CN116143813A - 一种含氮杂硼杂蒽的有机化合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含氮杂硼杂蒽的有机化合物及其用途，其中含氮杂硼杂蒽的有机化合物具有如通式(I)或通式(II)所示的结构，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，通过将功能团上的蒽环通过氮杂硼杂取代，便于提高材料分子的稳定性，提高材料的发光效率，以其制备发光器件，可以实现较高的器件寿命。按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物可作为有机光电材料，通过与合适的器件结构匹配，能提高其作为电致发光器件的发光效率及寿命，提供了一种效率高、寿命长、滚降低的发光器件的解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及电致发光材料领域，尤其涉及一种含氮杂硼杂蒽的有机化合物，包含其的混合物、组合物，及其在有机电子器件中的应用，特别是在有机电致发光器件中的应用。
背景技术
有机半导体材料在结构以及合成方式上具有多样性，制造成本相对较低以及具有优良的光学与电学性能，有机发光二极管(OLED)在光电器件(例如平板显示器和照明)的应用方面具有很大的潜力。
目前为止，基于荧光和磷光的发光材料体系已被开发出来，使用荧光材料的有机发光二极管具有可靠性高的特点，但其在电气激发下其内部电致发光量子效率被限制为25％，这是因为激子的单重激发态和三重激发态的分支比为1:3。目前荧光材料在蓝光OLED器件仍是主流，其中蓝光主体以蒽类化合物为主，客体以芘类化合物为主，但以此类作为发光层材料的OLED，工作电压较高，寿命仍然较短，因此不管是产业界还是学术界，目前新型蓝光材料仍是热点。
对于OLED发光器件，材料性能决定发光器件效率及寿命，当前常用的蒽类化合物和芘类化合物，专利基本上被日本出光兴产公司所垄断。含蒽基团的碳、氢类有机化合物，这类材料由于其为全碳氢结构，其电荷传输性能有限，导致器件驱动电压较高，且寿命不高。芘类化合物也存在着发光效率低，发光谱线较宽的问题。
因此，现有技术，特别是材料解决方案还有待于改进和发展。为了更进一步提高蓝光发光层材料电荷传输性能及发光性能，现有技术中通过将蒽基团的四个碳原子用氮原子、硼原子取代，在不改变蒽基团的主要结构的前提下，形成较好的电荷传输性能及发光特性，得到较好的器件结果。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含氮杂硼杂蒽的有机化合物、包含其的混合物，组合物、有机电子器件及应用，旨在解决现有的蓝光材料性能不足的问题。
本发明的技术方案如下：
一种含氮杂硼杂蒽的有机化合物，具有如通式(I)或通式(II)所示的结构：
其中：
T、P独立地选自B或N，且相邻的T与P不能同时为B或N；
Ar1-Ar4独立地选自取代或未取代含有6-60个C原子的芳香基团或5-60个环原子的杂芳香基团或3-30个环原子的非芳香环系，Ar1与Ar2之间可以分开、也可以相连，Ar3与Ar4之间可以分开、也可以相连；
L1-L4独立地选自H或D，或取代或未取代的含有6-60个C原子的芳香基团或5-60个环原子的杂芳香基团或3-30个环原子的非芳香环系，或具有1-20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3-20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1-20个C原子的酮基，或具有2-20个C原子的烷氧基羰基，或具有4-20个C原子的芳氧基羰基基团，或氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、羟基、硝基、胺基、芳胺基、杂芳胺基、CF3、Cl、Br、F、I或可交联的基团，或这些基团的组合。
本发明进一步涉及一种混合物，包括一种如上所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，及至少一种有机功能材料，所述的有机功能材料可选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光体或主体材料。
本发明还涉及一种组合物，包括一种如上所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，及至少一种有机溶剂。
本发明进一步涉及一种有机电子器件，至少包含一种如上所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，或如上所述的混合物。
有益效果：按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，将蒽结构单元中的四个碳原子用氮与硼原子取代，在不改变蒽功能基团单元主要结构的前提下，提高材料分子的电荷传输平衡性，提高材料的稳定性和发光效率，以其制备的发光器件具有较高的效率和寿命。按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物可作为OLED器件中的功能材料，通过与合适的其它功能材料配合，能提高其作为OLED器件的发光效率及寿命，从而提供了一种效率高、寿命长的发光器件的材料解决方案。
附图说明
附图1：化合物A的1*10-5mol/L甲苯溶液的吸收和发射光谱图。
附图2：化合物B的1*10-5mol/L甲苯溶液的吸收和发射光谱图。
具体实施方式
本发明提供一种包含氮杂硼杂蒽的有机化合物及其在有机电子器件中的应用。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明中，颜色转换器，颜色转换层，CCL具有相同的含义，可以互换。
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，“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。
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。
在本发明实施例中，有机材料的能级结构，单线态能级S1、三线态能级T1、HOMO、LUMO起着关键的作用。下面对这些能级的确定做一介绍。
HOMO和LUMO能级可以通过光电效应进行测量，例如XPS(X射线光电子光谱法)和UPS(紫外光电子能谱)或通过循环伏安法(以下简称CV)。最近，量子化学方法，例如密度泛函理论(以下简称DFT)，也成为行之有效的计算分子轨道能级的方法。
有机材料的单线态能级S1可通过发光光谱来确定，三线态能级ET1可通过低温时间分辨发光光谱来测量。S1和T1还可以通过量子模拟计算(如通过Time-dependent DFT)得到，如通过商业软件Gaussian 09W(Gaussian Inc.)，具体的模拟方法可参见WO2011141110或如下在实施例中所述。ΔEST定义为(S1-T1)。
应该注意，HOMO、LUMO、S1、T1的绝对值取决于所用的测量方法或计算方法，甚至对于相同的方法，不同评价的方法，例如在CV曲线上起始点和峰点可给出不同的HOMO/LUMO值。因此，合理有意义的比较应该用相同的测量方法和相同的评价方法进行。本发明实施例的描述中，HOMO、LUMO、S1、ET1的值是基于Time-dependent DFT的模拟，但不影响其他测量或计算方法的应用。
在发明中，(HOMO-1)定义为第二高的占有轨道能级，(HOMO-2)为第三高的占有轨道能级，以此类推。(LUMO+1)定义为第二低的未占有轨道能级，(LUMO+2)为第三低的占有轨道能级，以此类推。
本发明涉及一种含氮杂硼杂蒽的有机化合物，具有如通式(I)或通式(II)所示的结构：
