CN115819351A - 一种有机稠环化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种有机稠环化合物及其制备方法和应用 Download PDF

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王辉
王猛
赵贺
马晓宇
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Abstract

本发明公开了一种有机稠环化合物及其制备方法和应用，属于有机光电材料领域，该有机稠环化合物的结构通式为：
Figure DDA0004012421230000011
式中，R1表示无取代、单取代基、二取代基或三取代基；R2和R3独立地表示无取代、单取代基或二取代基；R4表示无取代、单取代基、二取代基、三取代基、四取代基或五取代基；Ar1表示单取代基；R1、R2、R3、R4各自独立地为取代或非取代的C1‑C8烷基、取代或非取代的C3‑C15环烷基、取代或非取代的C6‑C18芳基、取代或非取代的C4‑C12芳族杂环基中的至少一种。该有机稠环化合物可以与特定第二主体材料组合作为有机发光主体材料，制备具有高发光效率、低驱动电压、长寿命特性的有机电致发光器件。

Description

一种有机稠环化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及有机光电材料领域，具体是一种有机稠环化合物及其制备方法和应用。
背景技术
利用有机材料制备的光电器件由于其诸多优点越来越为人们所需求；其中，由于制造此类器件的许多材料是相对便宜的，有机光电器件在成本方面比无机器件更具有优势。另外，有机材料的固有性能如柔性可以使得其非常适合于特殊应用，如在柔性基材上的制造。
有机光电器件包括有机发光器件、有机光敏晶体管、有机光生伏打电池和有机光检测器等，对于有机发光器件，有机材料的性能可以比常规材料更具有优势，例如，有机发射层发光的波长一般可以容易地用合适的掺杂剂来调节，当对器件施加电压时有机膜就会发光，有机发光器件还可用于平板显示器、照明和逆光照明等中。因此，有机发光器件在各领域得到了广泛地研究、开发和使用。
目前，有机发光器件的材料主要存在寿命短的技术问题，而且发光效率和功率效率低以及驱动电压高，造成该类材料的使用成本增加，后期的使用对于市场的发展存在很大的障碍。
因此，研发一种新的有机稠环化合物从而制备驱动电压低、发光效率高、使用寿命长的有机电致发光器件是本领域人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种有机稠环化合物，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种有机稠环化合物，其结构通式为式C：
Figure BDA0004012421220000011
式中，R1表示无取代、单取代基、二取代基或三取代基；R2和R3独立地表示无取代、单取代基或二取代基；R4表示无取代、单取代基、二取代基、三取代基、四取代基或五取代基；Ar1表示单取代基；R1、R2、R3、R4各自独立地为取代或非取代的C1-C8烷基、取代或非取代的C3-C15环烷基、取代或非取代的C6-C18芳基、取代或非取代的C4-C12芳族杂环基中的至少一种；Ar1为以下取代基中的任一种：
取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单或二(C6-C30)芳基氨基、取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基、*-L1-NAr11Ar12、*-Ar21-(L2-Ar22)a；*表示连接位点；
L1表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)亚杂芳基；并且Ar11和Ar12各自独立地表示取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C2-C30)烯基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂芳基；Ar21表示取代或未取代的含氮(3元至20元)杂芳基；L2表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)亚杂芳基；Ar22表示取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(3元至7元)杂环烷基、(C3-C30)脂族环和(C6-C30)芳族环的取代或未取代的稠环基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基；a表示1或2；并且当a表示2时，每个-(L2-Ar22)可以相同或不同。
