CN117836291A - 氰基取代的咔唑衍生物及包含其的有机电致发光器件 - Google Patents

氰基取代的咔唑衍生物及包含其的有机电致发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN117836291A
CN117836291A CN202280055981.2A CN202280055981A CN117836291A CN 117836291 A CN117836291 A CN 117836291A CN 202280055981 A CN202280055981 A CN 202280055981A CN 117836291 A CN117836291 A CN 117836291A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mmol
cyano
substituted
compound
chemical formula
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.)
Pending
Application number
CN202280055981.2A
Other languages
English (en)
Inventor
昔文基
高炳洙
权寜哉
朴勇泌
尹正训
韩甲钟
吴唯真
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.)
Leputo Co ltd
Original Assignee
Leputo 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 Leputo Co ltd filed Critical Leputo Co ltd
Publication of CN117836291A publication Critical patent/CN117836291A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic 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
    • C07D405/02Heterocyclic 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
    • C07D405/04Heterocyclic 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 directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic 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
    • C07D405/14Heterocyclic 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 three or more hetero rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/04Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D409/10Heterocyclic 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 carbon chain containing aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings
    • C07D413/10Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/14Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/10Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/14Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing three or more hetero rings
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17Carrier injection layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/653Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only oxygen as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/655Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only sulfur as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/656Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明提供可以通过有效吸收紫外线(UV)区域的高能外部光源将有机电致发光器件内部的有机物的损伤最小化,来有助于提高有机电致发光器件的实质寿命的氰基取代的咔唑衍生物。本发明的有机电致发光器件包括:第一电极;第二电极;有机物层,配置在上述第一电极与第二电极之间;以及覆盖层,上述覆盖层包含由下述化学式1表示的叔胺衍生物。

Description

氰基取代的咔唑衍生物及包含其的有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及氰基取代的咔唑衍生物及包含其的有机电致发光器件,使包括由氰基取代的咔唑衍生物形成的覆盖层的有机电致发光器件同时具有高折射率特性和紫外线吸收特性。
