CN117362322A - 一种有机化合物及其在有机电致发光器件中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机化合物,属于有机发光材料技术领域,本发明还同时涉及该化合物在有机电致发光器件中的应用。所述化合物具有下式所示的结构。本发明提供的化合物有利于提升器件的发光光谱的红移调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种含硼氮类有机化合物,具体为包含稠合五元杂环结构的硼氮结构有机化合物,属于有机发光材料技术领域,本发明还同时涉及该有机化合物在有机电致发光器件中的应用。
背景技术
目前,采用有机材料的光电设备正变得越来越受欢迎。制造这类设备所用的绝大多数材料相对无机器件更具有成本优势(有机材料价格便宜)。目前在显示与照明领域的有机电致发光器件结构中,一般都采用蓝色荧光搭配红、绿色磷光材料使用。近来,相关专利文献报道了一类基于B-N共振结构的TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence,热活化延迟荧光)的超纯红色荧光化合物N-1、N-2、N-3,该类化合物由B、N以及苯环构成了刚性多环的芳香族骨架。氮原子具有与硼原子相反的共振效应,且在其对位的位置上相反的共振效应会增强。因此,这种效应可以很明显的分离HOMO和LUMO轨道,因而具有一定的TADF特性。
尽管这一系列材料的红色色纯度已经较好,但是其光色仍然偏红,而且作为荧光染料寿命较短,且器件电压较高,实用化困难,作为蓝色光染料,该类的有机电致发光材料在发光性能方面还有很大的改进余地,业界亟需开发新的红光发光材料体系以满足商业化需求。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一类包含稠合五元杂环结构的硼氮结构有机化合物,这类化合物在刚性环中引入含有N原子的杂环结构,增强了材料的载流子传输效率(尤其是空穴传输效率),降低了电压,作为荧光染料应用到有机电致发光器件中时,器件寿命明显延长。
本发明提供了一种化合物,具有如通式(1)所示的结构:
式(1)中:环A表示取代或未取代的C6-C50的芳基、取代或未取代的C2-C50的杂芳基中的一种;
X1、X2各自独立地为NR4、S或O;W1、W2各自独立地选自NR5、S或O;
R1、R2、R3各自独立地选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C1-C20链状烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20硅烷基、取代或未取代的C6-C60芳基氨基、取代或未取代的C3-C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种,并且所述R2与R3不稠合连接;
R4、R5选自取代或未取代的C1-C20链状烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20硅烷基、取代或未取代的C6-C60芳基氨基、取代或未取代的C3-C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种;
R1、R2、R3、R4、R5、环A中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、C1~C20链状烷基、C3~C20环烷基、C1~C20烷氧基、C1~C20硅烷基、氰基、硝基、羟基、氨基、C6~C30芳基氨基、C3~C30杂芳基氨基、C6~C30芳氧基、C3~C30杂芳氧基、C6~C60芳基、C3~C60杂芳基中的一种或两种的组合。
在本发明中,所述R2与R3不稠合连接是指,当R2或R3不为氢时,所述R2与R3不稠合连接形成环状基团。
本说明书中,所述的“取代或未取代”的基团,可以取代有一个取代基,也可以取代有多个取代基,当取代基为多个时,可以选自不同的取代基,本发明中涉及到相同的表达方式时,均具有同样的意义,且取代基的选择范围均如上所示不再一一赘述。
在本说明书中,Ca~Cb的表达方式代表该基团具有的碳原子数为a~b,除非特殊说明,一般而言在本说明书中,“各自独立地”表示其主语具有多个时,彼此之间可以相同也可以不同。
本说明书中的杂原子,通常指选自N、O、S、P、Si和Se中的原子或原子团,优选为N、O、S。
本说明书中,对于化学元素的表述,若无特别说明,通常包含化学性质相同的同位素的概念,例如“氢(H)”的表述,也包括化学性质相同的1H(氕或作H)、2H(氘或作D)的概念;碳(C)则包括12C、13C等,不再赘述。
在本说明书中,作为卤素的例子可举出:氟、氯、溴、碘等。
在本说明书中,若无特别说明,芳基和杂芳基均包括单环和稠环的情况。
本说明书中,所述取代或未取代的C6-C60芳基包括单环芳基和稠环芳基,优选C6-C30芳基,进一步优选C6-C20芳基。所谓单环芳基是指分子中含有至少一个苯基,当分子中含有至少两个苯基时,苯基之间相互独立,通过单键进行连接,示例性地如:苯基、联苯基、三联苯基等。具体而言,所述联苯基包括2-联苯基、3-联苯基和4-联苯基;所述三联苯基包括对-三联苯基-4-基、对-三联苯基-3-基、对-三联苯基-2-基、间-三联苯基-4-基、间-三联苯基-3-基和间-三联苯基-2-基。稠环芳基是指分子中含有至少两个芳环,且芳环之间并不相互独立而是共用两个相邻的碳原子互相稠合的基团。示例性地如:萘基、蒽基、菲基、茚基、芴基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、苝基、基、并四苯基及它们的衍生基团等。所述萘基包括1-萘基或2-萘基;所述蒽基选自1-蒽基、2-蒽基和9-蒽基;所述芴基选自1-芴基、2-芴基、3-芴基、4-芴基和9-芴基;所述芘基选自1-芘基、2-芘基和4-芘基;所述并四苯基选自1-并四苯基、2-并四苯基和9-并四苯基。所述芴的衍生基团选自9,9-二甲基芴基、9,9-二乙基芴基、9,9-二丙基芴基、9,9-二丁基芴基、9,9-二戊基芴基、9,9-二己基芴基、9,9-二苯基芴基、9,9-二萘基芴基、9,9’-螺二芴和苯并芴基。