优选地，C1-C8烷基为C1-C8的直链烷基或支链烷基；C3-C15环烷基为单环烷基、多环烷基、螺烷基中的任一种，且取代的C3-C15环烷基上的碳原子可被至少一个杂原子取代；所述杂原子为N、O、S、Si、Se、Ge中的至少一种；C6-C18芳基为单环基团或多环基团；所述多环基团具有两个碳为两个邻接环共用的多个环，其中至少一个环是芳香族环，其它环为环烷基、环烯基、芳基、杂芳基中的至少一种；C4-C12芳族杂环基为呋喃、噻吩、吡啶中的任一种。
优选地，C1-C8烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基中的任一种；C3-C15环烷基为环丙基、环戊基、环己基、金刚烷胺基中的任一种；所述杂原子为N、O、S中的至少一种；C6-C18芳基为苯、联苯、三联苯、萘、蒽、菲、芘中的任一种。
需要说明的是，上述“取代”指与化合物的碳原子键合的氢原子变成另外的取代基，并且取代的位置没有限制，只要该位置为氢原子被取代的位置，即取代基能够取代的位置，并且当两个或更多个取代基取代时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
另外，术语“取代或未取代的”意指被氘、卤素基团、腈基、羟基、羰基、酯基、甲硅烷基、硼基、烷基、环烷基、烷氧基、烯基、烷基胺基、杂环基胺基、芳基胺基、芳基、杂环基等取代基，或者被以上所示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代，或者不具有取代基。
优选地，所述有机稠环化合物的结构式为以下结构式中的任一种：
Figure BDA0004012421220000031
Figure BDA0004012421220000041
Figure BDA0004012421220000051
Figure BDA0004012421220000061
Figure BDA0004012421220000071
Figure BDA0004012421220000081
Figure BDA0004012421220000091
Figure BDA0004012421220000101
Figure BDA0004012421220000111
Figure BDA0004012421220000121
Figure BDA0004012421220000131
Figure BDA0004012421220000141
以上仅列举了一些具体的结构形式，但是这系列化合物不局限与上述分子结构，凡是一些简单基团及其取代的基团和取代位置的简单变换就可以得到其他具体的分子结构，在此不再一一赘述。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述有机稠环化合物的制备方法，其合成路线为：
Figure BDA0004012421220000151
R1，R2，R3，R4，Ar1与上述范围相同；所述有机稠环化合物的制备方法包括以下步骤：
在惰性气体保护下，将通式为A的化合物A、通式为B的化合物B、碱性物质加入至溶剂中，并加入催化剂进行加热反应，得到所述有机稠环化合物。
具体可包括以下步骤：
在惰性气体保护下，将通式为A的化合物A、通式为B的化合物B、碱性物质加入至甲苯、乙醇、水的混合溶剂中，并加入催化剂后进行加热反应，反应结束后进行抽滤，洗涤，烘干，柱层析，旋蒸浓缩等操作得化合物C(即为上述有机稠环化合物)。
进一步，当Ar1中有氨基时，可省略-B(OH)2；
上述步骤中所述惰性气体均为氮气或氩气；
所选催化剂为四(三苯基膦)钯；
所述碱性物质为碳酸钾或者碳酸钠，优选为碳酸钾；
所述化合物A与碳酸钾的摩尔比为1:(1.1-2)，优选为1:1.5；
所述化合物A与化合物B的摩尔比为1:(1.1-1.5)，优选为1:1.2；
四(三苯基膦)钯与化合物A的摩尔比为(0.005-0.05):1，优选为0.01:1；
所述加热反应的温度为70-110℃，反应时间为20～30h；
所述溶剂中甲苯/乙醇和水的体积比为2:1:1；
所述化合物A与溶剂的配比为50mmol:(350～400)mL；
洗涤用的洗涤剂为水、无水乙醇、石油醚中的一种或几种的混合；
烘干温度为70～80℃，烘干时间8h以上；
柱层析以二氯甲烷和石油醚混合作为溶剂，采用硅胶柱层析。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述有机稠环化合物在制备有机电致发光器件中的应用。
本发明实施例的另一目的在于提供一种部分或全部包含上述有机稠环化合物的有机发光主体材料。
优选地，所述有机发光主体材料包括第一主体材料和第二主体材料；所述第一主体材料为所述有机稠环化合物；所述第二主体材料的结构式为以下结构式中的任一种：
Figure BDA0004012421220000161