背景技术
在显示器产业中,随着显示装置的大型化,对空间占有小的平面显示器件的需求也随之增加。液晶显示器(LCD,Liquid Crystal Display)具有视角受限且因不是自身发光型而存在需要额外的光源的缺点。由于这样的原因,有机发光二极管(OLED,Organic LightEmitting Diodes)作为利用自身发光现象的显示器而备受瞩目。
关于有机发光二极管(OLED),波普(Pope)等人最初于1963年开始尝试利用蒽(Anthracene)芳香烃的单晶体的载流子注入型电致发光(Electroluminescence;EL)的研究。从上述研究开始,对于有机物中电荷注入、再结合、激子生成、发光等的基础机制和电致发光特性等进行理解和研究。
尤其,对于用来提高发光效率的结构变化及物质开发等采取了多种方法[Sun,S.,Forrest,S.R.,Appl.Phys.Lett.91,263503(2007)/Ken-Tsung Wong,Org.Lett.,7,2005,5361-5364]。
有机发光二极管显示器的基本结构通常为由阳极(Anode)、空穴注入层(HoleInjection Layer,HIL)、空穴传输层(Hole Transporting Layer,HTL)、发光层(EmissionLayer,EML)、电子传输层(Electron Transporting Layer、ETL)以及阴极(Cathode)构成的多层结构,具有在两个电极之间形成有电子有机多层膜的三明治结构。
通常,有机发光现象是指利用有机物质将电能转换为光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件通常具有包括阳极和阴极以及介于它们之间的有机物层的结构。其中,为了提高有机发光器件的效率和稳定性,在大多数情况下,有机物层形成由互不相同的物质构成的多层结构,例如,可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等。
在这样的有机发光器件的结构中,若向两电极之间施加电压,则从阳极向有机物层注入空穴,从阴极向有机物层注入电子,当注入的空穴与电子相遇时形成激子(exciton),当该激子降至基态时发出光。众所周知,这样的有机发光器件已知具有自发光、亮度高、效率高、驱动电压低、视角广、对比度高、高速应答性等特性。
有机发光器件中用作有机物层的材料根据功能可以分为发光材料和电荷传输材料,例如,可以分为空穴注入材料、空穴传输材料、、电子传输材料、电子注入材料等。
发光材料根据发光颜色有蓝色、绿色、红色发光材料以及实现更好的天然颜色所需的黄色及橙色发光材料。并且,为了增加色纯度并增加通过能量转移的发光效率,可以使用主体/掺杂剂系作为发光材料。其原理为,若在发光层中少量混合比主要构成发光层的主体的能量带隙小且发光效率优秀的掺杂剂,则向掺杂剂传输主体中产生的激子来高效地发光。在此情况下,主体的波长向掺杂剂的波长带移动,从而可以根据所利用的掺杂剂的种类来获得所希望波长的光。
为了充分发挥前述有机发光器件所具有的优秀特征,开发了形成器件内有机物层的物质,例如,空穴注入物质、空穴传输物质、发光物质、电子传输物质、电子注入物质等,通过由此商用化的产品使有机发光器件的性能得到认可。
然而,随着有机发光器件的商用化的实现,与时俱进地,除有机发光器件自身的发光特性以外,对于其他特性的需求也日益抬头。
大多数情况下,有机发光器件长时间暴露在外部光源下,处于暴露在具有高能的紫外线的环境中。因此,具有构成有机发光器件的有机物持续受影响的问题。为了防止暴露在如此高能的光源中,可以通过在有机发光器件中应用具有紫外线吸收特性的覆盖层来解决问题。
众所周知,通常,虽然已知有机发光器件具有视角广的特性,但从光源光谱观点来看,随视角的变化发生相当的偏差,这是因为形成有机发光器件的玻璃基板、有机物、电极材料等的整体折射率与随有机发光器件的发光波长的适当折射率之间发生偏差。
通常,蓝色所需的折射率值大,波长越长,所需的折射率值越小。因此,需要开发形成同时满足上述提及的紫外线吸收特性和适当折射率的覆盖层的材料。
有机发光器件的效率通常可以分为内部发光效率(internal luminescentefficiency)和外部发光效率。为了实现光变换,内部发光效率与有机层中形成激子的效率性相关。
外部发光效率是指向有机发光器件外部发射有机层中产生的光的效率。
为了整体提高效率,不仅要提高内部发光效率,还应提高外部发光效率,为了提高外部发光效率并防止产生因长时间暴露在日光下而产生的各种问题,需要开发一种新功能的覆盖层(CPL)化合物。尤其,在覆盖层功能中,需要开发针对紫外线(UV)波长带的光具有优秀吸收能力的覆盖层(CPL)物质。
另一方面,比较共振结构的前面(Top)器件结构与非共振结构的背面(Bottom)器件结构来看,所形成的光被作为反射膜的阳极反射向阴极射出,通过表面等离极化激元(SPP,Surface Plasmon Polariton)的光能损失大。
因此,用来提高电致发光频谱(EL Spectrum)的状态和效率的重要方法之一就是在顶部阴极(Top cathode)使用发光率改善层(覆盖层)的方法。
通常,电子释放主要使用铝(Al)、铂(Pt)、银(Ag)、铜(Au)等4种金属,表面等离极化激元(SPP)在金属表面产生表面等离子体。例如,在使用银作为阴极的情况下,发出的光通过表面等离极化激元被淬灭(Quenching)(因银引起的光能损失)而降低效率。
相反,在使用覆盖层(发光率改善层)的情况下,在镁银(MgAg)电极与有机材料的界面发生表面等离极化激元,在此情况下,当上述有机材料为高折射时(例如,n>1.69@620),其中被横向电场(TE,Transverse electric)偏振光在隐矢波(evanescent wave)的作用下沿垂直方向在覆盖层面(发光率改善层面)消失,沿着阴极和覆盖层移动的横向磁场(TM,Transverse magnetic)偏振光在表面等离子体共振(Surface plasma resonance)的作用下出现波长的增幅现象,由此增加峰(peak)的强度(Intensity),从而可以实现高的效率以及有效的色纯度调节。
