为58.6％)。
质谱LC-MS(ESI,pos.ion)：m/z＝654.3[M+H]+。
1HNMR(400MHz,CD2Cl2):7.73(d,1H),7.68(d,1H),7.65-7.59(m,8H),7.57-7.49(m,11H),7.41-7.32(m,7H),7.24(t,1H),7.15(d,4H),7.08(dd,1H),6.98(s,1H).
化合物48的合成：
将中间体I-B1(3.33g，10.84mmol)、中间体Ⅱ-4(6.46g，10.84mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0.1g，0.163mmol)、2-二环己基磷-2’,6’-二甲氧基联苯(0.1g，0.217mmol)以及叔丁醇钠(1.56g，16.27mmol)加入甲苯(50mL)中，在氮气保护下加热至108℃，搅拌3h，而后冷却至室温，将反应液用水洗涤后分液，再将有机相用无水硫酸镁进行干燥，过滤后将滤液减压除去溶剂；使用甲苯对粗品进行重结晶提纯，得到白色固体化合物48(5.58g，59.4％)。
质谱LC-MS(ESI,pos.ion)：m/z＝866.4[M+H]+。
1HNMR(400MHz,CD2Cl2):7.92(d,1H),7.78(d,1H),7.65(d,2H),7.59-7.46(m,11H),7.44-7.32(m,10H),7.26(t,1H),7.19(s,2H),7.16(d,1H),7.12(dd,1H),7.09(s,1H),7.07(d,1H),7.04(dd,1H),6.96(s,1H),1.68(s,3H),1.27(s,18H).
表4中的化合物的合成可以参考化合物1的合成方法，所使用原料来自商业采购，供应商例如河南创安光电科技有限公司等。在以下的实施例中，参照化合物1的合成方法，分别使用表1与表2中的中间体I代替上述反应中的中间体I-A1，使用表4中的中间体II代替中间体II-1，可制备表4中所示的化合物：
表4:部分化合物的结构和原料
上表中化合物12与化合物437的核磁数据：
化合物12：1H NMR(400Hz,CD2Cl2):7.68(d,1H),7.64-7.52(m,9H),7.49-7.38(m,12H),7.36-7.24(m,11H),7.13-7.11(t,1H),7.04(d,1H),6.95(d,2H),6.92(dd,1H),6.84(s,1H).
化合物437：1H NMR(400Hz,CD2Cl2):7.88-7.76(m,3H),7.72-7.65(m,4H),7.62(d,1H),7.54-7.50(t,1H),7.49-7.40(m,7H),7.36-7.25(m,13H),7.18(d,1H),7.15-7.07(m,4H),7.05-7.1(d,1H),6.97-6.95(d,2H),6.89-6.85(d,2H),6.84-6.82(dd,1H).
有机电致发光器件的制备实施例
器件实施例1：红色有机电致发光器件
通过以下过程制备阳极：将厚度为
的ITO基板(康宁制造)切割成40mm×40mm×0.7mm的尺寸，采用光刻工序，将其制备成具有阴极、阳极以及绝缘层图案的实验基板，利用紫外臭氧以及O2:N2等离子进行表面处理，以增加阳极(实验基板)的功函数并清除浮渣。
在实验基板(阳极)上真空蒸镀HAT-CN以形成厚度为的厚度为
的空穴注入层(HIL-1)，并且在空穴注入层蒸镀HT-01，形成厚度为
的空穴传输层(HTL-1)。
在空穴传输层上真空蒸镀化合物1，形成厚度为
的空穴调整层(HTL-2，即第二空穴传输层)。
在空穴调整层上蒸镀化合物TCTA作为电子阻挡层(EBL)，厚度为
在电子阻挡层上蒸镀化合物H-01作为主体，同时掺杂Ir(piq)2(acac)，以30:1的膜厚比蒸镀形成厚度为
的发光层(EML)。
将TPBi和LiQ以1:1的膜厚比进行共蒸镀，形成了
厚的电子传输层(ETL)，将Yb蒸镀在电子传输层上以形成厚度为
的电子注入层(EIL)，然后将镁(Mg)和银(Ag)以1：9的膜厚比蒸镀在电子注入层上，形成厚度为
的阴极。
在上述阴极上蒸镀厚度为
的CP-1，形成有机覆盖层(CPL)，从而完成有机电致发光器件的制造。
制备实施例1中的所使用的化合物的结构如下：
器件实施例2～30
除了在形成空穴调整层(HTL-2即第二空穴传输层)时使用表5中所示的化合物以外，利用与应用例1相同的方法制作有机电致发光器件。
比较例1
除了在形成空穴调整层时使用化合物A以外，采用与制备实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。
比较例2
除了在形成空穴调整层时使用化合物B以外，采用与制备实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。
比较例3
除了在形成空穴调整层时使用化合物C以外，采用与制备实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。
比较例4