Figure BDA0004012421220000171
Figure BDA0004012421220000181
Figure BDA0004012421220000191
Figure BDA0004012421220000201
优选地，所述第一主体材料和所述第二主体材料的重量比为1:99-99:1；优选为10:90至90:10，更优选为30:70至70:30，甚至更优选为40:60至60:40，还更优选为50:50。
本发明实施例的另一目的在于提供一种有机电致发光器件，包括阳极、阴极以及至少一层设置在所述阳极和所述阴极之间的中间层，所述中间层包括发光层，其特征在于，所述发光层部分或全部包含上述的有机发光主体材料。
进一步，所述阳极选自氧化铟锡、氧化锡、氧化锌或氧化铟，所述阳极的厚度为10～500nm；所述阴极选自Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Au、Ag或Pb，所述阴极厚度为100～1000nm。进一步，发光层还包括掺杂材料，有机发光主体材料与掺杂材料的质量比为(90～99.5):(0.5～10)；发光层的厚度为10～500nm。进一步，所述中间层还包括功能层；所述功能层为空穴注入层、空穴传输层、空穴注入-空穴传输功能层、电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、电子传输-电子注入功能层中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：本发明实施例提供的一种有机稠环化合物可以与特定第二主体材料组合作为有机发光主体材料，制备具有高发光效率、低驱动电压、长寿命特性的有机电致发光器件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明以下述有机稠环化合物为例，其余有机稠环化合物的制备方法类似，在此不再另行举例。
下述实施例所使用的化合物A的制备路线如下：
Figure BDA0004012421220000211
具体的，化合物A的合成方法包括以下步骤：
S1、制备化合物A-1：将化合物7-溴-2-苯基-苯并噁唑(203mmol)(CAS号：1642542-08-2)、5-氯-2-甲酰基苯硼酸(CAS号：870238-36-1)(203mmol)、四(三苯基膦)钯(10mmol)、碳酸钠(507mmol)、甲苯(800mL)、乙醇(200mL)，蒸馏水(200mL)添加到反应容器中后，在100℃下回流搅拌5小时。有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗后烘干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到中间体A-1(63.7mmol，产率：31.4％)。质谱测试：理论值为408.89；测试值为408.10。
S2、制备化合物A-2：将化合物A-1(63.7mmol)、(甲氧基甲基)三苯基氯化鏻(95.28mmol)和四氢呋喃(800mL)引入到反应容器中后，搅拌反应混合物15分钟，降温至体系温度为0℃，将叔丁醇钾(1M于THF中，120mL)缓慢逐滴添加到其中。混合物缓慢升温到25℃，并且然后再搅拌5小时。加入120ml蒸馏水，用240mL二氯甲烷萃取体系三次。有机相旋干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到中间体A-2(34.3mmol，产率：54％)。质谱测试：理论值为436.94；测试值为436.13。
S3、制备化合物A：将化合物A-2(34.3mmol)、伊顿试剂(1.5mL)以及氯苯(620mL)引入到反应容器中后，在回流下搅拌混合物3小时。在反应完成后，将混合物冷却至室温，并且然后用二氯甲烷萃取。有机相旋干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到产品A(11g，产率：79％)。质谱测试：理论值为404.90；测试值为436.11。
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ
(1H,8.76-8.73)(2H,8.22-8.17)(3H,7.97-7.94)(1H,7.78-7.76)(1H,7.69-7.61)(9H,7.51-7.31)；
从以上测试结果可以看出，此方法制备得到高纯度的A化合物。
根据以上方法制备足量的化合物A后，开始制备终产品有机稠环化合物。
实施例1：制备有机稠环化合物C-1-005