其中：T、P独立地选自B或N，且相邻的T与P不能同时为B或N；Ar1-Ar4独立地选自取代或未取代含有6-60个C原子的芳香基团或5-60个环原子的杂芳香基团或3-30个环原子的非芳香环系，Ar1与Ar2之间可以分开、也可以相连，Ar3与Ar4之间可以分开，也可以相连；L1-L4独立地选自H或D，或取代或未取代的含有6-60个C原子的芳香基团或5-60个环原子的杂芳香基团或3-30个环原子的非芳香环系，或具有1-20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3-20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1-20个C原子的酮基，或具有2-20个C原子的烷氧基羰基，或具有4-20个C原子的芳氧基羰基基团，或氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、羟基、硝基、胺基、芳胺基、杂芳胺基、CF3、Cl、Br、F、I或可交联的基团，或者这些基团的组合。
在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4独立地选自取代或未取代的含有6-30个C原子的芳香基团或5-30个环原子的杂芳香基团。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4独立选自取代或未取代的含有6-20个C原子的芳香基团或5-20个环原子的杂芳香基团。
在某些实施例中，Ar1-Ar4优先选自如下基团：
其中：Y每次出现时，分别独立地选自CR1R2、NR1、O、S、SiR1R2、PR1、P(＝O)R1、S＝O、S(＝O)2或C＝O；X每次出现时，分别独立地选自CR1或N；R1和R2每次出现时，独立地选自H或D，或具有1-20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3-20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1-20个C原子的酮基，或具有2-20个C原子的烷氧基羰基，或具有4-20个C原子的芳氧基羰基基团，或氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、羟基基团、硝基、CF3、Cl、Br、F、I或可交联的基团，或具有5-60个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团，或具有5-60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，或这些基团的组合。
进一步的，Ar1-Ar4独立选自如下基团：
其中：环上的H原子可以进一步被取代。
更加优选的，Ar1-Ar4选自如下基团：
其中：X、Y的定义同上所述。
在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4中至少有一个选自取代或未取代的含有10-60个C原子的稠环芳香基团或8-60个环原子的稠环杂芳香基团。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的含有10-30个C原子的稠环芳香基团或8-30个环原子的稠环杂芳香基团。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4中至少有两个选自取代或未取代的含有10-30个C原子的稠环芳香基团或8-30个环原子的稠环杂芳香基团。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的含有10-30个C原子的稠环芳香基团或8-30个环原子的稠环杂芳香基团。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的含有10-30个C原子的稠环芳香基团或8-30个环原子的稠环杂芳香基团。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的含有10-30个C原子的稠环芳香基团或8-30个环原子的稠环杂芳香基团。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的含有10-30个C原子的稠环芳香基团或8-30个环原子的稠环杂芳香基团。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的含有10-30个C原子的稠环芳香基团或8-30个环原子的稠环杂芳香基团。
在某个优选的实施例中，所述的稠环芳香基团或稠环杂芳香基团选自以下基团：
其中：X、Y的定义同上所述。
更优选的，所述的稠环芳香基团或稠环杂芳香基团选自：
其中：X、Y的定义同上所述。
在某个优选的实施例中，所述的稠环芳香基团选自：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；所述的稠环杂芳香基团选自苯并呋喃、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、及其衍生物。
在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的苯或者萘或者菲。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的萘或者苯。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的萘或者菲。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的苯或者萘或者菲。在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自取代或未取代的萘或者菲。
在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自苯或者萘。
在某个优选的实施例中，Ar1-Ar4选自杂芳香基团。
在某个优选的实施例中，L1-L4独立地选自H或D，或者取代或未取代的含有6-60个C原子的芳香基团或5-60个环原子的杂芳香基团或3-30个环原子的非芳香环系，或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3-20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1-20个C原子的酮基，或具有2-20个C原子的烷氧基羰基，或具有4-20个C原子的芳氧基羰基基团，或氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、羟基、硝基、胺基、芳胺基、杂芳胺基、CF3、Cl、Br、F、I或可交联的基团，或这些基团的组合。
在某个优选的实施例中，L1-L4在每一次出现时，分别独立地选自包含有如下基团的结构单元：
其中：X、Y的定义同上所述。
在某些优选的实施例中，所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物选自如下通式(Ia)、(Ib)、(IIa)或(IIb)：
其中：Ar1-Ar4、L1-L4的定义同上所述。
在某些优选的实施例中，所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物选自如下通式：
其中，L5-L8选自单键，或取代或未取代的含有6-30个C原子的芳香基团或5-30个环原子的杂芳香基团，P、T、Ar1-Ar4、L2、L4的定义同上所述，Ar5-Ar8的定义同Ar1。
在另一些优选的实施例中，所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物选自如下通式(III)-(V)：
其中：P、T、Ar1-Ar8、L2、L4的定义同上所述。
在另一个更加优选的实施例中，所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物选自如下通式(IIIa)-(Va)：
其中：Ar1-Ar8、L2、L4的定义同上所述。