本说明书中提到的C3~C60杂芳基包括单环杂芳基和稠环杂芳基,优选C3-C30的杂芳基,进一步优选为C4-C20杂芳基,更优选为C5-C12杂芳基。单环杂芳基是指分子中含有至少一个杂芳基,当分子中含有一个杂芳基和其他基团(如芳基、杂芳基、烷基等)时,杂芳基和其他基团之间相互独立,通过单键进行连接,单环杂芳基可举出例如:呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基等。稠环杂芳基是指分子中至少含有一个芳杂环和一个具有芳香性的环(芳杂环或芳环),且二者之间并不相互独立而是共用两个相邻的原子互相稠合的基团。稠环杂芳基的例子可以举出:苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、吖啶基、异苯并呋喃基、异苯并噻吩基、苯并咔唑基、氮杂咔唑基、吩噻嗪基、吩嗪基、9-苯基咔唑基、9-萘基咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚并咔唑基等。
本说明书中提到的C6~C30芳基氨基可举出例如:苯基氨基、甲基苯基氨基、萘基氨基、蒽基氨基、菲基氨基、联苯基氨基等。
本说明书中提到的C3~C30杂芳基氨基可举出例如:吡啶基氨基、嘧啶基氨基、二苯并呋喃基氨基等。
本说明书中,所述C1~C20直链或支链烷基,优选C1~C18直链或支链烷基,进一步优选C1~C16直链或支链烷基,更进一步优选C1~C10直链或支链烷基,示例性地包括但不限于: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、正辛基、正庚基、正壬基、正癸基等。
本说明书中,所述C3~C20环烷基包括单环烷基和多环烷基;其中,单环烷基是指含有单个环状结构的烷基;多环烷基是指两个或者两个以上的环烷基通过共享一个或多个环上碳原子所组成的结构;所述C3-C20环烷基可举例如:环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基等。
在本说明书中,所述C3~C20杂环烷基,进一步优选C3~C10杂环烷基,即上述列举的环烷基中的至少1个碳原子被杂原子(如O、S或N等)替换形成的基团,示例性地包括但不限于:四氢吡咯基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、哌啶基、二氧六环基等。
在本说明书中,作为所述取代或未取代的C1-C20烷氧基优选取代或未取代的C1-C10烷氧基的,C1-C10烷氧基的例子可举出:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基等,其中优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、异戊氧基,更优选甲氧基。
本说明书中,所述芳氧基为可以举出的上述芳基与氧组成的一价基团,所述杂芳氧基为可以举出的上述杂芳基与氧组成的一价基团。所述C6~C30芳基氨基,示例性地包括但不限于:苯基氨基、甲基苯基氨基、萘基氨基、蒽基氨基、菲基氨基、联苯基氨基等。所述C3~C30杂芳基氨基,示例性地包括但不限于:吡啶基氨基、嘧啶基氨基、二苯并呋喃基氨基等。
进一步的,本发明的有机化合物具有如式(1-1)所示的结构:
式(1-1)中:X1、X2、W1、W2、R1、R2、R3的定义与在式(1)中的定义相同;
Z1、Z2、Z3、Z4各自独立地为CR6或N,R6选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C1~C20链状烷基、取代或未取代的C3~C20环烷基、取代或未取代的C1~C20烷氧基、取代或未取代的C1~C20硅烷基、取代或未取代的C6~C60芳基氨基、取代或未取代的C6~C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R6之间连接成环或者不连接;
优选地,R6选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R6之间连接成环或者不连接。进一步优选地,Z1、Z2、Z3、Z4中至少一个为CR6;再进一步优选地,Z1、Z2、Z3、Z4中至少两个为CR6且同时所述两个CR6中至少一个R6不为氢。
优选地,Z1、Z2、Z3、Z4均为CR6;
进一步优选地,Z1、Z2、Z3、Z4均为CR6,且R6选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R6之间连接成环或者不连接。
再进一步的,本发明的有机化合物具有如式(2-1)或式(2-2)所示的结构:
其中,X1、X2、W1、W2、R1、R2、R3的定义与在式(1)中的定义相同,Z1、Z2、Z3、Z4的定义与在式(1-1)中的定义相同;
优选地,W1、W2各自独立地选自NR5,R5为取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种。
继续优选地,本发明的有机化合物具有如式(3-1)或式(3-2)所示的结构:
式(3-1)、式(3-2)中,X1、X2、W1、W2、R1、R2、R3的定义与在式(1)中的定义相同,Z1、Z2、Z3、Z4的定义与在式(1-1)中的定义相同;
Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14各自独立地为CR7或N,R7选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C1~C20链状烷基、取代或未取代的C3~C20环烷基、取代或未取代的C1~C20烷氧基、取代或未取代的C1~C20硅烷基、取代或未取代的C6~C60芳基氨基、取代或未取代的C6~C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R7之间连接成环或者不连接;
优选地,式(3-1)、式(3-2)中,所述Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14中的至少一个为CR7;或者,优选地,式(3-1)、式(3-2)中,所述Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14均为CR7;或者,优选地,式(3-1)、式(3-2)中,所述Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14中的至少一个为CR7至且该R7不为氢。
优选地,式(3-1)、式(3-2)中,所述Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14中的至少一个为N。
优选地,R7选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R7之间连接成环或者不连接;
在本发明一种优选实施方式下,所述Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14均不为N原子。在该优选实施方式下,更有利于提高本发明所述化合物制得的器件的性能。