在氮气保护体系下，称取化合物A(24.7mmol)、B-1-005(29.64mmol)(CAS号：103986-53-4)，碳酸钾(37.05mmol)放入反应体系中，加入200mL甲苯，100mL乙醇和100mL纯净水的混合溶液，氮气保护下，加入四(三苯基膦)钯(0.025mmol)，氮气保护下于100℃加热回流反应36小时。之后，冷却至25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗后烘干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到呈黄色粉末状的有机稠环化合物C-1-005(6.91g，产率为54.79％)。
其中，硅胶柱层析的条件为：溶剂选择二氯甲烷和石油醚，吸附剂为硅胶(200～300目)称取600g，加入石油醚充分搅拌至均匀再倒入柱子中，待硅胶沉实后，加入混合物，展开剂比例为二氯甲烷：石油醚＝1：7，使用该洗脱剂对其进行纯化。
上述制备过程的反应路线如下：
Figure BDA0004012421220000221
对所得有机稠环化合物C-1-005进行检测分析，结果如下：
HPLC纯度：＞99％。
质谱测试：理论值为510.64；测试值为510.21。
元素分析：
计算值为：C：89.38％；H：5.13％；N：5.49％；
测试值为：C：89.39％；H：5.13％；N：5.50％；
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ
(1H,9.57-9.56)(1H,8.32-8.30)(2H,8.21-8.19)(2H,7.99-7.93)(1H,7.86-7.84)(3H,7.79-7.74)(1H,7.65-7.63)(11H,7.51-7.36)(1H,7.32-7.31)(3H,7.26)
从以上测试结果可以看出，实施例1制备得到高纯度的C-1-005结构的化合物。
实施例2：制备有机稠环化合物C-1-074
在氮气保护体系下，称取化合物A(24.7mmol)、B-1-074(29.64mmol)(CAS号：480424-61-1)，碳酸钾(37.05mmol)放入反应体系中，加入200mL甲苯，100mL乙醇和100mL纯净水的混合溶液，氮气保护下，加入四(三苯基膦)钯(0.025mmol)，氮气保护下于100℃加热回流反应36小时。之后，冷却至25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗后烘干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到呈黄色粉末状的有机稠环化合物C-1-074(7.23g，产率为54.75％)。
其中，硅胶柱层析的条件为：溶剂选择二氯甲烷和石油醚，吸附剂为硅胶(200～300目)称取600g，加入石油醚充分搅拌至均匀再倒入柱子中，待硅胶沉实后，加入混合物，展开剂比例为二氯甲烷：石油醚＝1：7，使用该洗脱剂对其进行纯化。
上述制备过程的反应路线如下：
Figure BDA0004012421220000231
对所得有机稠环化合物C-1-074进行检测分析，结果如下：
HPLC纯度：＞99％。
质谱测试：理论值为534.66；测试值为534.21。
元素分析：
计算值为：C：89.86％；H：4.90％；N：5.24％；
测试值为：C：89.86％；H：4.91％；N：5.23％；
从以上测试结果可以看出，实施例2制备得到高纯度的C-1-074结构的化合物。
实施例3：制备有机稠环化合物C-1-101
在氮气保护体系下，称取化合物A(24.7mmol)、B-1-101(29.64mmol)(CAS号：201802-67-7)，碳酸钾(37.05mmol)放入反应体系中，加入200mL甲苯，100mL乙醇和100mL纯净水的混合溶液，氮气保护下，加入四(三苯基膦)钯(0.029mmol)，氮气保护下于100℃加热回流反应36小时。之后，冷却至25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗后烘干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到呈黄色粉末状的有机稠环化合物C-1-080(8.22g，产率为54.23％)。
其中，硅胶柱层析的条件为：溶剂选择二氯甲烷和石油醚，吸附剂为硅胶(200～300目)称取600g，加入石油醚充分搅拌至均匀再倒入柱子中，待硅胶沉实后，加入混合物，展开剂比例为二氯甲烷：石油醚＝1：7，使用该洗脱剂对其进行纯化。
上述制备过程的反应路线如下：
Figure BDA0004012421220000241
对所得有机稠环化合物C-1-101进行检测分析，结果如下：
HPLC纯度：＞99％。
质谱测试：理论值为613.76；测试值为613.25。
元素分析：
计算值为：C：88.06％；H：5.09％；N：4.85％；
测试值为：C：88.07％；H：5.10％；N：4.83％；
从以上测试结果可以看出，实施例3制备得到高纯度的C-1-101结构的化合物。
实施例4：制备有机稠环化合物C-1-128
