CN114805179B - 含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置 - Google Patents

含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114805179B
CN114805179B CN202210395831.8A CN202210395831A CN114805179B CN 114805179 B CN114805179 B CN 114805179B CN 202210395831 A CN202210395831 A CN 202210395831A CN 114805179 B CN114805179 B CN 114805179B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
group
carbon atoms
nitrogen
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
Application number
CN202210395831.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114805179A (zh
Inventor
徐先彬
杨雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi Lighte Optoelectronics Material Co Ltd
Original Assignee
Shaanxi Lighte Optoelectronics Material Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi Lighte Optoelectronics Material Co Ltd filed Critical Shaanxi Lighte Optoelectronics Material Co Ltd
Priority to CN202210395831.8A priority Critical patent/CN114805179B/zh
Publication of CN114805179A publication Critical patent/CN114805179A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114805179B publication Critical patent/CN114805179B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00—Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C07B59/002—Heterocyclic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/86—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/88—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/12—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting 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
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-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
    • H10K85/631—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
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • 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
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • 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
    • 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
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • 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
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05—Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • 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
    • C09K2211/1007—Non-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
    • C09K2211/1003—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
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • 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
    • C09K2211/1022—Heterocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • 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
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only 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
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Abstract

本申请涉及有机电致发光材料技术领域，提供一种含氮化合物及包含其的有机电致发光器件和电子装置。本申请的含氮化合物包含四甲基环己烷并咔唑和三芳胺基团，将该含氮化合物用做有机电致发光器件的主体材料或空穴调整层时，可以显著提高器件的发光效率和寿命。

Description

含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置
技术领域
本申请涉及有机电致发光材料技术领域，尤其涉及含氮化合物及包含其的有机电致发光器件和电子装置。
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器件的应用范围越来越广泛。有机电致发光器件(OLED)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，且一般包括有机发光层、空穴传输层、电子传输层等。当阴阳两极施加电压时，两电极产生电场，在电场的作用下，阴极侧的电子向电致发光层移动，阳极侧的空穴也向发光层移动，电子和空穴在电致发光层结合形成激子，激子处于激发态向外释放能量，进而使得电致发光层对外发光。