然而,仍需要开发在提高有机发光器件的效率和色纯度的同时均衡地提高多种特性所需材料和结构。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够在改善发光效率和寿命的同时改善视角特性的有机发光器件用覆盖层材料。
尤其,本发明的目的在于,为了改善有机电致发光器件的光提取率而提供包括折射率和耐热性高的覆盖层的高效率及长寿命的有机电致发光器件。
技术方案
本发明人为了实现上述目的,实施了如下所述的示例研究。
即,通过向热稳定性突出的咔唑母核结构,导入具有高的折射率特性的官能团的氰基来筛选大幅提高折射率的材料。而且,制备了利用该材料作为覆盖层的有机发光器件并作为示例对器件实施了特性评估。
本发明提供一种有机电致发光器件,包括:第一电极;有机物层,配置在上述第一电极上;第二电极,配置在上述有机物层上;以及覆盖层,配置在第二电极上。上述有机物层或覆盖层包含由下述化学式1表示的氰基取代的咔唑衍生物。
化学式1
在上述化学式1中,W1至W4各自独立地由C-CN或C-(L2)b-Ar2-(CN)y表示,W5至W8各自独立地由CH、C-CN或C-(L3)c-Ar3-(CN)z表示,a、b及c为0至5的整数,L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基以及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,当a、b及c为2以上时,多个L1各自、多个L2各自及多个L3各自能够相同或不同,x、y及z各自为0至3的整数,满足1≤x+y+z,Ar1选自苯基、亚萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,当Ar1为亚萘基时,x为1以上,Ar2及Ar3各自选自苯基、亚萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,Ar2与Ar3能够相同或不同,当Ar2为苯并恶唑基或苯并噻唑基时,Ar3不能够为苯并恶唑基或苯并噻唑基,当Ar2及Ar3同时为苯并恶唑基或苯并噻唑基时,至少应满足y+z≥1。
发明的效果
本说明书中记载的化合物可以用作有机发光器件的有机物层的材料。
本发明的化合物可以通过示出紫外线吸收特性来使由外部光源引起的有机发光器件内有机物的损伤最小化,可以在有机发光器件中提高效率、降低驱动电压和/或提高寿命特性。
并且,在利用本说明书中记载的化合物作为覆盖层的有机发光器件中,可以提高发光效率,显著改善随减少发光光谱半高宽的色纯度。
本发明的化合物通过向现有的化合物导入氰基来示出出乎意料的高折射率,因此,具有高折射率的由氰基取代的咔唑化合物可以用作能够提高向空气中提取的光的视角和光效率的覆盖层(发光率改善层)的材料。
附图说明
图1示出本发明一实施例的在基板100上依次层叠第一电极110、空穴注入层210、空穴传输层215、发光层220、电子传输层230、电子注入层235、第二电极120及覆盖层300的有机发光器件的例。
图2为利用本发明一实施例的氰基取代的咔唑衍生物时示出的光的折射和吸收特性的曲线图。
具体实施方式
本发明可以具有多种变更并具有多种形态,通过在附图中例示特定实施例来在本文中详细说明。但应该理解的是,这并非要以特定公开形态来限定本发明,而应包括本发明的思想及技术范围所包括的所有变更、同等物以及替代物。
在本说明书中,“取代或未取代的”可以是指由选自由氘原子、卤素原子、氰基、硝基、氨基、羟基、甲硅烷基、硼基、氧化膦基团、硫化膦基团、卤代烷基、烷氧基、烯基、芳基、杂芳基及杂环基组成的组中的一种以上取代基取代或未取代的。并且上述例示的取代基可以各自为取代或未取代的。例如,联苯基可以解释为芳基,也可以解释为由苯基取代的苯基。
在本说明书中,卤素原子的例有氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
在本说明书中,烷基可以为直链、支链或环形。烷基的碳原子数为1以上且50以下、优选为1以上且6以下。烷基的例可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2,2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基以及正三十烷基,但不限定于此。
在本说明书中,烃环基团是指从脂肪烃环衍生的任意的官能团或取代基。烃环基团可以为成环碳原子数为5以上且20以下的饱和烃环基团。
在本说明书中,芳基是指从芳香烃环中衍生的任意的官能团或取代基。芳基可以为单环芳基或多环芳基。芳基的成环碳原子数可以为6以上且30以下、优选地,可以为6以上且15以下。芳基的例可以例示苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、六联苯基、三亚苯基、芘基、苝基、稠四苯基、芘基、苯并荧蒽基、基等,但不限定于此。
在本说明书中,芴基可以被取代,也可以两个取代基相互结合来形成螺结构。
在本说明书中,杂芳基可以为包含氧(O)、氮(N)、磷(P)、硅(Si)及硫(S)中的一种以上作为杂原子的杂芳基。氮及硫可以根据情况被氧化,氮原子可以根据情况季胺化。杂芳基的成环碳原子为2以上且30以下或2以上且20以下。杂芳基可以为单环杂芳基或多环杂芳基。例如,多环杂芳基可以具有双环或三环结构。