在氮气保护体系下，称取化合物A(24.7mmol)、B-1-128(29.64mmol)(CAS号：1246021-71-5)，碳酸钾(37.05mmol)放入反应体系中，加入200mL甲苯，100mL乙醇和100mL纯净水的混合溶液，氮气保护下，加入四(三苯基膦)钯(0.025mmol)，氮气保护下于100℃加热回流反应36小时。之后，冷却至25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗后烘干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到呈黄色粉末状的有机稠环化合物C-1-128(10.11g，产率为56.08％)。
其中，硅胶柱层析的条件为：溶剂选择二氯甲烷和石油醚，吸附剂为硅胶(200～300目)称取600g，加入石油醚充分搅拌至均匀再倒入柱子中，待硅胶沉实后，加入混合物，展开剂比例为二氯甲烷：石油醚＝1：7，使用该洗脱剂对其进行纯化。
上述制备过程的反应路线如下：
Figure BDA0004012421220000251
对所得化合物C-1-128进行检测分析，结果如下：
HPLC纯度：＞99％。
质谱测试：理论值为729.93；测试值为729.31。
元素分析：
计算值为：C：88.86％；H：5.39％；N：5.76％；
测试值为：C：88.87％；H：5.39％；N：5.75％；
从以上测试结果可以看出，实施例4制备得到高纯度的C-1-128结构的化合物。
实施例5：制备有机稠环化合物C-1-131
在氮气保护体系下，称取化合物A(24.7mmol)、B-1-131(29.64mmol)(CAS号：2020399-09-9)，碳酸钾(37.05mmol)放入反应体系中，加入200mL甲苯，100mL乙醇和100mL纯净水的混合溶液，氮气保护下，加入四(三苯基膦)钯(0.025mmol)，氮气保护下于100℃加热回流反应36小时。之后，冷却至25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗后烘干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到呈黄色粉末状的有机稠环化合物C-1-131(10.28g，产率为48.74％)。
其中，硅胶柱层析的条件为：溶剂选择二氯甲烷和石油醚，吸附剂为硅胶(200～300目)称取600g，加入石油醚充分搅拌至均匀再倒入柱子中，待硅胶沉实后，加入混合物，展开剂比例为二氯甲烷：石油醚＝1：7，使用该洗脱剂对其进行纯化。
上述制备过程的反应路线如下：
Figure BDA0004012421220000252
对所得有机稠环化合物C-1-131进行检测分析，结果如下：
HPLC纯度：＞99％。
质谱测试：理论值为853.07；测试值为854.35。
元素分析：
计算值为：C：90.00％；H：5.07％；N：4.92％；
测试值为：C：90.00％；H：5.08％；N：4.91％；
从以上测试结果可以看出，实施例5制备得到高纯度的C-1-131结构的化合物。
实施例6：制备有机稠环化合物C-2-095
在氮气保护体系下，称取化合物A(24.7mmol)、B-2-095(29.64mmol)(CAS号：2447559-25-1)，碳酸钾(37.05mmol)放入反应体系中，加入200mL甲苯，100mL乙醇和100mL纯净水的混合溶液，氮气保护下，加入四(三苯基膦)钯(0.025mmol)，氮气保护下于100℃加热回流反应36小时。之后，冷却至25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗后烘干，再用二氯甲烷做溶剂，进行硅胶柱层析，滤液浓缩至固体析出，得到呈黄色粉末状的有机稠环化合物C-2-095(10.23g，产率为54.87％)。
其中，硅胶柱层析的条件为：溶剂选择二氯甲烷和石油醚，吸附剂为硅胶(200～300目)称取600g，加入石油醚充分搅拌至均匀再倒入柱子中，待硅胶沉实后，加入混合物，展开剂比例为二氯甲烷：石油醚＝1：7，使用该洗脱剂对其进行纯化。
上述制备过程的反应路线如下：
Figure BDA0004012421220000261
对所得有机稠环化合物C-2-095进行检测分析，结果如下：
HPLC纯度：＞99％。
质谱测试：理论值为754.90；测试值为754.28。
元素分析：
计算值为：C：84.33％；H：4.54％；N：11.13％；
测试值为：C：84.34％；H：4.55％；N：11.11％；
从以上测试结果可以看出，实施例6制备得到高纯度的C-2-095结构的化合物。
实施例7-30
按照上述实施例的制备方法进行，将化合物A和化合物B分别替换为目标产物中的相应配体结构对应的化合物，物料用量按照相应化学计量比相应调整，从而得到下述一系列有机稠环化合物，参见下表1。按照实施例1中的检测方法对各产物进行检测分析，结果显示为相应结构的化合物。