现有的有机电致发光器件中，最主要的问题体现在寿命和效率，随着显示器的大面积化，驱动电压也随之提高，发光效率及电流效率也需要提高，因此，有必要继续研发新型的材料，以进一步提高有机电致发光器件的性能。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请的目的在于提供一种含氮化合物及包含其的有机电致发光器件和电子装置，该含氮化合物用于有机电致发光器件中，可以提高器件的性能。
根据本申请的第一方面，提供一种含氮化合物，所述含氮化合物具有由式1所示的结构：
Figure BDA0003598887110000011
其中，环A选自苯环、萘环、蒽环或菲环；
L1和L2相同或不同，且各自独立地选自单键、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；
Ar选自碳原子数为6～12的取代或未取代的芳基；
L选自碳原子数为6～12的取代或未取代的亚芳基；
L和Ar上的取代基相同或不同，且各自独立地选自氘、氰基、卤素基团、碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的氘代烷基、碳原子数为1～4的卤代烷基、三甲基硅基或苯基；
Ar1和Ar2相同或不同，且各自独立地选自碳原子数为6～40的取代或未取代的芳基、碳原子数为3～40的取代或未取代的杂芳基；
n1表示R1的个数，且选自0、1或2，n2表示R2的个数，且选自0、1、2、3、4、5、6或7；
各R1、R2以及L1、L2、Ar1和Ar2中的取代基相同或不同，且各自独立地选自氘、氰基、卤素基团、碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的氘代烷基、碳原子数为1～10的卤代烷基、碳原子数为3～12的三烷基硅基、三苯基硅基、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3～10的环烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为1～10的烷硫基、碳原子数为6～20的芳氧基或碳原子数为6～20的芳硫基；任选地，Ar1、Ar2中，连接在相同原子上的两个取代基形成饱和或不饱和的3～15元环。
根据本申请的第二方面，提供一种有机电致发光器件，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。
根据本申请的第三方面，提供了一种电子装置，包括第二方面所述的有机电致发光器件。
本申请化合物结构中包含四甲基环己烷并咔唑-三芳胺的结构，该咔唑类基团具有优异的空穴传输能力，四甲基环己烷的结构能够通过超共轭效应进一步增强咔唑基团的空穴传输能力，赋予本申请化合物优异的空穴传输能力。此外，四个甲基在空间构型上是处于咔唑基团共轭平面之外，形成一定的空间位阻，可以对化合物分子间堆积进行精细的调控，使得化合物形成较好的无定型态薄膜。将本申请化合物作为主体材料可以改善发光层中载流子平衡，拓宽载流子复合区域，提高激子生成和利用效率，将本申请化合物作为空穴调整层时，可以促进空穴和电子在发光层中的结合，进而提高激子生成和利用效率，提高器件发光效率和寿命。
附图说明
附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，但并不构成对本申请的限制。
图1是本申请一种实施方式的有机电致发光器件的结构示意图。
图2是本申请一种实施方式的电子装置的结构示意图。
附图标记
100、阳极        200、阴极          300、功能层        310、空穴注入层
321、空穴传输层  322、空穴调整层    330、有机发光层    340、电子传输层
350、电子注入层  400、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性实施方式。然而，示例性实施方式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，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例性实施方式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个实施方式中。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方式的充分理解。
第一方面，本申请提供一种含氮化合物，所述含氮化合物具有由式1所示的结构：
Figure BDA0003598887110000021
其中，
Figure BDA0003598887110000022
连接于
Figure BDA0003598887110000023
中任意碳原子上；
环A选自苯环、萘环、蒽环或菲环；
L1和L2相同或不同，且各自独立地选自单键、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；
Ar选自碳原子数为6～12的取代或未取代的芳基；
L选自碳原子数为6～12的取代或未取代的亚芳基；
L和Ar上的取代基相同或不同，且各自独立地选自氘、氰基、卤素基团、碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的氘代烷基、碳原子数为1～4的卤代烷基、三甲基硅基或苯基；
Ar1和Ar2相同或不同，且各自独立地选自碳原子数为6～40的取代或未取代的芳基、碳原子数为3～40的取代或未取代的杂芳基；
n1表示R1的个数，且选自0、1或2，n2表示R2的个数，且选自0、1、2、3、4、5、6或7；
各R1、R2以及L1、L2、Ar1和Ar2中的取代基相同或不同，且各自独立地选自氘、氰基、卤素基团、碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的氘代烷基、碳原子数为1～10的卤代烷基、碳原子数为3～12的三烷基硅基、三苯基硅基、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3～10的环烷基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为1～10的烷硫基、碳原子数为6～20的芳氧基或碳原子数为6～20的芳硫基；任选地，Ar1、Ar2中，连接在相同原子上的两个取代基形成饱和或不饱和的3～15元环。
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发生也可以不发生。例如，“任选地，Ar1、Ar2中，连接在相同原子上的两个取代基形成饱和或不饱和的3～15元环”即包括：连接在相同原子上的两个取代基形成环的情景和连接在相同原子上的两个取代基不形成环的情景。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原子形成饱和或不饱和的螺环。
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“……各自独立地为”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。例如，
Figure BDA0003598887110000031