更进一步的,上述本发明的有机化合物的通式中,所述X1、X2各自独立地为S或O;优选地,所述X1为S。
进一步的,上述本发明的有机化合物的通式中,R1、R2、R3、R4各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20链状烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基氨基、取代或未取代的C3-C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的至少一种,所述取代的取代基各自独立地选自卤素、C1~C10链状烷基、C3~C10环烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10硅烷基、C6~C30芳基氨基、C3~C30杂芳基氨基、C6~C30芳氧基、C3~C30杂芳氧基、C6~C60芳基、C3~C60杂芳基中的一种或两种的组合。
优选地,所述R2、R3各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基氨基、取代或未取代的C3-C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的一种。
优选地,所述R2、R3各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基氨基、取代或未取代的C3-C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的一种,且R2、R3不同时为氢;
再优选地,所述R2、R3各自独立地选自下述基团中的一种或两种的组合:氢、甲基、叔丁基、三氟甲基、N,N-二甲氨基、苯基中的一种。再进一步优选地,所述R2、R3各自独立地选自下述基团中的一种或两种的组合:氢、甲基、叔丁基、三氟甲基、N,N-二甲氨基、苯基中的一种且R2、R3不同时为氢。
更进一步的,本发明的有机化合物可以优选出下述所示的具体结构化合物M1至M136,这些化合物仅为代表性的,并不限定本发明的范围:
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本发明的有机化合物基于以五元杂环稠合的大π骨架体系,使得目标分子兼具高发光效率和稳定的化学性质(材料寿命长),因此本发明的化合物具有良好的载流子传输性能和TADF性质,同时具有高的荧光量子效率,将其用做OLED发光层材料,有利于平衡发光层载流子传输,降低电压的同时延长了器件寿命。
本发明的化合物特别适用于发光层材料中的荧光染料,在一种优选情况下,通式中X1、X2均为S原子,更有利于提高所述器件的性能。具体原因尚不清楚,猜测原因可能是,一方面S原子在降低材料的三线态能级方面发挥了作用,另一方面由于五元杂环的2,3位氢较活泼,当五元杂环的2、3位的氢被烷基取代后,化合物不易变质,同时与现有技术中材料N2相比,没有采用苯环稠合的方式会降低分子的共轭范围,抑制分子间堆叠,有利于进一步提高本申请中化合物的效率和寿命。
作为本发明的另一个方面,还提供了一种如上所述的化合物在有机电致发光器件中的应用。具体说,本发明的化合物在作为发光材料时,特别是作为蓝光材料具有良好的发光性能,将其用做OLED发光层材料,有利于降低电压,延长器件寿命。本发明的化合物可以作为发光染料,尤其是蓝色发光染料。
由于本发明的化合物也可以作为染料与主体材料一起实现良好的发光层。其应用的器件包括但不限于有机电致发光器件、光学传感器、太阳能电池、照明元件、有机薄膜晶体管、有机场效应晶体管、有机薄膜太阳能电池、信息标签、电子人工皮肤片材、片材型扫描器或电子纸,优选为有机电致发光器件。
本发明的还提供一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括第一电极、第二电极和插入所述第一电极和第二电极之间的至少一层或多个发光功能层,所述发光功能层中含有至少一种本发明所述的化合物。
本发明的有机电致发光器件,结构与现有的器件一致,例如包括阳极层、多个发光功能层和阴极层;所述多个发光功能层至少包括发光层,其中发光层中含有本发明的上述有机化合物。
具体实施方式
下面通过进一步更加具体地说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
本发明的化合物可以通过公知方法获得,例如通过公知的有机合成方法进行合成。以下给出了实例性的合成路线,但是本领域人员也可以通过公知的其他方法获得。
本发明通式所示的化合物的代表合成路线之一如下:
上式中,X1、X2、R1、R2、R3、Z1-Z14的定义与在式(3-1)中的定义相同。
合成实施例
本发明如下合成例示例性地提供了代表化合物的具体合成方法,如下合成例中所用溶剂和试剂、中间体,乙酸乙酯、甲醇、乙醇等化学试剂,均可以从国内化工产品市场购买或定制。
合成实施例(1):中间体A1的合成
实验操作:将4-氟-2,6-二溴氯苯(20g,69.36mmol),咔唑(12.76g,76.30mmol),碳酸铯(29.38g,90.17mmol)加入1L的单口烧瓶中,加入干燥的DMF 300ml,100℃条件下氮气保护反应5h,后停止加热,向反应体系中加入300ml的水,有大量固体析出,过滤后使用二氯甲烷+乙醇重结晶两次,得到目标中间体26.4g,收率:87.3%。
合成实施例(2):中间体B1的合成
实验操作:将4-氟-2,6-二溴氯苯(20g,69.36mmol),3,6-二叔丁基咔唑(21.32g,76.30mmol),碳酸铯(29.38g,90.17mmol)加入1L的单口烧瓶中,加入干燥的DMF 300ml,100℃条件下氮气保护反应5h,后停止加热,向反应体系中加入300ml的水,有大量固体析出,过滤后使用二氯甲烷+乙醇重结晶两次,得到目标中间体30.23g,收率:79.6%。
合成实施例(3):中间体A2的合成
实验操作:将2,6-二溴氯苯(20g,73.98mmol),对甲苯胺(9.51g,88.77mmol),叔丁醇钠(10.66g,110.97mmol),DPPF二氯化钯(2.68g,3.70mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应10h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物16.89g,产率:76.9%。
合成实施例(4):中间体B2的合成
实验操作:将2,6-二溴氯苯(20g,73.98mmol),对氰基苯胺(10.49g,88.77mmol),叔丁醇钠(10.66g,110.97mmol),DPPF二氯化钯(2.68g,3.70mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应10h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物15.96g,产率:70.15%。