表1实施例7～30的产物
Figure BDA0004012421220000262
Figure BDA0004012421220000271
器件实施例1利用上述有机稠环化合物制备有机电致发光器件(OLED)
所制备OLED器件的结构为：ITO阳极/HIL/HTL/EML/HBL/ETL/EIL/阴极
a、ITO阳极：将涂层厚度为
Figure BDA0004012421220000272
的ITO(氧化铟锡)玻璃基板在蒸馏水中清洗2次，超声波洗涤30min，再用蒸馏水反复清洗2次，超声波洗涤10min，洗涤结束后，用甲醇、丙酮、异丙醇依次超声波洗涤(每次洗涤5min)，干燥，然后转移至等离子体清洗机内洗涤5min，再送至蒸镀机中，以该基板为阳极，在其上依次蒸镀其它功能层。
b、HIL(空穴注入层)：蒸镀2-TNATA(即N1-(2-萘基)-N4，N4-二(4-(2-萘基(苯基)氨基)苯基)-N1-苯基苯-1，4-二胺)60nm，形成空穴注入层。
c、HTL(空穴传输层)：蒸镀NPB(即N，N'-二苯基-N，N'-(1-萘基)-1，1'-联苯-4，4'-二胺)60nm，形成空穴传输层。
d、EML(发光层)：
发光层包括有机发光主体材料和掺杂材料。需要说明的是，有机发光主体材料可以包括多种主体材料。多种主体材料包括第一主体材料和第二主体材料。第一主体材料可以由单独的上述有机稠环化合物或多种上述有机稠环化合物组成，并且可以进一步包括本领域常规的有机电致发光材料。第二主体材料可以由单独的上述第二主体材料或至少一种上述第二主体材料组成，并且可以进一步包括本领域常规的有机电致发光材料。当前实施例选用有机稠环化合物C-1-013作为第一主体材料，C-3作为第二主体材料，第一主体材料与第二主体材料的重量比为50:50。
另外，有机电致发光器件中包含的掺杂材料可以是至少一种磷光或荧光掺杂剂，优选磷光掺杂剂。应用于本发明的有机电致发光器件中的磷光掺杂剂材料不受特别限制，但是可以选自铱(Ir)，(Os)，铜(Cu)和铂(Pt)的金属化复合化合物，优选地，其优选选自铱(Ir)，(Os)，铜(Cu)和铂(Pt)的邻金属化的配合物，更优选邻金属化的铱配合物。本实施例采用如下所示在欧洲专利申请07102949.0的磷光化合物作为发光层中的掺杂材料，发光层中掺杂材料相对于有机发光主体材料的掺杂浓度小于约20重量％，此次选用以重量比90:10(有机发光主体材料：掺杂材料)混合蒸镀30nm，形成发光层。该实施例采用的掺杂材料的结构如下：
Figure BDA0004012421220000281
e、HBL(空穴阻挡层)：蒸镀BAlq 10nm，形成空穴阻挡层。
f、ETL(电子传输层)：蒸镀Alq340nm，形成电子传输层。
g、EIL(电子注入层)：蒸镀LiF 0.2nm，形成电子注入层。
h、阴极：蒸镀Al 150nm，形成阴极，得到OLED器件。
器件实施例2-30
参照上述方法，将有机稠环化合物C-1-013分别替换为有机稠环化合物C-1-009、C-1-019、C-1-036、C-1-038、C-1-045、C-1-049、C-1-060、C-1-069、C-1-074、C-1-076、C-1-180、C-1-082、C-1-102、C-1-128、C-1-131、C-1-134、C-1-135、C-1-141、C-1-144、C-1-152、C-1-157、C-1-164、C-1-166、C-2-095、C-2-009、C-2-046、C-2-069、C-2-074、C-2-081，并将第二主体C-3分别替换为C-30，C-51，C-85，C-105，C-130所示的发光化合物作为主体材料与掺杂材料进行混合蒸镀，并制备得到相应的有机电致发光器件。
器件对比例1
该器件对比例制造了一种有机电致发光器件。具体的，按照器件实施例1的制备方法，将器件实施例1中使用的有机发光主体材料替换为RH-1作为主体材料与掺杂材料进行混合蒸镀，并制备得到相应的有机电致发光器件。其中，RH-1的结构式为：
Figure BDA0004012421220000291
器件对比例2-7
参照上述方法，按照器件实施例1的制备方法，将器件实施例1中使用的有机发光主体材料分别替换为由D-1-1或D-1-2两种已有结构作为第一主体材料，以D-2-1、C-3、C-30、C-51、C-85作为第二主体材料与掺杂材料进行混合蒸镀，并制备得到相应的有机电致发光器件。其中，D-1-1、D-1-2、D-2-1的结构分别如下所示：
Figure BDA0004012421220000292
性能测试：
在亮度为5000cd/m2的条件下对上述器件实施例1～30以及器件对比例1-7得到的有机电致发光器件进行发光性能检测，采用KEITHLEY 2400型测量单元，CS-2000分光辐射亮度计，测试驱动电压、发光寿命及发光效率，其测试结果参见表2：