在某个优选的实施例中，上述的L1-L4在每一次出现时，独立选自H、D或者包含有如下基团的结构单元。
其中：n2，n3，n4，n5均为大于或等于1的整数；环上的H原子可以进一步被取代。
进一步的，L1-L4独立选自如下基团或者多个以下基团的组合：
其中：环上的H原子可以进一步被取代。
在某些优先的实施例中，上述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其中Ar1-Ar8和L1-L4可进一步选自以下结构单元或它们的组合:
其中n是1或2或3或4。
在一个比较优选的实施例中，所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物是至少部分被氘代，较好是10％的H被氘代，更好是20％的H被氘代，很好是30％的H被氘代，最好是40％的H被氘代。
以下列出按照本发明所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物的具体结构，但不限于此：
按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，可以作为功能材料应用于电子器件，特别是OLED器件中。有机功能材料可分为空穴注入材料(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)、发光体(Emitter)、主体材料(Host)和有机染料。在一个优先的实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物可作为主体材料，或电子传输材料，或空穴传输材料。
在一个优选的实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物可作为荧光主体材料或共主体材料。
作为蓝光主体材料必须有适当的单线态能级，即S1。在某些实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其S1≥2.8eV，较好是≥2.85eV，更好是≥2.90eV，最好是≥2.95eV。
在一个优选的实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物可作为荧光客体材料。
作为蓝光客体材料必须有适当的单线态能级，即S1。在某些实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其S1≥2.7eV，较好是≥2.75eV，更好是≥2.80eV，最好是≥2.85eV。
作为蓝光客体材料必须有较高的光致发光量子效率，即PLQY。在某些实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其PLQY≥40％，较好是≥50％，更好是≥60％，最好是≥70％。
作为有机功能材料希望有好的热稳定性。一般的，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其玻璃化温度Tg≥100℃，较好的Tg≥140℃，更好的Tg≥180℃。
在某些优选的实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其(HOMO-(HOMO-1))≥0.2eV，较好是≥0.3eV，更好是≥0.4eV，最好是≥0.45eV。
在另一些优选的实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其((LUMO+1)-LUMO)≥0.15eV，较好是≥0.25eV，更好是≥0.30eV，最好是≥0.35eV。
在某些实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物具有发光功能，其发光波长在300到1000nm之间，较好是在350到900nm之间，更好是在400到800nm之间。这里指的发光是指光致发光或电致发光。
在另一个优选的实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物可作为激子或电子阻档材料。
作为绿光磷光器件中的激子阻档材料必须有适当的三线态能级，即T1。在某些实施例中，按照发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其T1≥2.4eV，较好是≥2.45eV，更好是≥2.50eV，最好是≥2.55eV。
作为绿光激子阻档材料希望有较低LUMO轨道能级值。一般的，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其LUMO能级值≥-2.80eV，较好是≥2.75eV，更好是≥2.70eV，最好是≥2.65eV。
在某些优选的实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其(LUMO-(LUMO-1))≥0.2eV，较好是≥0.3eV，更好是≥0.4eV，最好是≥0.45eV。
本发明还涉及一种混合物，包括如一种上述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，以及至少一种有机功能材料。所述的有机功能材料，包括空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光体、或主体材料。发光体选自单重态发光体(荧光发光体)、三重态发光体(磷光发光体)及有机热激发延迟荧光材料(TADF材料)。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篇专利文件中的全部内容并入本文作为参考。有机功能材料可以是小分子和高聚物材料。
在某些实施例中，所述的混合物，包含至少一种按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物和一种荧光客体发光体。这里按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物可以作为荧光主体材料，其中所述的荧光发光体重量百分比为≤10wt％，较好是≤9wt％，更好是≤8wt％，特别好是≤7wt％，最好是≤5wt％。
在另一些优选的实施例中，所述的混合物，包含至少一种按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物和一种荧光主体材料。这里按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物可以作为荧光客体材料，其中所述的荧光客体重量百分比为≤10wt％，较好是≤9wt％，更好是≤8wt％，特别好是≤7wt％，最好是≤5wt％。
其中关于主体材料，荧光发光体材料，TADF材料及其他有机功能材料的详细描述详见WO2018095395，特此将此专利文件中的全部内容并入本文作为参考。
本发明的一个目的是为蒸镀型OLED提供材料解决方案。
在某些实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其分子量≤1100g/mol，优选≤1000g/mol，很优选≤950g/mol，更优选≤900g/mol，最优选≤800g/mol。
本发明的另一个目的是为印刷OLED提供材料解决方案。
在某些实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其分子量≥700g/mol，优选≥900g/mol，更优选≥1000g/mol，最优选≥1100g/mol。
在另一些实施例中，按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，在25℃时，在甲苯中的溶解度≥10mg/ml，优选≥15mg/ml，最优选≥20mg/ml。
本发明还进一步涉及一种组合物或油墨，包含有一种按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物及至少一种有机溶剂。