合成实施例(5):中间体C2的合成
实验操作:将2,6-二溴氯苯(20g,73.98mmol),苯胺(8.27g,88.77mmol),叔丁醇钠(10.66g,110.97mmol),DPPF二氯化钯(2.68g,3.70mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应10h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物17.21g,产率:70.15%。
合成实施例(6):中间体D2的合成
实验操作:将4-甲基-2,6-二溴氯苯(20g,70.33mmol),4-叔丁基苯胺(12.59g,84.40mmol),叔丁醇钠(10.14g,105.49mmol),DPPF二氯化钯(2.55g,3.52mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应10h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物16.33g,产率:65.82%。
合成实施例(7):中间体E2的合成
实验操作:将中间体A1(20g,45.92mmol),4-叔丁基苯胺(7.54g,50.51mmol),叔丁醇钠(5.74g,59.70mmol),DPPF二氯化钯(1.67g,2.30mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应10h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物17.45g,产率:75.4%。
合成实施例(8):中间体F2的合成
实验操作:将中间体B1(20g,36.51mmol),4-叔丁基苯胺(5.99g,40.16mmol),叔丁醇钠(4.56g,47.47mmol),DPPF二氯化钯(1.32g,1.83mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应10h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物18.12g,产率:80.6%。
合成实施例(9):中间体A3的合成
实验操作:将中间体A2(15g,50.57mmol),4,4’-二叔丁基二苯胺(15.66g,55.63mmol),叔丁醇钠(6.32g,65.75mmol),Pd2(dba)3(2.32g,2.53mmol),S-Phos(3.11g,7.59mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物19.36g,产率:77.0%。
合成实施例(10):中间体B3的合成
实验操作:将中间体B2(15g,48.77mmol),4,4’-二叔丁基二苯胺(15.10g,53.65mmol),叔丁醇钠(6.09g,63.40mmol),Pd2(dba)3(2.23g,2.44mmol),S-Phos(3.00g,7.32mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物20.06g,产率:80.95%。
合成实施例(11):中间体C3的合成
实验操作:将中间体C2(15g,53.09mmol),4,4’-二叔丁基二苯胺(16.32g,58.39mmol),叔丁醇钠(6.63g,69.01mmol),Pd2(dba)3(2.43g,2.65mmol),S-Phos(3.27g,7.96mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物19.68g,产率:76.72%。
合成实施例(12):中间体D3的合成
实验操作:将中间体D2(15g,42.53mmol),4,4’-二叔丁基二苯胺(13.17g,46.78mmol),叔丁醇钠(5.31g,55.29mmol),Pd2(dba)3(1.95g,2.13mmol),S-Phos(2.62g,6.38mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物18.77g,产率:79.77%。
合成实施例(13):中间体E3的合成
实验操作:将中间体D2(15g,42.53mmol),4,4’-二甲基二苯胺(9.23g,46.78mmol),叔丁醇钠(5.31g,55.29mmol),Pd2(dba)3(1.95g,2.13mmol),S-Phos(2.62g,6.38mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物15.29g,产率:76.67%。
合成实施例(14):中间体F3的合成
实验操作:将中间体E2(15g,29.77mmol),4,4’-二叔丁基二苯胺(9.22g,32.75mmol),叔丁醇钠(3.72g,38.70mmol),Pd2(dba)3(1.36g,1.49mmol),S-Phos(1.83g,4.47mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物16.35g,产率:77.96%。
合成实施例(15):中间体G3的合成
实验操作:将中间体F2(15g,24.35mmol),4,4’-二甲基二苯胺(5.28g,26.78mmol),叔丁醇钠(3.04g,31.65mmol),Pd2(dba)3(1.11g,1.22mmol),S-Phos(1.50g,3.65mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物12.30g,产率:68.98%。
合成实施例(16):中间体A4的合成
实验操作:将中间体A3(15g,30.17mmol),3-溴噻吩[3,2-B]噻吩(7.27g,33.19mmol),叔丁醇钠(3.77g,39.23mmol),Pd2(dba)3(1.38g,1.51mmol),S-Phos(1.86g,4.35mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物14.66g,产率:76.47%。
合成实施例(17):中间体B4的合成