除了在形成空穴调整层时使用化合物D以外，采用与制备实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。
比较例5
除了在形成空穴调整层时使用化合物E以外，采用与制备实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。
比较例6
除了在形成空穴调整层时使用化合物F以外，采用与制备实施例1相同的方法制作有机电致发光器件。
化合物A、化合物B、化合物C、化合物D、化合物E和化合物F的结构如下：
对如上制得的有机电致发光器件，在15mA/cm2的条件下分析了装置的驱动电压、效率等性能，在20mA/cm2的条件下分析了装置的T95寿命，其结果示于下表5。
其结果示于下表5。
表5：有机电致发光器件的性能
参考表5可知，相较于比较例1～比较例6所制备的有机电致发光器件，实施例1～30所制备的有机电致发光器件的电流效率(Cd/A)、外量子效率(EQE)以及寿命(T95)均得到了明显的改善；其中，工作电压至少降低了0.1V，发光效率(Cd/A)至少提高了14％，寿命至少延长80小时(至少提高18.6％)。
根据上表中的测试结果可知，在作为有机电致发光器件的第二空穴传输层时，与对比例1～对比例C的化合物相比，对比例化合物A～C中带有两个强供电的芳胺基团，HOMO能级过浅，导致其与第一空穴传输层的HOMO能级差比较大，会减低向电子阻挡层和有机发光层传输空穴的效率，进而使得发光效率下降，这导致器件的电流效率和T95寿命不佳。与对比例4化合物相比，对比例化合物D中氧原子邻位为螺环，空间构象基本固定，载流子传输效率不足，在发光器件有机层之间，或有机层与金属电极之间产生的焦耳热较多，一定程度降低了器件使用寿命。与对比例5和6相比，化合物E和F的杂环原子为氮原子，氮原子上还接有供电基团，使得该区域电子密度较集中，热稳定性受影响，也会降低器件的使用寿命。
Claims (15)
1.一种含氮化合物，其特征在于，所述含氮化合物的结构式如化学式1所示：
其中，R1为碳原子数6-14的取代或未取代的芳基，R2选自碳原子数6-14的取代或未取代的芳基、碳原子数1-6的取代或未取代的烷基；所述R1和R2上的取代基相同或不同，各自独立地选自氘、氰基、卤素基团或碳原子数1-4的烷基；
L1、L2和各L3分别独立地选自单键、碳原子数为6～30的取代或未取代的亚芳基、碳原子数为5～30的取代或未取代的亚杂芳基；
Ar1和Ar2彼此相同或不同，且各自独立地选自碳原子数为6～30的取代或未取代的芳基、碳原子数为3～30的取代或未取代的杂芳基；
n表示R3的个数；n为0、1、2、3、4、5、6或者7；当n大于1时，任意两个R3相同或者不相同；
m表示依次连接的L3基团的个数；m为0、1或2；当m大于1时，任意两个L3相同或者不相同；
各R3独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为1～12的卤代烷基、碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～12的氘代烷基、碳原子数为1～12的烷氧基、碳原子数为3～12的环烷基、碳原子数为1～12的烷硫基、碳原子数为3～12的三烷基硅烷基、碳原子数6-18的芳基硅烷基、碳原子数为6～20的芳基、碳原子数为3～20的杂芳基、碳原子数为6～20的芳氧基、碳原子数为6～20的芳硫基，任选地，任意两个相邻的R3相互连接形成碳原子数为6或10的芳环；
L1、L2、L3、Ar1、Ar2中的各取代基彼此相同或不同，各自独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为1～12的卤代烷基、碳原子数为1～12的烷氧基、碳原子数为1～12的烷硫基、碳原子数为6～20的芳基、碳原子数为3～20的杂芳基、碳原子数为6～20的芳氧基、碳原子数为6～20的芳硫基、碳原子数为3～12的三烷基硅烷基和碳原子数为3～12的环烷基；在L1、L2、L3、Ar1和Ar2中，当同一原子上具有两个取代基时，任选地，两个所述取代基之间相互连接，以与它们所共同连接的原子一起形成5到18元脂肪族环或芳香环。
2.根据权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，R1选自苯基或萘基，R2选自苯基、萘基、碳原子数为1-4的烷基、三氟甲基或三氘代甲基。
3.根据权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，所述Ar1和Ar2彼此相同或不同，且分别独立地选自碳原子数为6～25的取代或未取代的芳基、碳原子数为5～25的取代或未取代的杂芳基；其中Ar1、Ar2中的各取代基彼此相同或不同，各自独立地选自氘、卤素基团、氰基、碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的卤代烷基、碳原子数为1～4的烷氧基、碳原子数为1～4的烷硫基、碳原子数为6～14的芳基、碳原子数为5～12的杂芳基、三甲基硅烷基和碳原子数为5～10的环烷基；在Ar1和Ar2中，当同一原子上具有两个取代基时，任选地，两个所述取代基之间相互连接，以与它们所共同连接的原子一起形成环戊烷、环己烷、二环庚烷、金刚烷或芴环。