用于印刷工艺时，油墨的粘度，表面张力是重要的参数。合适的油墨的表面张力参数适合于特定的基板和特定的印刷方法。
在一个优选的实施例中，按照本发明的油墨在工作温度或在25℃下的表面张力约在19dyne/cm到50dyne/cm范围；更好是在22dyne/cm到35dyne/cm范围；最好是在25dyne/cm到33dyne/cm范围。
在另一个优选的实施例中，按照本发明的油墨在工作温度或25℃下的粘度约在1cps到100cps范围；较好是在1cps到50cps范围；更好是在1.5cps到20cps范围；最好是在4.0cps到20cps范围。如此配制的组合物将便于喷墨印刷。
粘度可以通过不同的方法调节，如通过合适的溶剂选取和油墨中功能材料的浓度。按照本发明的包含有所述的金属有机配合物或高聚物的油墨可方便人们将印刷油墨按照所用的印刷方法在适当的范围调节。一般的，按照本发明的组合物包含的功能材料的重量比为0.3％～30wt％范围，较好的为0.5％～20wt％范围，更好的为0.5％～15wt％范围，更更好的为0.5％～10wt％范围，最好的为1％～5wt％范围。
在一些实施例中，按照本发明的油墨，所述的至少一种的有机溶剂选自基于芳族或杂芳族的溶剂，特别是脂肪族链/环取代的芳族溶剂、或芳族酮溶剂，或芳族醚溶剂。
适合本发明的溶剂的例子有，但不限于：基于芳族或杂芳族的溶剂：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、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、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、1-甲氧基萘、环己基苯、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、1,3-二丙氧基苯、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、二苄醚等；基于酮的溶剂：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，异佛尔酮、2,6,8-三甲基-4-壬酮、葑酮、2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2,5-己二酮、佛尔酮、二正戊基酮；芳族醚溶剂：3-苯氧基甲苯、丁氧基苯、苄基丁基苯、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、1,2,4-三甲氧基苯、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、戊醚c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；酯溶剂：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。
进一步，按照本发明的油墨，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、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。
在另一些实施例中，所述的印刷油墨进一步包含有另一种有机溶剂。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。
在一个优选的实施例中，按照本发明的组合物是一溶液。
在另一个优选的实施例中，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20wt％的按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物或其混合物，较好的是0.1至15wt％，更好的是0.2至10wt％，最好的是0.25至5wt％的有机化合物或其混合物。
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。首选的是喷墨印刷，喷印及凹版印刷。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，的详细信息请参见Helmut Kipphan主编的《印刷媒体手册：技术和生产方法》(Handbook of Print Media:Technologies andProduction Methods),ISBN 3-540-67326-1。
基于上述有机化合物，本发明还提供一种如上所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物或高聚物的应用，即将所述含氮杂硼杂蒽的有机化合物或高聚物应用于有机电子器件，所述的有机电子器件可选于，但不限于，颜色转换器，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。本发明实施例中，优选将所述含氮杂硼杂蒽的有机化合物用于电致发光器件的发光层。
本发明进一步涉及一种有机电子器件，至少包含一种如上所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物或高聚物。一般的，此种有机电子器件至少包含一个阴极，一个阳极及位于阴极和阳极之间的一个功能层，其中所述的功能层中至少包含一种如上所述的有机化合物或高聚物。所述的有机电子器件可选于，但不限于，颜色转换器，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 PlasmonEmitting Diode)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。
在某些特别优选的实施例中，所述的电致发光器件，包含一发光层，所述的发光层包含一种所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，或包含一种所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物和一种磷光发光体，或包含一种所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物和一种主体材料，或包含一种所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，一种磷光发光体和一种主体材料。
在以上所述的电致发光器件，特别是OLED中，包括一基片，一阳极，至少一发光层，一阴极。
基片可以是不透明或透明。一个透明的基板可以用来制造一个透明的发光元器件。例如可参见，Bulovic等Nature 1996,380,p29，和Gu等，Appl.Phys.Lett.1996,68,p2606。基片可以是刚性的或弹性的。基片可以是塑料，金属，半导体晶片或玻璃。最好是基片有一个平滑的表面。无表面缺陷的基板是特别理想的选择。在一个优选的实施例中，基片是柔性的，可选于聚合物薄膜或塑料，其玻璃化温度Tg为150℃以上，较好是超过200℃，更好是超过250℃，最好是超过300℃。合适的柔性基板的例子有聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)和聚乙二醇(2,6-萘)(PEN)。
阳极可包括一导电金属或金属氧化物，或导电聚合物。阳极可以容易地注入空穴到空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)或发光层中。在一个优选的实施例中，阳极的功函数和发光层中的发光体或作为HIL或HTL或电子阻挡层(EBL)的p型半导体材料的HOMO能级或价带能级的差的绝对值小于0.5eV，较好是小于0.3eV，最好是小于0.2eV。阳极材料的例子包括但不限于：Al、Cu、Au、Ag、Mg、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO、铝掺杂氧化锌(AZO)等。其他合适的阳极材料是已知的，本领域普通技术人员可容易地选择使用。阳极材料可以使用任何合适的技术沉积，如一合适的物理气相沉积法，包括射频磁控溅射，真空热蒸发，电子束(e-beam)等。在某些实施例中，阳极是图案结构化的。图案化的ITO导电基板可在市场上买到，并且可以用来制备根据本发明的器件。