其中，各q独立地为0、1、2或3，各R”独立地选自氢、氘、氟、氯”，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。
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)。举例来讲，“取代或未取代的芳基”是指具有取代基Rc的芳基或者没有取代的芳基。其中上述的取代基即Rc例如可以为氘、卤素基团、氰基、杂芳基、芳基、三烷基硅基、烷基、卤代烷基、环烷基等。取代的个数可以是1个或多个。
本申请中，“多个”是指2个以上，例如2个、3个、4个、5个、6个，等。
本申请中，取代或未取代的官能团的碳原子数，指的是所有碳原子数。
本申请化合物结构中的氢原子，包括氢元素的各种同位素原子，例如氢(H)、氘(D)或氚(T)。
本申请中，芳基指的是衍生自芳香碳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，除非另有说明，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、P、Se和Si等杂原子。芳基的实例可以包括但不限于，苯基、萘基、芴基、螺二芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、三亚苯基、苝基、苯并[9,10]菲基、芘基、苯并荧蒽基、
Figure BDA0003598887110000033
基等。
本申请中，涉及的亚芳基是指芳基进一步失去一个或多个氢原子所形成的二价或多价基团。
本申请中，三联苯基包括
Figure BDA0003598887110000032
本申请中，取代或未取代的芳基(亚芳基)的碳原子数可以为6、8、10、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40。在一些实施方式中，取代或未取代的芳基是碳原子数为6～30的取代或未取代的芳基，另一些实施方式中，取代或未取代的芳基是碳原子数为6～25的取代或未取代的芳基，另一些实施方式中，取代或未取代的芳基是碳原子数为6～18的取代或未取代的芳基，另一些实施方式中，取代或未取代的芳基是碳原子数为6～15的取代或未取代的芳基。
本申请中，芴基可以被1个或多个取代基取代，在上述芴基被取代的情况下，取代的芴基可以为：
Figure BDA0003598887110000041
等，但并不限定于此。
本申请中，作为L1、L2、L、Ar1和Ar2的取代基的芳基例如但不限于，苯基、萘基、菲基、联苯基、芴基、二甲基芴基等等。
在本申请中，杂芳基是指环中包含1、2、3、4、5或6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中的一种或多种。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、吩噻嗪基、硅芴基、二苯并呋喃基以及N-苯基咔唑基、N-吡啶基咔唑基、N-甲基咔唑基等，而不限于此。
本申请中，涉及的亚杂芳基是指杂芳基进一步失去一个或多个氢原子所形成的二价或多价基团。
本申请中，取代或未取代的杂芳基(亚杂芳基)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、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40。在一些实施方式中，取代或未取代的杂芳基是总碳原子数为3～30的取代或未取代的杂芳基，另一些实施方式中，取代或未取代的杂芳基是总碳原子数为12～18的取代或未取代的杂芳基，另一些实施方式中，取代或未取代的杂芳基是总碳原子数为5～12的取代或未取代的杂芳基。
本申请中，作为L1、L2、Ar1和Ar2的取代基的杂芳基例如但不限于，吡啶基、咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基。
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、卤代烷基等基团取代。
本申请中，碳原子数为1～10的烷基可以包括碳原子数1至10的直链烷基和碳原子数3至10的支链烷基。烷基的碳原子数例如可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个，烷基的具体实例包括但不限于，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基等。
本申请中，卤素基团例如可以为氟、氯、溴、碘。
本申请中，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。
本申请中，卤代烷基的具体实例包括但不限于，三氟甲基。
本申请中，碳原子数为3～10的环烷基的碳原子数例如可以为3、4、5、6、7、8或10。环烷基的具体实例包括但不限于，环戊基、环己基、金刚烷基。
本申请中，碳原子数为1～10的氘代烷基的碳原子数例如为1、2、3或4。氘代烷基的具体实例包括但不限于，三氘代甲基。
本申请中，碳原子数为1～10的卤代烷基的碳原子数例如为1、2、3或4。卤代烷基的具体实例包括但不限于，三氟甲基。
在本申请中，n个原子形成的环体系，即为n元环。例如，苯基为6元环。3～15元环就是指具有3～15个环原子的环状基团。3～15元环例如为环戊烷、环己烷等。
在本申请中，
Figure BDA0003598887110000051
是指与其他基团相互连接的化学键。
本申请中，不定位连接键涉及的从环体系中伸出的单键
Figure BDA0003598887110000052
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。
Figure BDA0003598887110000053
再举例而言，如下式(X')中所示地，式(X')所表示的二苯并呋喃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。
Figure BDA0003598887110000054
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，如下式(Y)中所示地，式(Y)所表示的取代基R'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。
Figure BDA0003598887110000055
在一些实施方式中，式1所示化合物具有式1-1或1-2所示结构：
Figure BDA0003598887110000056
      
Figure BDA0003598887110000061
在一些实施方式中，式1中的
Figure BDA0003598887110000062
选自以下结构：
Figure BDA0003598887110000063
在一些实施方式中，式1所示化合物选自如下式1-3～式1-20所示结构：
Figure BDA0003598887110000064
在一些实施方式中，Ar选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的联苯基。
可选地，Ar中的取代基各自独立地选自氘、氰基、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基、三氘代甲基或苯基。
在一些实施方式中，Ar选自如下基团：
Figure BDA0003598887110000071
在一些实施方式中，L选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚联苯基。