实验操作:将中间体B3(15g,29.52mmol),3-溴噻吩[3,2-B]噻吩(7.12g,32.47mmol),叔丁醇钠(3.69g,38.38mmol),Pd2(dba)3(1.35g,1.48mmol),S-Phos(1.82g,4.43mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物15.03g,产率:78.77%。
合成实施例(18):中间体C4的合成
实验操作:将中间体C3(15g,31.18mmol),3-溴呋喃[3,2-B]呋喃(6.41g,34.30mmol),叔丁醇钠(3.90g,40.53mmol),Pd2(dba)3(1.43g,1.56mmol),S-Phos(1.92g,4.68mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物16.12g,产率:88.04%。
合成实施例(19):中间体D4的合成
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实验操作:将中间体D3(15g,27.11mmol),3-溴呋喃[3,2-B]噻吩(6.06g,29.82mmol),叔丁醇钠(3.39g,35.25mmol),Pd2(dba)3(1.24g,1.36mmol),S-Phos(1.67g,4.07mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物15.34g,产率:83.78%。
合成实施例(20):中间体E4的合成
实验操作:将中间体E3(15g,31.98mmol),5,6-二叔丁基-3-溴噻吩[3,2-B]噻吩(11.65g,35.18mmol),叔丁醇钠(4.00g,41.57mmol),Pd2(dba)3(1.46g,1.60mmol),S-Phos(1.97g,4.80mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物14.97g,产率:65.05%。
合成实施例(21):中间体F4的合成
实验操作:将中间体F3(15g,21.29mmol),5,6-二甲基-3-溴噻吩[3,2-B]噻吩(5.79g,23.42mmol),叔丁醇钠(2.66g,27.68mmol),Pd2(dba)3(1g,1.06mmol),S-Phos(1.31g,3.19mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物15.26g,产率:82.30%。
合成实施例(22):中间体G4的合成
实验操作:将中间体G3(15g,20.48mmol),5,6-二甲基-3-溴噻吩[3,2-B]噻吩(5.57g,22.53mmol),叔丁醇钠(2.56g,26.62mmol),Pd2(dba)3(1g,1.02mmol),S-Phos(1.26g,3.07mmol)加入1L的三口烧瓶中,加入300ml甲苯,氮气保护下加热110℃反应2h,后停止加热,过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物16.05g,产率:87.22%。
合成实施例(22):终产品M7的合成
实验操作:将中间体A4(13g,20.46mmol),加入500ml的三口烧瓶中,加入干燥的二甲苯150ml,在氮气保护-60℃条件下缓慢加入叔丁基锂(32ml,51.15mmol,1.6M),后在60℃活化2小时,后在氮气保护-60℃条件下缓慢加入三溴化硼(15.38g,61.39mmol),DIEA(10.58g,81.85mmol),100℃加热反应5h后停止加热,加入200ml水+200ml二氯甲烷,分液后过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物2.6g,产率:20.8%。
合成实施例(23):终产品M10的合成
实验操作:将中间体B4(13g,20.11mmol),加入500ml的三口烧瓶中,加入干燥的二甲苯150ml,在氮气保护-60℃条件下缓慢加入叔丁基锂(32ml,50.29mmol,1.6M),后在60℃活化2小时,后在氮气保护-60℃条件下缓慢加入三溴化硼(15.12g,60.34mmol),DIEA(10.40g,80.46mmol),100℃加热反应5h后停止加热,加入200ml水+200ml二氯甲烷,分液后过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物2.9g,产率:23.3%。
合成实施例(24):终产品M19的合成
实验操作:将中间体D4(13g,19.25mmol),加入500ml的三口烧瓶中,加入干燥的二甲苯150ml,在氮气保护-60℃条件下缓慢加入叔丁基锂(30ml,48.12mmol,1.6M),后在60℃活化2小时,后在氮气保护-60℃条件下缓慢加入三溴化硼(14.47g,57.75mmol),DIEA(9.95g,76.99mmol),100℃加热反应5h后停止加热,加入200ml水+200ml二氯甲烷,分液后过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物3.2g,产率:24.8%。
合成实施例(25):终产品M52的合成
实验操作:将中间体C4(15g,25.55mmol),加入500ml的三口烧瓶中,加入干燥的二甲苯150ml,在氮气保护-60℃条件下缓慢加入叔丁基锂(40ml,63.87mmol,1.6M),后在60℃活化2小时,后在氮气保护-60℃条件下缓慢加入三溴化硼(19.20g,76.64mmol),DIEA(13.21g,102.19mmol),100℃加热反应5h后停止加热,加入200ml水+200ml二氯甲烷,分液后过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物2.8g,产率:19.5%。
合成实施例(25):终产品M74的合成
实验操作:将中间体E4(13g,18.07mmol),加入500ml的三口烧瓶中,加入干燥的二甲苯150ml,在氮气保护-60℃条件下缓慢加入叔丁基锂(40ml,45.17mmol,1.6M),后在60℃活化2小时,后在氮气保护-60℃条件下缓慢加入三溴化硼(13.58g,54.21mmol),DIEA(9.34g,72.27mmol),100℃加热反应5h后停止加热,加入200ml水+200ml二氯甲烷,分液后过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物3.1g,产率:24.76%。
合成实施例(25):终产品M91的合成