阴极可包括一导电金属或金属氧化物。阴极可以容易地注入电子到EIL或ETL或直接到发光层中。在一个优选的实施例中，阴极的功函数和发光层中发光体或作为电子注入层(EIL)或电子传输层(ETL)或空穴阻挡层(HBL)的n型半导体材料的LUMO能级或导带能级的差的绝对值小于0.5eV，较好是小于0.3eV，最好是小于0.2eV。原则上，所有可用作OLED的阴极的材料都可能作为本发明器件的阴极材料。阴极材料的例子包括但不限于：Al、Au、Ag、Ca、Ba、Mg、LiF/Al、MgAg合金、BaF2/Al、Cu、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO等。阴极材料可以使用任何合适的技术沉积，如一合适的物理气相沉积法，包括射频磁控溅射，真空热蒸发，电子束(e-beam)等。
OLED还可以包含其他功能层，如空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)。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。
在一个优选的实施例中，按照本发明的发光器件中，其发光层是通过按照本发明的组合物制备而成。
在另一个优选的实施例中，按照本发明的有机电子器件是颜色转换器；更加优选的，其中按照本发明的含氮杂硼杂蒽的有机化合物是作为主体。
按照本发明的发光器件，其发光波长在300到1000nm之间，较好的是在350到900nm之间，更好的是在400到800nm之间。
本发明还涉及按照本发明的有机电子器件在各种电子设备中的应用，包括，但不限于，显示设备，照明设备，光源，传感器等等。
本发明还涉及包含有按照本发明的有机电子器件的电子设备，包括，但不限于，显示设备，照明设备，光源，传感器等等。
具体实施例
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所进行的一定的改变，都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
氮杂硼杂蒽的合成：具体的合成步骤如下，依次采用如下方法合成出最核心的骨架。
实施例1
中间核心骨架化合物4的合成路线如下：
具体合成步骤如下：
化合物2的合成：在100mL史莱克管中加入化合物1(1.75g,6.58mmol)，醋酸钯(0.044g,0.20mmol)，4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(0.228g,0.39mmol)，碳酸铯(6.43g,19.74mmol)，抽换氩气三次，加入干燥的1,4-二氧六环(26mL)，注入碘苯(2.68g,13.16mmol)，将反应体系升至110℃，反应16h。冷却至室温后，用二氯甲烷萃取3次，合并有机相用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，抽滤得到的滤液减压除去溶剂，得到的粗产物经柱层析纯化(洗脱剂：石油醚/二氯甲烷＝3:1)，然后从二氯甲烷/甲醇中重结晶，得到2.17g白色固体化合物2(产率：79％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6,297K,ppm)δ7.58(s,2H),7.41(s,2H),7.23(t,J＝8.0Hz,4H),6.93(d,J＝8.0Hz,4H),6.85(t,7.2Hz,2H).13C NMR(101MHz,DMSO-d6,297K,ppm)δ143.98,136.91,129.21,125.28,120.13,117.00,115.62。
化合物3的合成：在100mL史莱克管中加入化合物2(2.0g,4.78mmol)，四(三苯基膦)钯(0.553g,0.48mmol)，抽换氩气三次后，加入干燥的甲苯(47mL)，将三丁基乙烯基锡(4.55g,14.35mmol)注入反应体系中，反应体系温度升至110℃，反应16h。冷却至室温后，加入饱和氟化钾溶液淬灭反应，用二氯甲烷萃取3次，合并有机相用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，抽滤得到的滤液减压除去溶剂，得到的粗产物经柱层析纯化(洗脱剂：石油醚/二氯甲烷＝3:1)，然后从二氯甲烷/甲醇中重结晶，得到1.1g黄色固体化合物3(产率：74％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6,297K,ppm)δ7.65(s,2H),7.42(s,2H),7.14(t,J＝7.6Hz,4H),6.83(dd,J＝17.6,11.0Hz,2H),6.75(d,J＝7.6Hz,4H),6.69(t,J＝7.2Hz,2H),5.64(dd,J＝17.7,1.3Hz,2H),5.19(dd,J＝11.0,1.3Hz,2H).13C NMR(101MHz,DMSO-d6,297K,ppm)δ146.55,135.90,132.51,132.21,129.06,120.82,120.77,118.10,114.72。
化合物4的合成：100mL史莱克管中加入化合物3(850.0mg,3.20mmol)，抽换氩气三次，加入邻二氯苯(40mL)，干燥的三乙胺(1.10g,10.88mmol)，注入苯基二氯硼烷(1.73g,10.88mmol)，将反应体系升至180℃，反应10h。冷却至室温后，过滤出白色固体，用二氯甲烷和甲醇各洗涤三次(10mL×3)得664mg白色固体化合物4(产率：50％)。1H NMR(400MHz,CD2Cl2,297K,ppm)δ7.97(d,J＝11.6Hz,2H),7.52–7.41(m,6H),7.28–7.23(m,8H),7.21(s,2H),7.18–7.12(m,6H),7.09(d,J＝11.5Hz,2H)。
实施例2
中间核心骨架化合物8的合成路线如下：
具体合成步骤如下：
化合物6的合成：在100mL史莱克管中加入化合物5(1.0g,3.76mmol)，醋酸钯(25.3mg,0.11mmol)，4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(130.5mg,0.22mmol)，碳酸铯(3.67g,11.28mmol)，抽换氩气三次，加入干燥的1,4-二氧六环(15mL)，注入碘苯(1.53g,7.52mmol)，将反应体系升至110℃，反应12h。冷却至室温后，用二氯甲烷萃取3次，合并有机相用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，抽滤得到的滤液减压除去溶剂，得到的粗产物经柱层析纯化(洗脱剂：石油醚/二氯甲烷＝3:1)，然后从二氯甲烷/正己烷中重结晶，得到1.46g白色固体化合物6(产率：93％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6,297K,ppm)δ7.72(s,1H),7.49(s,2H),7.22(t,J＝7.6Hz,4H),7.07(d,J＝7.6Hz,4H),6.98(s,1H),6.86(t,J＝7.6Hz,2H).13C NMR(101MHz,DMSO-d6,297K,ppm)δ142.36,141.80,135.79,129.05,121.26,119.04,106.99,103.59。