可选地，L中的取代基各自独立地选自氘、氰基、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基、三氘代甲基或苯基。
在一些实施方式中，L选自单键或如下基团：
Figure BDA0003598887110000072
在一些实施方式中，L1和L2各自独立地选自单键，碳原子数为6、7、8、9、10、11、12、13、14或15的取代或未取代的亚芳基，碳原子数为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18的取代或未取代的亚杂芳基。
可选地，L1和L2中的取代基各自独立地选自氘、氟、氰基、碳原子数为1～5的烷基、碳原子数为3～8的三烷基硅基、碳原子数为1～4的氟代烷基、碳原子数为1～4的氘代烷基、苯基或萘基。
在一些实施方式中，L1和L2相同或不同，且各自独立地选自单键、取代或者未取代的亚苯基、取代或者未取代的亚萘基、取代或者未取代的亚联苯基、取代或者未取代的亚蒽基、取代或者未取代的亚菲基、取代或者未取代的亚芴基、取代或者未取代的亚二苯并噻吩基、取代或者未取代的亚二苯并呋喃基、取代或者未取代的亚咔唑基。
可选地，L1和L2中的取代基各自独立地选自氘、氰基、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基、三氘代甲基、苯基或萘基。
在一些实施方式中，所述L1和L2相同或不同，且各自独立地选自单键或以下基团构成的组：
Figure BDA0003598887110000073
在一些实施方式中，Ar1和Ar2各自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5～18的取代或未取代的杂芳基。
在一些实施方式中，Ar1和Ar2各自独立地选自碳原子数为6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25的取代或未取代的芳基，碳原子数为5、6、7、8、9、10、12、13、14、15、16、17、18的取代或未取代的杂芳基。
在一些实施方式中，Ar1和Ar2中的取代基相同或不同，且各自独立地选自氘、卤素、氰基、碳原子数为1～4的卤代烷基、碳原子数为1～4的氘代烷基、碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为5～10的环烷基、碳原子数为6～12的芳基、碳原子数为5～12的杂芳基、碳原子数为3～8的三烷基硅基，任选地，Ar1和Ar2中，连接在相同原子上的两个取代基形成饱和或不饱和的5～13元环。
在一些实施方式中，Ar1和Ar2相同或不同，且各自独立地选自取代或者未取代的苯基、取代或者未取代的联苯基、取代或者未取代的萘基、取代或者未取代的三联苯基、取代或者未取代的三亚苯基、取代或者未取代的芘基、取代或者未取代的苝基、取代或者未取代的芴基、取代或者未取代的菲基、取代或者未取代的二苯并噻吩基、取代或者未取代的二苯并呋喃基、取代或者未取代的咔唑基、取代或者未取代的螺二芴基。
可选地，Ar1和Ar2中的取代基相同或者不同，且各自独立地选自氘、氟、氰基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基、三氘代甲基、苯基、萘基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基或咔唑基。
在一些实施方式中，所述Ar1和Ar2相同或不同，且各自独立地选自取代或者未取代的基团Y，未取代的基团Y选自如下基团：
Figure BDA0003598887110000081
其中，
Figure BDA0003598887110000082
表示化学键；所述基团Y被一个或多个取代基所取代时，所述取代基各自独立地选自氘、氰基、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基、三氘代甲基、三甲基硅基、苯基或萘基。
在一些实施方式中，所述Ar1和Ar2相同或不同，且各自独立地选自以下基团构成的组：
Figure BDA0003598887110000083
Figure BDA0003598887110000091
在一些实施方式中，式1中的
Figure BDA0003598887110000092
选自以下结构：
Figure BDA0003598887110000093
在一些实施方式中，各R1和R2相同或不同，且各自独立地选自氘、氰基、氟、三甲基硅基、三氘代甲基、三氟甲基、环戊基、环己基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基或萘基。
在一些实施方式中，所述含氮化合物选自以下化合物所组成的组：
Figure BDA0003598887110000094
Figure BDA0003598887110000101
Figure BDA0003598887110000111
Figure BDA0003598887110000121
Figure BDA0003598887110000131
Figure BDA0003598887110000141
Figure BDA0003598887110000151
Figure BDA0003598887110000161
Figure BDA0003598887110000171
Figure BDA0003598887110000181
Figure BDA0003598887110000191
Figure BDA0003598887110000201
第二方面，本申请提供一种有机电致发光器件，包括阳极、阴极，以及设置在阳极与阴极之间的功能层；其中，功能层包含本申请第一方面所述的含氮化合物。
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，以改善有机电致发光器件的发光效率和寿命等特性。
可选地，所述功能层包括有机发光层，所述有机发光层包括所述含氮化合物。其中，有机发光层既可以由本申请所提供的含氮化合物组成，也可以由本申请所提供的含氮化合物和其他材料共同组成。
可选地，所述功能层还包括空穴传输层和空穴调整层，所述空穴传输层位于所述阳极和有机发光层之间，所述空穴调整层位于所述空穴传输层和有机发光层之间。在一些实施方式中，所述空穴调整层既由本申请所提供的含氮化合物组成，或者由本申请所提供的含氮化合物和其他材料共同组成。
按照一种具体的实施方式，所述有机电致发光器件如图1所示，有机电致发光器件可以包括依次层叠设置的阳极100、空穴注入层310、空穴传输层321、空穴调整层(空穴辅助层)322、有机发光层330、电子传输层340、电子注入层350和阴极200。
阳极100包括阳极材料，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 tin oxide)(ITO)作为阳极的透明电极。
本申请中，空穴传输层或空穴调整层分别可以包括一种或者多种空穴传输材料，空穴传输层材料可以选自咔唑多聚体、咔唑连接三芳胺类化合物或者其他类型的化合物，具体可以选自如下所示的化合物或者其任意组合：
Figure BDA0003598887110000211
在一种实施方式中，空穴传输层321可由α-NPD组成。
在本申请的一种实施方式中，空穴调整层322由HT-1组成。
可选地，在阳极100和空穴传输层321之间还设置有空穴注入层310，以增强向空穴传输层321注入空穴的能力。空穴注入层310可以选用联苯胺衍生物、星爆状芳基胺类化合物、酞菁衍生物或者其他材料，本申请对此不做特殊的限制。所述空穴注入层310的材料例如可以选自如下化合物或者其任意组合；