实验操作:将中间体F4(15g,17.23mmol),加入500ml的三口烧瓶中,加入干燥的二甲苯150ml,在氮气保护-60℃条件下缓慢加入叔丁基锂(26.91ml,43.07mmol,1.6M),后在60℃活化2小时,后在氮气保护-60℃条件下缓慢加入三溴化硼(12.95g,51.69mmol),DIEA(8.91g,68.91mmol),100℃加热反应5h后停止加热,加入200ml水+200ml二氯甲烷,分液后过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物2.5g,产率:17.2%。
合成实施例(26):终产品M101的合成
实验操作:将中间体G4(15g,16.69mmol),加入500ml的三口烧瓶中,加入干燥的二甲苯150ml,在氮气保护-60℃条件下缓慢加入叔丁基锂(26.08ml,41.73mmol,1.6M),后在60℃活化2小时,后在氮气保护-60℃条件下缓慢加入三溴化硼(12.54g,50.07mmol),DIEA(8.63g,66.76mmol),100℃加热反应5h后停止加热,加入200ml水+200ml二氯甲烷,分液后过滤后减压浓缩至干,柱层析提纯,得到目标产物2.9g,产率:19.9%。
器件实施例:
具体实施方式:
OLED包括位于第一电极和第二电极,以及位于电极之间的有机材料层。该有机材料又可以分为多个区域。比如,该有机材料层可以包括空穴传输区、发光层、电子传输区。
在具体实施例中,在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外,作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(TFT)。
第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时,可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。第一电极作为阴极时,可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镱(Yb)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。
有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子和聚合物,以及它们的组合。
空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(HTL),包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)中的至少一层的多层结构;其中HIL位于阳极和HTL之间,EBL位于HTL与发光层之间。
空穴传输区的材料可以选自、但不限于酞菁衍生物如CuPc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(Pani/PSS)、芳香胺衍生物如下面HT-1至HT-51所示的化合物;或者其任意组合。
/>
/>
空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料,也可以是多种化合物的组合。例如,空穴注入层可以采用上述HT-1至HT-51的一种或多种化合物,或者采用下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物;也可以采用HT-1至HT-51的一种或多种化合物掺杂下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物。
发光层包括可以发射不同波长光谱的的发光染料(即掺杂剂,dopant),还可以同时包括主体材料(Host)。发光层可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列,也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时,它们可以彼此隔开,也可以彼此相连。发光层也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。
根据不同的技术,发光层材料可以采用荧光电致发光材料、磷光电致发光材料、热活化延迟荧光发光材料等不同的材料。在一个OLED器件中,可以采用单一的发光技术,也可以采用多种不同的发光技术的组合。这些按技术分类的不同发光材料可以发射同种颜色的光,也可以发射不同种颜色的光。
在本发明的一方面,发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光主体材料可以选自、但不限于以下所罗列的BFH-1至BFH-17的一种或多种的组合。
在本发明的一方面,发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的BFD-1至BFD-24的一种或多种的组合。
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本发明的一方面,电子阻挡层(EBL)位于空穴传输层与发光层之间。电子阻挡层可以采用、但不限于上述HT-1至HT-51的一种或多种化合物,或者采用、但不限于下述PH-47至PH-77的一种或多种化合物;也可以采用、但不限于HT-1至HT-51的一种或多种化合物和PH-47至PH-77的一种或多种化合物的混合物。
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本发明的一方面,电子阻挡层(EBL)位于空穴传输层与发光层之间。电子阻挡层可以采用、但不限于上述HT-1至HT-51的一种或多种化合物,或者采用、但不限于上述PH-47至PH-77的一种或多种化合物;也可以采用、但不限于HT-1至HT-51的一种或多种化合物和PH-47至PH-77的一种或多种化合物的混合物。
OLED有机材料层还可以包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(ETL),包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构。
本发明的一方面,电子传输层材料可以选自、但不限于以下所罗列的ET-1至ET-73的一种或多种的组合。
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本发明的一方面,空穴阻挡层(HBL)位于电子传输层与发光层之间。空穴阻挡层可以采用、但不限于上述ET-1至ET-73的一种或多种化合物,或者采用、但不限于PH-1至PH-46中的一种或多种化合物;也可以采用、但不限于ET-1至ET-73的一种或多种化合物与PH-1至PH-46中的一种或多种化合物之混合物。