化合物7的合成：在100mL史莱克管中加入化合物6(1.0g,2.39mmol)，乙烯基三氟硼酸钾(1.60g,11.96mmol)，氯化钯(42.4mg,0.24mmol)，三苯基膦(188.2mg,0.72mmol)，碳酸铯(4.67g,14.35mmol)，抽换氩气三次，加入四氢呋喃(18mL)和水(2mL)，将反应体系升至80℃，反应18h。冷却至室温后，用乙醚萃取3次，合并有机相用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，抽滤得到的滤液减压除去溶剂，得到的粗产物经柱层析(三氧化二铝)纯化(洗脱剂：石油醚/二氯甲烷＝3:1)，然后从二氯甲烷/正己烷中重结晶，得到268mg黄色固体化合物7(产率：36％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6,297K,ppm)δ7.74(d,J＝8.8Hz,3H),7.16(t,J＝7.6Hz,4H),6.96–6.84(m,7H),6.75(td,J＝7.6,1.2Hz,2H),5.74(dd,J＝17.5,1.6Hz,2H),5.15(dd,J＝11.0,1.6Hz,2H).13C NMR(101MHz,DMSO-d6,297K,ppm)δ144.43,141.16,132.34,128.96,123.66,122.66,119.44,117.06,112.41,109.96。
化合物8的合成：25mL史莱克管中加入化合物7(190.0mg,0.61mmol)，抽换氩气三次，加入邻二氯苯(5mL)，干燥的三乙胺(246.2g,2.43mmol)，注入苯基二氯硼烷(386.4g,2.43mmol)，将反应体系升至180℃，反应12h。冷却至室温后，减压除去溶剂，得到的粗产物经柱层析纯化(洗脱剂：石油醚/二氯甲烷＝2:1)，然后用二氯甲烷/甲醇重结晶得179mg白色固体化合物8(产率：61％)。1H NMR(400MHz,CD2Cl2,297K,ppm)δ8.26(d,J＝11.6Hz,2H),8.06(s,1H),7.26–7.08(m,16H),7.04(d,J＝11.6Hz,2H),6.96–6.91(m,4H),6.25(s,1H).13C NMR(101MHz,CD2Cl2,297K,ppm)δ145.03,144.00,143.68,134.27,130.42,130.39,129.46,129.39,128.07,127.40,127.23,122.00,106.70,106.64。
实施例3
化合物(1)的合成路线如下：
中间体1-1可以在市场上购买，中间体1-2通过文献报道的方法合成，利用核心骨架化合物4在NBS作用下形成，两者纯度均超过99％。直接用于下一步的合成。
化合物(1)的合成：采用经典的Suzuki反应，在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体1-2、101mmol中间体化合物1-1、100mmol碳酸钾，2mmolPd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用乙酸乙酯萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、乙酸乙酯混合溶剂重结晶，得40.8mmol产品化合物(1)，产率：81.6％。MS(ASAP)＝636.4。
实施例4
化合物(2)的合成路线如下：
化合物(2)的合成：采用经典的Suzuki反应，与化合物(1)的合成路线相似，具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体2-1、102mmol中间体化合物2-2、100mmol碳酸钾，2mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用二氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用甲苯、石油醚组成的混合溶剂重结晶，得35.8mmol产品化合物(2)，产率：71.6％。MS(ASAP)＝636.3。
实施例5
化合物(3)的合成路线如下图：
化合物(3)的合成：中间体3-2均可以在市场上购买所得，采用经典的Suzuki反应，具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体3-1、50mmol中间体化合物3-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用二氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇混合溶剂重结晶，得35.4mmol产品化合物(3)，产率：70.8％。MS(ASAP)＝560.3。
实施例6
化合物(4)的合成路线如下：
中间体4-2可以在市场上购买，中间体4-1通过文献报道的方法合成，两者纯度均超过99％。直接用于下一步的合成。
化合物(4)的合成：采用经典的Suzuki反应，在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体4-1、51mmol中间体化合物4-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用乙酸乙酯萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、乙酸乙酯混合溶剂重结晶，得32.6mmol产品化合物(4)，产率：75.2％。MS(ASAP)＝812.4。
实施例7
化合物(5)的合成路线如下：
化合物(5)的合成：采用经典的Suzuki反应，在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体5-1、51mmol中间体化合物5-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用乙酸乙酯萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用三氯甲烷、甲苯混合溶剂重结晶，得40.2mmol产品化合物(5)，产率：80.4％。MS(ASAP)＝776.5。
实施例8
化合物(6)的合成路线如下：
化合物(6)的合成：采用经典的氢氘交换反应，在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体6-1、200mmol中间体化合物6-2、200mmol的AlCl3固体，置换成N2气氛，加热回流反应，反应4h，待反应结束，降至室温。把反应液逐滴倒入氘水中，洗涤除去碱，用二氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。三氯甲烷、甲醇混合溶剂重结晶，得36.5mmol产品化合物(6)，产率：73.0％。MS(ASAP)＝659.1。
实施例9
化合物(7)的合成路线如下：
化合物(7)的合成：采用经典的Suzuki反应，在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体7-1、51mmol中间体化合物7-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用乙酸乙酯萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用三氯甲烷、甲醇混合溶剂重结晶，得45.5mmol产品化合物(7)，产率：81.0％。MS(ASAP)＝555.3。
实施例10
化合物(8)的合成路线如下：
化合物(8)的合成：采用经典的Suzuki反应，在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体8-1、51mmol中间体化合物8-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用乙酸乙酯萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、乙酸乙酯混合溶剂重结晶，得43.4mmol产品化合物(8)，产率：86.8％。MS(ASAP)＝663.3。