Figure BDA0003598887110000212
在本申请的一种实施方式中，空穴注入层310由PD组成。
可选地，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。可选地，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的主体材料可以包含金属螯合类化合物、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。可选地，所述主体材料包含本申请的含氮化合物。
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。客体材料又称为掺杂材料或掺杂剂。按发光类型可以分为荧光掺杂剂和磷光掺杂剂。例如，所述磷光掺杂剂的具体实例包括但不限于，
Figure BDA0003598887110000221
在本申请的一种实施方式中，所述有机电致发光器件为红色有机电致发光器件。在一种更具体的实施方式中，有机发光层330的主体材料包含本申请的含氮化合物。客体材料例如可以为Ir(flq)2(acac)。
在另外的实施方式中，所述有机电致发光器件为绿色有机电致发光器件。在一种更具体的实施方式中，有机发光层330的主体材料包含本申请的含氮化合物。客体材料例如可以为fac-Ir(ppy)3。
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但不限于，ET-1、ET-2、LiQ、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，本申请对比不作特殊限定。所述电子传输层340的材料包含但不限于以下化合物：
Figure BDA0003598887110000222
Figure BDA0003598887110000231
在本申请的一种实施方式中，电子传输层340可以由ET-1和LiQ组成，或者由ET-2和LiQ组成。
本申请中，阴极200可以包括阴极材料，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但不限于，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。可选地，包括包含镁和银的金属电极作为阴极。
可选地，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。在本申请的一种实施方式中，电子注入层350可以包括镱(Yb)。
本申请第三方面提供一种电子装置，包括本申请第二方面所述的有机电致发光器件。
按照一种实施方式，如图2所示，所提供的电子装置为电子装置400，其包括上述有机电致发光器件。电子装置400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。
下面结合合成实施例来具体说明本申请的含氮化合物的合成方法，但是本公开并不因此而受到任何限制。
合成实施例
所属领域的专业人员应该认识到，本申请所描述的化学反应可以用来合适地制备许多本申请的含氮化合物，且用于制备本申请的化合物的其它方法都被认为是在本申请的范围之内。例如，根据本申请那些非例证的化合物的合成可以成功地被所属领域的技术人员通过修饰方法完成，如适当的保护干扰基团，通过利用其他已知的试剂除了本申请所描述的，或将反应条件做一些常规的修改。本申请中未提到合成方法的化合物的都是通过商业途径获得的原料产品。
Sub-a1的合成：
Figure BDA0003598887110000232
氮气氛围下，向500mL三口瓶中，依次加入原料ST-1(15.55g，50mmol)，2-氯苯硼酸(8.60g，55mmol)，四(三苯基膦)钯(0.58g，0.5mmol)，无水碳酸钾(13.82g，100mmol)，甲苯(160mL)，无水乙醇(40mL)和去离子水(40mL)，开启搅拌和加热，升温至回流反应16h。待体系冷却至室温后，用二氯甲烷萃取(100mL×3次)，合并有机相并用无水硫酸镁干燥后，过滤后减压蒸馏除去溶剂，得粗品。用正庚烷作为流动相对粗品进行硅胶柱色谱提纯，得到白色固体Sub-a1(13.30g，收率89％)。
参照Sub-a1的合成，使用表1中所示的反应物A替代2-氯苯硼酸，合成Sub-a2至Sub-a9。
表1
Figure BDA0003598887110000241
Sub-b1的合成：
Figure BDA0003598887110000242
氮气氛围下，向500mL三口瓶中加入Sub-a1(17.15g，50mmol)，三苯基膦(32.78g，125mmol)和邻二氯苯(180mL)，开启搅拌并加热，升温至回流反应16h。待体系冷却至室温后，减压蒸馏出去溶剂，得粗品。用正庚烷作为流动相对粗品进行硅胶柱色谱提纯，得到白色固体Sub-b1(9.80g，收率63％)。
参照Sub-b1的合成，使用表2中所示的反应物B替代Sub-a1，合成Sub-b2至Sub-b9。
表2
Figure BDA0003598887110000243
Figure BDA0003598887110000251
Sub-c1的合成:
Figure BDA0003598887110000252
氮气氛围下，向500mL三口瓶中依次加入ST-2(14.0g，50mmol)，7-溴-1-氯萘(12.0g，50mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3，0.916g，1mmol)，2-二环己基膦-2',4',6'三异丙基联苯(X-Phos，0.95g，2mmol)，叔丁醇钠(t-BuONa，9.61g，100mmol)和甲苯(140mmol)，升温至回流，搅拌反应过夜；待体系降温至室温后，用二氯甲烷萃取(100mL×3次)，合并有机相并用无水硫酸镁干燥后，过滤后减压蒸馏除去溶剂，得粗品。用正庚烷/二氯甲烷作为流动相对粗品进行硅胶柱色谱提纯，得到白色固体Sub-c1(14.77g，收率67％)。
参照Sub-c1的合成，使用表3中所示的反应物C替代7-溴-1-氯萘，合成Sub-c2至Sub-c5。
表3
Figure BDA0003598887110000253
Figure BDA0003598887110000261
Sub-d1的合成:
Figure BDA0003598887110000262
在氮气气氛下，向500mL三口瓶中加入Sub-c1(22.05g，50mmol)，碳酸铯(32.58g，100mmol)，三环己基膦四氟硼酸盐(CAS：58656-04-5，1.80g，5mmol)，醋酸钯(0.56，2.5mmol)和N,N-二甲基乙酰胺(330mL)，开启搅拌和加热，升温至回流反应16h。待体系冷却至室温后，用二氯甲烷萃取(150mL×3次)，合并有机相并用无水硫酸镁干燥后，过滤后减压蒸馏除去溶剂，得粗品。用正庚烷/二氯甲烷作为流动相对粗品进行硅胶柱色谱提纯，得到白色固体Sub-d1(11.37g，收率63％)。
参照Sub-d1的合成，使用表4中所示的反应物D替代Sub-c1，合成Sub-d2至Sub-d5。
表4
Figure BDA0003598887110000263
Sub-e1的合成
Figure BDA0003598887110000264
氮气氛围下，向500mL三口瓶中依次加入Sub-b1(15.55g，50mmol)，溴苯(8.57g，55mmol)，Pd2(dba)3(0.916g，1mmol)，XPhos(0.95g，2mmol)，叔丁醇钠(9.61g，100mmol)和甲苯(160mmol)，升温至回流，搅拌反应过夜；待体系冷却至室温后，用二氯甲烷萃取(100mL×3次)，合并有机相并用无水硫酸镁干燥后，过滤后减压蒸馏除去溶剂，得粗品。用正庚烷作为流动相对粗品进行硅胶柱色谱提纯，得到白色固体Sub-e1(15.87g，产率82％)。