器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层,电子注入层材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合。
LiQ,LiF,NaCl,CsF,Li2O,Cs2CO3,BaO,Na,Li,Ca,Mg,Yb。
本实施例中有机电致发光器件制备过程如下:
器件实施例1制作方法:将涂布了ITO透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理,在去离子水中冲洗,在丙酮:乙醇混合溶剂中超声除油,在洁净环境下烘烤至完全除去水份,用紫外光和臭氧清洗,并用低能阳离子束轰击表面;
把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内,抽真空至小于1*10-5Pa,在上述阳极层膜上真空蒸镀HT-4:HI-3(97/3,w/w)混合物作为空穴注入层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀膜厚为10nm;在空穴注入层之上真空蒸镀HT-4作为器件的空穴传输层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为60nm;在空穴传输层之上真空蒸镀HT-51作为器件的电子阻挡层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为5nm;在电子阻挡层之上真空蒸镀器件的发光层,发光层包括主体材料和染料材料,利用多源共蒸的方法,蒸镀40nm的化合物BFH4:荧光染料(100:2,w/w)二元混合物作为发光层,荧光染料采用本发明的化合物M7;在发光层之上真空蒸镀5nm的ET-23作为空穴阻挡层,25nm的化合物ET-69:ET-57(50/50,w/w)混合物作为电子传输层,其蒸镀速率为0.1nm/s;在电子传输层(ETL)上真空蒸镀厚度为1nm的LiF作为电子注入层,150nm的金属铝作为阴极,LiF的蒸镀总速率控制在0.1nm/秒,金属电极的蒸镀速率控制在1nm/秒。
器件实施例2至器件实施例7:
采用和器件实施例1同样的方法制作,只是把发光层里的发光染料由本发明化合物M7分别替换为表1所列的本发明化合物。
器件对比例1至器件对比例3采用和器件实施例1同样的方法制作,只是发光层里的发光染料由本发明化合物M7分别替换成现有技术中的化合物N1、N2和N3,对比例化合物的具体结构如下:
其中,N1、N2参考CN111253421A中的合成方法;N3参考WO2021107678A1中的合成方法。上述化合物也可以采用本领域技术人员所熟知的合成方法进行合成,在此不再赘述。
对由上述过程制备的有机电致发光器件进行如下性能测定:
通过测试荧光发射光谱,测试本发明的器件实施例的光色为深蓝光;在同样亮度下,使用数字源表及PR650测定实施例1~7以及对比例1~3中制备得到的有机电致发光器件的驱动电压和电流效率以及器件的寿命。具体而言,以每秒0.1V的速率提升电压,测定当有机电致发光器件的亮度达到1000cd/m2时的电压即为对应亮度下的驱动电压,同时在PR650上可以直接测试得到器件的外量子效率(EQE%);以N1的外量子效率为100%,其他器件的外量子效率EXE均为与对比例1的相对值。
器件寿命LT95测试如下:使用亮度计在1000cd/m2亮度下,保持恒定的电流,测量有机电致发光器件的亮度降为950cd/m2的时间,单位为小时。以N1的寿命为100%,其他器件的L95均为与对比例1的相对值。
上述各个器件实施例及对比例所制备的有机电致发光器件性能见下表1。
表1:
由表1数据可知,在有机电致发光器件结构中其他功能层的材料方案及其制备工艺完全相同的情况下,相对于对比例来看,本发明器件实施例1-8所制备的有机电致发光器件相比于对比例1-3所制备的有机电致发光器件,可以有效的将器件降低了0.5-1.1V。这很可能是因为引入稠合的五元芳环传属性好(空穴传属性),降低了发光层中的电荷堆叠,所以电压明显降低。同时还发现大部分的器件表现出来的外量子效率明显高于对比例1-3,同样有可能是因为载流子传输性改善引起的,另外所有实施例的器件寿命明显高于对比例,这可能是由于中心核的刚性结构和良好的空穴传输导致。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。尽管结合实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于上述实施例,应当理解,在本发明构思的引导下,本领域技术人员可进行各种修改和改进,所附权利要求概括了本发明的范围,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种有机化合物,具有如式(1)所示的结构:
式(1)中:环A表示取代或未取代的C6-C50的芳基、取代或未取代的C2-C50的杂芳基中的一种;
X1、X2各自独立地为NR4、S或O;
W1、W2各自独立地选自NR5、S或O;
R1、R2、R3各自独立地选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C1-C20链状烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20硅烷基、取代或未取代的C6-C60芳基氨基、取代或未取代的C3-C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种,并且所述R2与R3不稠合连接;
R4、R5选自取代或未取代的C1-C20链状烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C1-C20硅烷基、取代或未取代的C6-C60芳基氨基、取代或未取代的C3-C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种;
R1、R2、R3、R4、R5、环A中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、C1~C20链状烷基、C3~C20环烷基、C1~C20烷氧基、C1~C20硅烷基、氰基、硝基、羟基、氨基、C6~C30芳基氨基、C3~C30杂芳基氨基、C6~C30芳氧基、C3~C30杂芳氧基、C6~C60芳基、C3~C60杂芳基中的一种或两种的组合。
2.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,具有如式(1-1)所示的结构:
式(1-1)中:X1、X2、W1、W2、R1、R2、R3的定义与在式(1)中的定义相同;