实施例11
化合物(9)的合成路线如下：
化合物(9)的合成：中间体9-1可通过溴代物制得，中间体9-2可以在市场上购买所得。采用经典的Suzuki反应，具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体9-1、50mmol中间体化合物9-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用二氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、乙醇混合溶剂重结晶，得32.9mmol产品化合物(9)，产率：65.8％。MS(ASAP)＝792.4。
实施例12
化合物(10)的合成路线如下：
化合物(10)的合成：采用经典的Suzuki反应，与化合物(1)的合成路线相似，中间体10-1参照文献报道的合成方法合成，具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体10-1、50mmol中间体化合物10-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用三氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、石油醚混合溶剂重结晶，得35.8mmol产品化合物(10)，产率：71.6％。MS(ASAP)＝903.4。
实施例13
化合物(11)的合成路线如下：
中间体11-3的合成：中间体11-1均可以在市场上购买所得，采用经典的Suzuki反应，具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体11-1、50mmol中间体化合物11-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用二氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、石油醚混合溶剂重结晶，得中间体11-3产品30.5mmol，产率：61.0％。MS(ASAP)＝744.2。
化合物(11)的合成：采用经典的Suzuki反应，与化合物(1)的合成路线相似，中间体11-4参照文献报道的合成方法合成，具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体11-3、50mmol中间体化合物11-4、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(PPh3)4，200mL甲苯，50mL水与50mL乙醇，置换成N2气氛，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用三氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、石油醚混合溶剂重结晶，得43.2mmol产品化合物(11)，产率：86.4％。MS(ASAP)＝905.3。
实施例14
化合物(12)的合成路线如下：
化合物(12)的合成：采用经典的Hartwig反应，中间体12-1参照文献报道的合成方法合成，最终产物具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体12-1、102mmol中间体化合物12-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(OAc)2，200mL甲苯，置换成N2气氛，用注射器打入1mmol的P(t-Bu)3，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。加水淬灭反应，把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用三氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、正已烷混合溶剂重结晶，得28.2mmol产品化合物(12)，产率：56.4％。MS(ASAP)＝818.4。
实施例15
化合物(13)的合成路线如下：
化合物(13)的合成：采用经典的Hartwig反应，中间体13-1参照文献报道的合成方法合成，与化合物(12)的合成路线相似，最终产物具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体13-1、102mmol中间体化合物13-2、50mmol碳酸钾，1mmol Pd(OAc)2，200mL甲苯，置换成N2气氛，用注射器打入1mmol的P(t-Bu)3，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。加水淬灭反应，把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用三氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用二氯甲烷、石油醚混合溶剂重结晶，得30.2mmol产品化合物(13)，产率：60.4％。MS(ASAP)＝818.3。
实施例16
化合物(14)的合成路线如下：
化合物(14)的合成：采用经典的Hartwig反应，中间体14-1参照文献报道的合成方法合成，与化合物(12)的合成路线相似，最终产物具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体14-1、102mmol中间体化合物14-2、50mmol碳酸钾，0.5mmol Pd(OAc)2，200mL甲苯，置换成N2气氛，用注射器打入1mmol的P(t-Bu)3，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。加水淬灭反应，把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用三氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用三氯甲烷、石油醚混合溶剂重结晶，得34.4mmol产品化合物(14)，产率：68.8％。MS(ASAP)＝651.3。
实施例17
化合物(15)的合成路线如下：
化合物(15)的合成：采用经典的Hartwig反应，中间体15-1参照文献报道的合成方法合成，与化合物(12)的合成路线相似，最终产物具体合成步骤如下：在500mL的三口烧瓶中加入50mmol中间体15-1、102mmol中间体化合物15-2、50mmol碳酸钾，0.5mmol Pd(OAc)2，200mL甲苯，置换成N2气氛，用注射器打入1mmol的P(t-Bu)3，加热回流反应，TLC跟踪反应进程，待反应结束，降至室温。加水淬灭反应，把反应液倒入水中，洗涤除去碱，用三氯甲烷萃取水相，合并有机相，将溶剂减压旋蒸干净，得粗产品，用快速硅胶柱析方法提纯，得到固体产品。再用三氯甲烷、石油醚混合溶剂重结晶，得32.4mmol产品化合物(15)，产率：64.8％。MS(ASAP)＝651.2。
对比例材料为：
其中REF为蓝光主体材料的合成步骤参照以下文献：WO2018159964A1；BD-1为蓝光客体。
有机化合物材料的能级可通过量子计算得到，比如利用TD-DFT(含时密度泛函理论)通过Gaussian09W(Gaussian Inc.)，具体的模拟方法可参见WO2011141110。首先用半经验方法“Ground State/Semi-empirical/Default Spin/AM1”(Charge 0/Spin Singlet)来优化分子几何结构，然后有机分子的能量结构由TD-DFT(含时密度泛函理论)方法算得“TD-SCF/DFT/Default Spin/B3PW91”与基组“6-31G(d)”(Charge 0/Spin Singlet)。HOMO和LUMO能级按照下面的校准公式计算，S1，T1和谐振因子f(S1)直接使用。