参照Sub-e1的合成，使用表5中所示的反应物E替代Sub-b1，反应物F替代溴苯，合成Sub-e2至Sub-e23。
表5
Figure BDA0003598887110000271
Figure BDA0003598887110000281
Figure BDA0003598887110000291
Sub-e24的合成
Figure BDA0003598887110000292
氮气氛围下，向500mL三口瓶中加入Sub-e3(17.66g，50mmol)和二氯甲烷(180mL)，用冰水浴将体系降温至0℃，分批次加入N-溴代丁二酰亚胺(9.34g,52.5mmol)；加料完成后，使体系自然升温至室温，反应过夜。用二氯甲烷萃取(100mL×3次)，有机相用无水硫酸镁干燥后，过滤后减压蒸馏除去溶剂，得粗品。粗品用正庚烷/二氯甲烷重结晶后得到白色固体Sub-e24(16.81g，收率78％)。
Sub-f1的合成:
Figure BDA0003598887110000293
氮气氛围下，向500mL三口瓶中，依次加入Sub-e2(19.36g，50mmol)，4-氯-1-萘硼酸(11.33g，55mmol)，醋酸钯(0.22g，1.0mmol)，X-Phos(0.95g，2mmol)，无水碳酸钾(13.82g，100mmol)，甲苯(200mL)，四氢呋喃(50mL)和去离子水(50mL)，开启搅拌并加热，升温至回流反应16h。待体系冷却至室温后，用二氯甲烷萃取(100mL×3次)，合并有机相并用无水硫酸镁干燥后，过滤后减压蒸馏除去溶剂，得粗品。用正庚烷作为流动相对粗品进行硅胶柱色谱提纯，得到白色固体Sub-f1(21.04g，收率82％)。
参照Sub-f1的合成，使用表6中所示的反应物G替代Sub-e2，反应物H替代4-氯-1-萘硼酸，合成Sub-f2至Sub-f5。
表6：Sub-f2至Sub-f5的合成
Figure BDA0003598887110000301
化合物9的合成：
Figure BDA0003598887110000302
氮气氛围下，向500mL三口瓶中依次加入Sub-e1(19.36g，50mmol)，CAS:1087094-50-5(19.32g，55mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3，0.916g，1mmol)，2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯(S-Phos，0.82g，2mmol)，叔丁醇钠(9.61g，100mmol)和二甲苯(xylene，200mmol)，升温至回流，搅拌反应过夜；待体系冷却至室温后，用二氯甲烷萃取(100mL×3次)，合并有机相并用无水硫酸镁干燥后，过滤后减压蒸馏除去溶剂，得粗品。用正庚烷/二氯甲烷作为流动相对粗品进行硅胶柱色谱提纯，得到白色固体化合物9(24.23g，产率69％)，质谱：m/z＝703.4[M+H]+。
参照化合物9的合成，使用表7中所示的反应物J替代Sub-e1，反应物K替代CAS:1087094-50-5，合成下述本申请化合物：
表7：本申请化合物的合成
Figure BDA0003598887110000303
Figure BDA0003598887110000311
Figure BDA0003598887110000321
Figure BDA0003598887110000331
Figure BDA0003598887110000341
化合物243核磁：1H-NMR(400MHz,CD2Cl2)δppm 8.75(d,1H),8.47(s,1H),7.96(d,1H),7.79(d,1H),7.68(t,1H),7.62-7.50(m,10H),7.47-7.36(m,6H),7.34-7.26(m,8H),7.23(d,1H),1.78(s,4H),1.51(s,6H),1.47(s,6H).
有机电致发光器件制备及评估：
实施例1：红色有机电致发光器件的制备
先通过以下过程进行阳极预处理：在厚度依次为
Figure BDA0003598887110000342
的ITO/Ag/ITO基板上，利用紫外臭氧以及O2:N2等离子进行表面处理，以增加阳极的功函数，采用有机溶剂清洗ITO基板表面，以清除ITO基板表面的杂质及油污。
在实验基板(阳极)上真空蒸镀PD以形成厚度为
Figure BDA0003598887110000343
的空穴注入层(HIL)，然后在空穴注入层上真空蒸镀α-NPD,形成厚度为
Figure BDA0003598887110000344
的空穴传输层。
在空穴传输层上真空蒸镀化合物HT-1，形成厚度为
Figure BDA0003598887110000345
的空穴调整层。
接着，在空穴调整层上，将RH-N:化合物94:Ir(flq)2(acac)以49％：49％:2％蒸镀速率比例进行共同蒸镀，形成厚度为
Figure BDA0003598887110000346
的红光有机发光层(EML)。
在发光层上，将化合物ET-1和LiQ以1:1的重量比进行混合并蒸镀形成
Figure BDA0003598887110000351
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
Figure BDA0003598887110000352
的电子注入层(EIL)，然后将镁(Mg)和银(Ag)以1:9的蒸镀速率混合，真空蒸镀在电子注入层上，形成厚度为
Figure BDA0003598887110000353
的阴极。
此外，在上述阴极上真空蒸镀CP-1，形成厚度为
Figure BDA0003598887110000354
的覆盖层(CPL)，从而完成红色有机电致发光器件的制造。
实施例2～22
除了在制作有机发光层时，分别以下表8中的其余化合物代替实施例1中的化合物94之外，利用与实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。
比较例1～2
除了在制作有机发光层时，分别以化合物A和化合物B代替实施例1中的化合物94之外，利用与实施例1相同的方法制备有机电致发光器件。
以上实施例和比较例中，所采用的主要材料的结构如下所示。
Figure BDA0003598887110000355
对实施例1～22和比较例1～2制备所得的红色有机电致发光器件进行性能测试，具体在10mA/cm2的条件下测试了器件的IVL性能，T95器件寿命在20mA/cm2的条件下进行测试，测试结果见表8。
表8
Figure BDA0003598887110000356
Figure BDA0003598887110000361
参考上表8可知，相较于比较例1和2，实施例1-22将本发明化合物用做红色有机电致发光器件的红光主体材料时，在保证工作电压较低的情况下，寿命至少提高了11.5％，发光效率至少提高15.2％。
实施例23：红色有机电致发光器件
先通过以下过程进行阳极预处理：在厚度依次为
Figure BDA0003598887110000362
的ITO/Ag/ITO基板上，利用紫外臭氧以及O2:N2等离子进行表面处理，以增加阳极的功函数，采用有机溶剂清洗ITO基板表面，以清除ITO基板表面的杂质及油污。
在实验基板(阳极)上真空蒸镀PD以形成厚度为
Figure BDA0003598887110000363