4.根据权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，所述Ar1和Ar2彼此相同或不同，且分别独立地选自取代或未取代的基团Y1，所述未取代的基团Y1选自如下基团：
所述Y1基团被一个或多个取代基所取代时，Y1的取代基各自独立地选自由氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、环己基、环戊基、氰基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基、芴基所组成的组；所述Y1的取代基多于1个时，各个取代基相同或不同。
5.根据权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，L1、L2和各L3分别独立地选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚二联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的9,9-二甲基芴亚基、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代亚二苯并噻吩基、取代或未取代的亚咔唑基、取代或未取代的N-苯基咔唑亚基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚喹啉基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚蒽基中的一种，或者为上述亚基中两者或三者通过单键连接所形成的新的亚基基团。
6.根据权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，L1、L2分别独立地选自单键、取代或未取代的基团W1，所述未取代的基团W1选自如下基团：
所述W1基团被一个或多个取代基所取代时，W1的取代基各自独立地选自由氘、氟、氯、氰基、氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、环己基、环戊基、氰基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基所组成的组；所述W1的取代基数目多于1个时，各个取代基相同或不同。
7.根据权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，
选自单键、取代或未取代的基团W2，所述未取代的基团W2选自如下基团：
所述W2基团被一个或多个取代基所取代时，W2的取代基各自独立地选自由氘、氟、氰基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基硅基、环己基、环戊基、氰基、苯基、萘基、吡啶基、喹啉基所组成的组；所述W2的取代基数目多于1个时，各个取代基相同或不同。
8.据权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，
选自单键、或者如下基团中的任意一个：
9.权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，L1、L2选自单键、或者如下基团中的任意一个：
10.权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，L1和L2为单键。
11.权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，R3选自环戊基、氟、氰基、氘、苯基、吡啶-2-基、叔丁基、甲基、异丙基、三甲基硅基。
12.权利要求1所述的含氮化合物，其特征在于，所述含氮化合物选自如下化合物所组成的组：
13.一种电子元件，其特征在于，包括相对设置的阳极和阴极，以及设于所述阳极和所述阴极之间的功能层；所述功能层包含权利要求1～12任一项所述的含氮化合物。
14.根据权利要求13所述的电子元件，其特征在于，所述功能层包括能量转化层和位于所述能量转化层与所述阳极之间的空穴传输层，所述空穴传输层包含权利要求1～12任一项所述的含氮化合物；
可选地，所述空穴传输层包括依次层叠设置的第一空穴传输层、第二空穴传输层和电子阻挡层；所述第二空穴传输层包含权利要求1～12任一项所述的含氮化合物。
15.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求13～14任意一项所述的电子元件。
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| GR01 | Patent grant | ||
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