HOMO(eV)＝((HOMO(G)×27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV)＝((LUMO(G)×27.212)-2.0041)/1.385
其中HOMO(G)和LUMO(G)是Gaussian 09W的直接计算结果，单位为Hartree。结果如表1所示：
表1
由于硼杂氮杂蒽单元的存在，从而较好地平衡材料电子、空穴的传输特性，提高提高器件的发光效率，提升材料的稳定性。
化合物4、化合物8的1*10-5mol/L甲苯溶液的吸收和发射光谱图分别见附图1和附图2。其中，化合物4和化合物8在甲苯溶液中所测的荧光量子效率分别为54％和62％。
OLED器件的制备：
器件结构为ITO/NPB(35nm)/主体:2wt％客体(35nm)/TPBi(65nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)/阴极的蓝光OLED发光器件的制备步骤如下，所用的材料见表2：
a、导电玻璃基片的清洗：首次使用时，可用多种溶剂进行清洗，例如氯仿、酮、异丙醇进行清洗，然后进行紫外臭氧等离子处理；
b、HTL(35nm)，EML(40nm)，ETL(35nm)：在高真空(1×10-6毫巴，mbar)中热蒸镀而成；
c、阴极：LiF/Al(1nm/150nm)在高真空(1×10-6毫巴)中热蒸镀而成；
d、封装:器件在氮气手套箱中用紫外线硬化树脂封装。
OLED器件的电流电压及发光(IVL)特性通过表征设备来表征，同时记录重要的参数如效率，寿命及驱动电压。OLED器件的部分性能总结在表2中，其中的电流效率是相对对比实施例(OLED-REF)的值。
表2
| OLED器件 | 主体 | 客体 | 电流效率CE@1000nits |
| OLED1 | 4 | BD-1 | 129％ |
| OLED2 | 8 | BD-1 | 119％ |
| OLED3 | (1) | BD-1 | 105％ |
| OLED4 | (2) | BD-1 | 121％ |
| OLED5 | (3) | BD-1 | 115％ |
| OLED6 | (4) | BD-1 | 112％ |
| OLED7 | (5) | BD-1 | 106％ |
| OLED8 | (6) | BD-1 | 125％ |
| OLED-REF | REF | BD-1 | 100％ |
| OLED9 | REF | (12) | 131％ |
| OLED10 | REF | (13) | 113％ |
| OLED11 | REF | (14) | 118％ |
| OLED12 | REF | (15) | 105％ |
由上表2可见，按照本发明的化合物(4，8，(1)-(6))作为主体，取到较高的效率；按照本发明的化合物((12)-(15))作为客体，也能提高蓝光OLED的效率。另外，按照本发明的化合物(8)和化合物(9)也适合用作电子传输材料(ETM)或空穴阻挡材料用于RGB-OLED器件中。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种含氮杂硼杂蒽的有机化合物，具有如通式(I)或通式(II)所示的结构：
其中：
T、P独立地选自B或N，且相邻的T与P不能同时为B或N；
Ar1-Ar4独立地选自取代或未取代含有6-60个C原子的芳香基团或5-60个环原子的杂芳香基团或3-30个环原子的非芳香环系，Ar1与Ar2之间可以分开、也可以相连，Ar3与Ar4之间可以分开、也可以相连；
L1-L4独立地选自H或D，或取代或未取代的含有6-60个C原子的芳香基团或5-60个环原子的杂芳香基团或3-30个环原子的非芳香环系，或具有1-20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3-20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1-20个C原子的酮基，或具有2-20个C原子的烷氧基羰基，或具有4-20个C原子的芳氧基羰基基团，或氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、羟基、硝基、胺基、芳胺基、杂芳胺基、CF3、Cl、Br、F、I或可交联的基团，或这些基团的组合。
2.根据权利要求1所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其特征在于，Ar1-Ar4独立地选自如下基团：
其中：
Y每次出现时，分别独立地选自CR1R2、NR1、O、S、SiR1R2、PR1、P(＝O)R1、S＝O、S(＝O)2或C＝O；
X每次出现时，分别独立地选自CR1或N；
R1和R2每次出现时，独立地选自H或D，或具有1-20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3-20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1-20个C原子的酮基，或具有2-20个C原子的烷氧基羰基，或具有4-20个C原子的芳氧基羰基，或氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯、羟基基团、硝基、CF3、Cl、Br、F、I或可交联的基团，或具有5-60个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团，或具有5-60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，或这些基团的组合。
3.根据权利要求1或2所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其特征在于，Ar1-Ar4独立地选自取代或未取代的苯、萘、菲、蒽、芘、咔唑、二苯并呋喃、芴、二苯并噻吩或者这些基团的组合。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其特征在于，所述含氮杂硼杂蒽的有机化合物选自如下通式(Ia)-(Ib)或(IIa)-(IIb)：
其中：Ar1-Ar4、L1-L4的定义同权利要求1。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其特征在于，所述含氮杂硼杂蒽的有机化合物选自如下通式(III)-(V)：
其中：P、T、Ar1-Ar4的定义同权利要求1，Ar5-Ar8的定义同Ar1。
6.根据权利要求5所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，其特征在于，所述含氮杂硼杂蒽的有机化合物选自如下通式(IIIa)-(Va)：
其中：Ar1-Ar8的定义同权利要求5。
7.一种混合物，包括一种如权利要求1-6任意一项所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，及至少一种有机功能材料，所述的有机功能材料选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光体或主体材料。
8.一种组合物，包括一种如权利要求1-6任意一项所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，及至少一种有机溶剂。
9.一种有机电子器件，至少包含一种如权利要求1-6任意一项所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，或如权利要求7所述的混合物。
10.根据权利要求9所述的有机电子器件，其特征在于，包含一发光层，所述的发光层包含一种如权利要求1-6任意一项所述的含氮杂硼杂蒽的有机化合物，或如权利要求7所述的混合物。
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