的空穴注入层(HIL)，然后在空穴注入层上真空蒸镀α-NPD,形成厚度为
Figure BDA0003598887110000364
的空穴传输层。
在空穴传输层上真空蒸镀化合物25，形成厚度为
Figure BDA0003598887110000365
的空穴调整层。
接着，在空穴调整层上，将RH-N:PR-P:Ir(flq)2(acac)以49％：49％:2％的蒸镀速率比例进行共同蒸镀，形成厚度为
Figure BDA0003598887110000366
的红光有机发光层(EML)。
在有机发光层上，将化合物ET-2和LiQ以1:1的重量比进行混合并蒸镀形成
Figure BDA0003598887110000367
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
Figure BDA0003598887110000368
的电子注入层(EIL)，然后将镁(Mg)和银(Ag)以1:9的蒸镀速率混合，真空蒸镀在电子注入层上，形成厚度为
Figure BDA0003598887110000369
的阴极。
此外，在上述阴极上真空蒸镀CP-1，形成厚度为
Figure BDA00035988871100003610
的覆盖层(CPL)，从而完成红色有机电致发光器件的制造。
实施例24～32
除了在制作空穴调整层时，以下表9中的其余化合物代替实施例23中的化合物25之外，利用与实施例23相同的方法制备有机电致发光器件。
比较例3～5
除了在制作空穴调整层时，分别以化合物D、化合物E和化合物F代替实施例23中的化合物25之外，利用与实施例23相同的方法制备有机电致发光器件。
实施例23～32和比较例3～5中，所采用的主要材料的结构如下所示。
Figure BDA0003598887110000371
对实施例23～32和比较例3～5制备所得的红色有机电致发光器件进行性能测试，具体在10mA/cm2的条件下测试了器件的IVL性能，T95器件寿命在20mA/cm2的条件下进行测试，测试结果见表9。
表9
Figure BDA0003598887110000372
参考上表表9可知，相较于比较例3～5，实施例23～32将本发明化合物用做红色有机电致发光器件的空穴调整层时，在保证工作电压较低的情况下，发光效率至少提高10.1％；而在作为红光主体材料时，寿命至少提高了10.3％。
与比较例5相比，化合物F作为空穴调整层时，器件发光效率低于本申请化合物制备的OLED器件，究其原因在于：化合物F中咔唑上的氮原子和芳胺之间通过二甲基芴基连接，二甲基芴基属于电子密度较高的大平面共轭芳基，化合物的能级会显著变浅，进而降低了与相邻层之间的能级差，不利于载流子在器件功能层之间的传输，使得器件的发光效率下降。
综合上述器件例测试结果，将本发明化合物用做红色有机电致发光器件的空穴调整层时能够提高器件的发光效率和寿命。
本申请化合物结构中包含四甲基环己烷并咔唑-三芳胺的结构，咔唑基团具有优异的空穴传输能力，四甲基环己烷的结构可以通过超共轭效应进一步增强咔唑基团的空穴传输能力，赋予本申请化合物优异的空穴传输能力。此外，四甲基环己烷的在空间构型上是处于咔唑基团共轭平面之外，形成一定的空间位阻，可以对化合物分子间堆积进行精细的调控，可以使得化合物形成较好的无定型态薄膜。因此，将本申请化合物作为主体材料或者空穴调整层时，均可以改善发光层中载流子平衡，提高激子生成和利用效率，提高器件发光效率和寿命。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (12)

1.含氮化合物，其特征在于，所述含氮化合物具有由式1所示结构：
Figure FDA0004156010230000011
其中，环A选自苯环、萘环、蒽环或菲环；
L1和L2相同或不同，且各自独立地选自单键、取代或者未取代的亚苯基、取代或者未取代的亚萘基、取代或者未取代的亚联苯基；
L1和L2中的取代基各自独立地选自氘、氰基、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基；
Ar选自碳原子数为6～12的取代或未取代的芳基；
L选自单键、碳原子数为6～12的取代或未取代的亚芳基；
L和Ar上的取代基相同或不同，且各自独立地选自氘、氰基、碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的氘代烷基、碳原子数为1～4的卤代烷基、三甲基硅基或苯基；
Ar1和Ar2相同或不同，且各自独立地选自碳原子数为6～40的取代或未取代的芳基、碳原子数为3～40的取代或未取代的杂芳基；
n1表示R1的个数，且选自0、1或2，n2表示R2的个数，且选自0、1、2、3、4、5、6或7；
各R1、R2相同或不同，且各自独立地选自氘；
Ar1和Ar2中的取代基相同或不同，且各自独立地选自氰基、卤素基团、碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的氘代烷基、碳原子数为1～10的卤代烷基或碳原子数为3～12的三烷基硅基。
2.根据权利要求1所述的含氮化合物，其中，式1所示化合物具有式1-1或1-2所示结构：
Figure FDA0004156010230000012
3.根据权利要求1所述的含氮化合物，其中，式1中的
Figure FDA0004156010230000013
选自以下结构：
Figure FDA0004156010230000014
4.根据权利要求1所述的含氮化合物，其中，Ar选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的联苯基；
Ar中的取代基各自独立地选自氘、氰基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基、三氘代甲基或苯基。
5.根据权利要求1所述的含氮化合物，其中，Ar选自如下基团：
Figure FDA0004156010230000021
6.根据权利要求1所述的含氮化合物，其中，L选自单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚联苯基；
L中的取代基各自独立地选自氘、氰基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基、三氘代甲基或苯基。
7.根据权利要求1所述的含氮化合物，其中，Ar1和Ar2相同或不同，且各自独立地选自取代或者未取代的苯基、取代或者未取代的联苯基、取代或者未取代的萘基、取代或者未取代的三联苯基、取代或者未取代的三亚苯基、取代或者未取代的芘基、取代或者未取代的苝基、取代或者未取代的芴基、取代或者未取代的菲基、取代或者未取代的二苯并噻吩基、取代或者未取代的二苯并呋喃基、取代或者未取代的咔唑基、取代或者未取代的螺二芴基；
所述Ar1和Ar2中的取代基相同或者不同，且各自独立地选自氘、氟、氰基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三氟甲基或三氘代甲基。
8.根据权利要求1所述的含氮化合物，其中，所述含氮化合物选自以下化合物所组成的组：
Figure FDA0004156010230000022
Figure FDA0004156010230000031
Figure FDA0004156010230000041
Figure FDA0004156010230000051
Figure FDA0004156010230000061
Figure FDA0004156010230000071
Figure FDA0004156010230000081