表2
Figure BDA0004012421220000293
Figure BDA0004012421220000301
从表2可以看出，将本发明实施例提供的有机稠环化合物作为有机电致发光器件的发光层的主体材料，相比于现有使用的主体材料，可以显著地降低有机电致发光器件的驱动电压以及提高有机电致发光器件的发光效率和使用寿命。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种有机稠环化合物，其特征在于，所述有机稠环化合物的结构通式为式C：
Figure FDA0004012421210000011
式中，R1表示无取代、单取代基、二取代基或三取代基；R2和R3独立地表示无取代、单取代基或二取代基；R4表示无取代、单取代基、二取代基、三取代基、四取代基或五取代基；Ar1表示单取代基；
R1、R2、R3、R4各自独立地为取代或非取代的C1-C8烷基、取代或非取代的C3-C15环烷基、取代或非取代的C6-C18芳基、取代或非取代的C4-C12芳族杂环基中的至少一种；
Ar1为以下取代基中的任一种：
取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3至30元)杂芳基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的单或二(C1-C30)烷基氨基、取代或未取代的单或二(C6-C30)芳基氨基、取代或未取代的(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基、*-L1-NAr11Ar12、*-Ar21-(L2-Ar22)a；*表示连接位点；
L1表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)亚杂芳基；并且Ar11和Ar12各自独立地表示取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C2-C30)烯基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、或取代或未取代的(3元至30元)杂芳基；Ar21表示取代或未取代的含氮(3元至20元)杂芳基；
L2表示单键、取代或未取代的(C6-C30)亚芳基、或取代或未取代的(3元至30元)亚杂芳基；Ar22表示取代或未取代的(C1-C30)烷基、取代或未取代的(C3-C30)环烷基、取代或未取代的(3元至7元)杂环烷基、(C3-C30)脂族环和(C6-C30)芳族环的取代或未取代的稠环基、取代或未取代的(C6-C30)芳基、取代或未取代的(3元至30元)杂芳基、取代或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基；
a表示1或2；并且当a表示2时，每个-(L2-Ar22)可以相同或不同。
2.根据权利要求1所述的一种有机稠环化合物，其特征在于，C1-C8烷基为C1-C8的直链烷基或支链烷基；
C3-C15环烷基为单环烷基、多环烷基、螺烷基中的任一种，且取代的C3-C15环烷基上的碳原子可被至少一个杂原子取代；所述杂原子为N、O、S、Si、Se、Ge中的至少一种；
C6-C18芳基为单环基团或多环基团；所述多环基团具有两个碳为两个邻接环共用的多个环，其中至少一个环是芳香族环，其它环为环烷基、环烯基、芳基、杂芳基中的至少一种；
C4-C12芳族杂环基为呋喃、噻吩、吡啶中的任一种。
3.根据权利要求2所述的一种有机稠环化合物，其特征在于，C1-C8烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基中的任一种；
C3-C15环烷基为环丙基、环戊基、环己基、金刚烷胺基中的任一种；
所述杂原子为N、O、S中的至少一种；
C6-C18芳基为苯、联苯、三联苯、萘、蒽、菲、芘中的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种有机稠环化合物，其特征在于，所述有机稠环化合物的结构式为以下结构式中的任一种：
Figure FDA0004012421210000031
Figure FDA0004012421210000041
Figure FDA0004012421210000051
Figure FDA0004012421210000061
Figure FDA0004012421210000071
Figure FDA0004012421210000081
Figure FDA0004012421210000091
Figure FDA0004012421210000101
Figure FDA0004012421210000111
Figure FDA0004012421210000121