Z1、Z2、Z3、Z4各自独立地为CR6或N,R6选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C1~C20链状烷基、取代或未取代的C3~C20环烷基、取代或未取代的C1~C20烷氧基、取代或未取代的C1~C20硅烷基、取代或未取代的C6~C60芳基氨基、取代或未取代的C6~C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R6之间连接成环或者不连接;
优选地,R6选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R6之间连接成环或者不连接;
优选地,Z1、Z2、Z3、Z4均为CR6;
进一步优选地,Z1、Z2、Z3、Z4均为CR6,且R6选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R6之间连接成环或者不连接。
3.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,具有如式(2-1)或式(2-2)所示的结构:
其中,X1、X2、W1、W2、R1、R2、R3的定义与在式(1)中的定义相同,Z1、Z2、Z3、Z4的定义与在式(1-1)中的定义相同;
优选地,W1、W2各自独立地选自NR5,R5为取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种。
4.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于,具有如式(3-1)或式(3-2)所示的结构:
式(3-1)、式(3-2)中,X1、X2、W1、W2、R1、R2、R3的定义与在式(1)中的定义相同,Z1、Z2、Z3、Z4的定义与在式(1-1)中的定义相同;
Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14各自独立地为CR7或N,R7选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C1~C20链状烷基、取代或未取代的C3~C20环烷基、取代或未取代的C1~C20烷氧基、取代或未取代的C1~C20硅烷基、取代或未取代的C6~C60芳基氨基、取代或未取代的C6~C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6~C60芳基、取代或未取代的C3~C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R7之间连接成环或者不连接;
优选地,式(3-1)、式(3-2)中,所述Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14中的至少一个为CR7;
或者,优选地,式(3-1)、式(3-2)中,所述Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14均为CR7;
或者,优选地,式(3-1)、式(3-2)中,所述Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14中的至少一个为CR7至且该R7不为氢。
5.根据权利要求4所述的有机化合物,其特征在于,式(3-1)、式(3-2)中,R7选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的一种,所述相邻的两个R7之间连接成环或者不连接;
优选地,式(3-1)、式(3-2)中,所述Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13、Z14中的至少一个为N。
6.根据权利要求1-5中任一所述的有机化合物,其特征在于,所述X1、X2各自独立地为S或O;
优选地,所述X1为S;
再优选地,所述X1、X2均为S。
7.根据权利要求1-5中任一所述的有机化合物,其特征在于,R1、R2、R3、R4各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20链状烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基氨基、取代或未取代的C3-C60杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的至少一种,所述取代的取代基各自独立地选自卤素、C1~C10链状烷基、C3~C10环烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10硅烷基、C6~C30芳基氨基、C3~C30杂芳基氨基、C6~C30芳氧基、C3~C30杂芳氧基、C6~C60芳基、C3~C60杂芳基中的一种或两种的组合;
优选地,所述R2、R3各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C10链状烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6-C30芳基氨基、取代或未取代的C3-C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的一种,且R2、R3不同时为氢;
再优选地,所述R2、R3各自独立地选自下述基团中的一种或两种的组合:氢、甲基、叔丁基、三氟甲基、N,N-二甲氨基、苯基中的一种,且R2、R3不同时为氢。
8.根据权利要求1所述的有机化合物,所述化合物具有下述所示的结构:
/>
/>
9.权利要求1~8中任一项所述的有机化合物的应用,所述应用为在有机电子器件中作为功能材料,所述有机电子器件包括有机电致发光器件、光学传感器、太阳能电池、照明元件、有机薄膜晶体管、有机场效应晶体管、有机薄膜太阳能电池、信息标签、电子人工皮肤片材、片材型扫描器或电子纸;
优选地,所述有机化合物的应用为在有机电致发光器件中用作发光层材料,更优选用作发光层中的发光染料。
10.一种有机电致发光器件,包括第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的一层或多个发光功能层,其中所述发光功能层中含有权利要求1~8中任一所述的有机化合物;
优选的,所述的发光功能层包括电子阻挡层以及包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层中的至少一个,所述的发光层中含有权利要求1~8中任一所述的有机化合物。
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