Figure FDA0004156010230000091
Figure FDA0004156010230000101
Figure FDA0004156010230000111
Figure FDA0004156010230000121
Figure FDA0004156010230000131
9.有机电致发光器件，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；其特征在于，所述功能层包含权利要求1～8中任一项所述的含氮化合物。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其中，所述功能层包括有机发光层，所述有机发光层包含所述含氮化合物。
11.根据权利要求10所述的有机电致发光器件，其中，所述功能层包括空穴调整层，所述空穴调整层包含所述含氮化合物。
12.电子装置，其特征在于，包括权利要求9至11任一项所述的有机电致发光器件。
CN202210395831.8A 2022-04-15 2022-04-15 含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置 Active CN114805179B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210395831.8A CN114805179B (zh) 2022-04-15 2022-04-15 含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210395831.8A CN114805179B (zh) 2022-04-15 2022-04-15 含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114805179A CN114805179A (zh) 2022-07-29
CN114805179B true CN114805179B (zh) 2023-05-16

Family

ID=82536739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210395831.8A Active CN114805179B (zh) 2022-04-15 2022-04-15 含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114805179B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115557937B (zh) * 2022-01-12 2023-05-12 陕西莱特光电材料股份有限公司 含氮化合物及包含其的有机电致发光器件和电子装置
CN115385898B (zh) * 2022-05-30 2023-09-12 陕西莱特光电材料股份有限公司 含氮化合物、有机电致发光器件和电子装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101325329B1 (ko) * 2008-10-17 2013-11-08 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 방향족 아민 유도체, 및 그것들을 이용한 유기 일렉트로루미네센스 소자
CN110577488A (zh) * 2018-06-07 2019-12-17 江苏三月光电科技有限公司 一种以咔唑为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用
WO2021255698A1 (en) * 2020-06-19 2021-12-23 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Heterocyclic compound and an organic electroluminescence device comprising the heterocyclic compound
CN113292480A (zh) * 2021-05-25 2021-08-24 上海钥熠电子科技有限公司 稠环芳香胺化合物和包含其的有机电致发光显示器件

Also Published As

Publication number Publication date
CN114805179A (zh) 2022-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114133332B (zh) 有机化合物、电子元件及电子装置
CN114456174B (zh) 含氮化合物及包含其的电子元件和电子装置
CN112341343B (zh) 一种有机化合物及包含其的电子元件和电子装置
CN114805179B (zh) 含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN113801026B (zh) 含氮化合物及包含其的电子元件和电子装置
CN113214280B (zh) 有机化合物及包含其的电子器件和电子装置
CN115109051B (zh) 芳胺化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN115385898B (zh) 含氮化合物、有机电致发光器件和电子装置
CN115557937B (zh) 含氮化合物及包含其的有机电致发光器件和电子装置
CN114456172B (zh) 含氮化合物及包含其的电子元件和电子装置
CN115490602B (zh) 一种有机化合物及使用其的电子元件和电子装置
CN117069701A (zh) 含氮化合物、有机电致发光器件和电子装置
CN113121565B (zh) 一种有机化合物及使用其的电子元件和电子装置
CN115521212A (zh) 有机材料、电子元件和电子装置
CN114426539B (zh) 有机化合物及包含其的有机电致发光器件和电子装置
CN115521214B (zh) 有机化合物及包含其的电子元件和电子装置
CN113896720B (zh) 有机化合物、电子元件及电子装置
CN115304615B (zh) 杂环化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN117126179A (zh) 杂环化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN117088872A (zh) 稠环化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN118005623A (zh) 芳胺化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN118047760A (zh) 含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN117658828A (zh) 芳胺化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN117263955A (zh) 杂环化合物及有机电致发光器件和电子装置
CN117343061A (zh) 含氮化合物及有机电致发光器件和电子装置

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