Figure FDA0004012421210000131
Figure FDA0004012421210000141
5.一种如权利要求1-4中任一项所述有机稠环化合物的制备方法，其特征在于，所述有机稠环化合物的合成路线为：
Figure FDA0004012421210000151
R1，R2，R3，R4，Ar1与上述范围相同；所述有机稠环化合物的制备方法包括以下步骤：
在惰性气体保护下，将通式为A的化合物A、通式为B的化合物B、碱性物质加入至溶剂中，并加入催化剂进行加热反应，得到所述有机稠环化合物。
6.一种如权利要求1-4中任一项所述有机稠环化合物在制备有机电致发光器件中的应用。
7.一种部分或全部包含权利要求1-4中任一项所述有机稠环化合物的有机发光主体材料。
8.根据权利要求7所述的有机发光主体材料，其特征在于，所述有机发光主体材料包括第一主体材料和第二主体材料；所述第一主体材料为所述有机稠环化合物；所述第二主体材料的结构式为以下结构式中的任一种：
Figure FDA0004012421210000161
Figure FDA0004012421210000171
Figure FDA0004012421210000181
Figure FDA0004012421210000191
Figure FDA0004012421210000201
9.根据权利要求8所述的有机发光主体材料，其特征在于，所述第一主体材料和所述第二主体材料的重量比为1:99-99:1。
10.一种有机电致发光器件，包括阳极、阴极以及至少一层设置在所述阳极和所述阴极之间的中间层，所述中间层包括发光层，其特征在于，所述发光层部分或全部包含权利要求7-9中任一项所述的有机发光主体材料。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112292437A (zh) * 2018-06-22 2021-01-29 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 有机电致发光化合物、有机电致发光材料以及包含其的有机电致发光装置
CN112979558A (zh) * 2019-12-16 2021-06-18 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 有机电致发光化合物、多种主体材料和包含其的有机电致发光装置
CN113045585A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种有机稠环化合物及其制备方法和应用
CN113444096A (zh) * 2020-03-26 2021-09-28 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 多种主体材料以及包含其的有机电致发光装置
CN113563871A (zh) * 2021-09-27 2021-10-29 浙江华显光电科技有限公司 主体材料、有机光电器件及显示或照明装置
CN114773286A (zh) * 2022-05-10 2022-07-22 长春海谱润斯科技股份有限公司 一种含氮杂环有机化合物及其有机发光器件

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112292437A (zh) * 2018-06-22 2021-01-29 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 有机电致发光化合物、有机电致发光材料以及包含其的有机电致发光装置
CN112979558A (zh) * 2019-12-16 2021-06-18 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 有机电致发光化合物、多种主体材料和包含其的有机电致发光装置
CN113444096A (zh) * 2020-03-26 2021-09-28 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 多种主体材料以及包含其的有机电致发光装置
CN113045585A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种有机稠环化合物及其制备方法和应用
CN113563871A (zh) * 2021-09-27 2021-10-29 浙江华显光电科技有限公司 主体材料、有机光电器件及显示或照明装置
CN114773286A (zh) * 2022-05-10 2022-07-22 长春海谱润斯科技股份有限公司 一种含氮杂环有机化合物及其有机发光器件

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