杂芳基的例有噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、恶唑基、恶二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吩恶嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、噌啉基、吲哚基、异吲哚基、吲唑基、咔唑基、N-芳基咔唑基、N-杂芳基咔唑基、N-烷基咔唑基、苯并恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、苯并噻吩基、苯并异噻唑基、苯并异恶唑基、二苯并噻吩基、噻吩并噻吩基、苯并呋喃基、菲啰啉基、菲啶基、噻唑基、异恶唑基、恶二唑基、噻二唑基、异噻唑基、异恶唑基、吩噻嗪基、苯并二恶唑基、二苯并硅醇基团及二苯并呋喃基、异苯并呋喃基,但不限定于此。并且,与上述单环杂芳基或多环杂芳基相应的N-氧化芳基有例如吡啶基N-氧化物基团、喹啉N-氧化物基团等季盐,但不限定于此。
在本说明书中,硅烷基包括烷基硅烷基以及芳基硅烷基。硅烷基的例有三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、乙烯基二甲基硅烷基、丙基二甲基硅烷基、三苯基硅烷基、二苯基硅烷基、苯基硅烷基等,但不限定于此。
在本说明书中,硼基包括烷基硼基及芳基硼基。硼基的例有三甲基硼基、三乙基硼基、叔丁基二甲基硼基、三苯基硼基、二苯基硼基、苯基硼基等,但不限定于此。
在本说明书中,烯基可以为直链或支链。碳原子数为2以上且30以下,优选地,为2以上且10以下,但不限定于此。烯基的例有乙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1,3-丁二烯基芳基、苯乙烯基、苯乙烯乙烯基等,但不限定于此。
在本说明书中,“相邻的基团”是指相关取代基与取代直接与被取代的原子连接的原子的取代基、取代被相关取代基取代的原子的其他取代基或与相关取代基在立体结构上最为临近的取代基。例如,在1,2-二甲苯(1,2-dimethylbenzene)中,两个甲基可以解释为“相邻的基团”,在1,1-二乙基环戊烯(1,1-diethylcyclopentene)中,两个乙基可以解释为“相邻的基团”。
以下,对上述有机物层和/或覆盖层中使用的氰基取代的咔唑衍生物化合物进行说明。
本发明一实施例的氰基取代的咔唑衍生物化合物由下述化学式1表示。
化学式1
在上述化学式1中,W1至W4各自独立地由C-CN或C-(L2)b-Ar2-(CN)y表示,W5至W8各自独立CH、C-CN或C-(L3)c-Ar3-(CN)z表示,a、b及c为0至5的整数,L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基以及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,当a、b及c为2以上时,多个L1各自、多个L2各自及多个L3各自能够相同或不同,x、y及z各自为0至3的整数,满足1≤x+y+z,Ar1选自苯基、亚萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,当Ar1为亚萘基时,x为1以上,Ar2及Ar3各自选自苯基、亚萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,Ar2与Ar3能够相同或不同,当Ar2为苯并恶唑基或苯并噻唑基时,Ar3不能够为苯并恶唑基或苯并噻唑基,当Ar2及Ar3同时为苯并恶唑基或苯并噻唑基时,至少满足y+z≥1。
在本发明中,由上述化学式1表示的氰基取代的咔唑衍生物由下述化学式2表示。
化学式2
在化学式2中,b及c各自为0至5的整数,L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,当b及c为2以上时,多个L2及多个L3能够各自能够相同或不同,Ar2及Ar3各自选自苯基、萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,Ar2及Ar3能够相同或不同,Z1为O或S,x、y及z为0至3的整数,应满足1≤x+y+z。
在本发明中,由上述化学式1表示的氰基取代的咔唑衍生物由下述化学式3表示。
化学式3
在化学式3中,a、b及c各自为0至5的整数,L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,当a、b及c为2以上时,多个L1各自、多个L2各自及多个L3各自能够相同或不同,Ar2及Ar3各自选自苯基、萘基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中,Ar2与Ar3能够相同或不同,Z1为O或S,Q1为N或CH,x、y及z各自为0至3的整数,应满足1≤x+y+z。
在本发明中,由上述化学式1表示的氰基取代的咔唑衍生物由下述化学式4表示。
化学式4
在化学式4中,a、b及c各自为0至5的整数,L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,当a、b及c为2以上时,多个L1各自、多个L2各自及多个L3各自能够相同或不同,Ar2及Ar3各自选自苯基、萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,Ar2与Ar3能够相同或不同,x、y及z各自为0至3的整数,应满足1≤x+y+z≤3。
在本发明中,由上述化学式1表示的氰基取代的咔唑衍生物由下述化学式5表示。
化学式5
在上述化学式5中,L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,a、b及c各自为1至3的整数,Z1、Z2及Z3各自为O或S,Q1、Q2及Q3各自为N或CH,x、y及z分比为0至3的整数,应满足1≤x+y+z。
在本发明的一实施例中,由上述化学式1表示的氰基取代的咔唑衍生物可以为选自由下述化学式6至化学式9表示的化合物中的任一种,下述化合物还可以被取代。
化学式6
/>
/>
/>
化学式7
/>
/>
/>
/>
化学式8
/>
/>
/>
/>
化学式9:
/>
/>
/>
化学式10
/>
/>
以下,参照图1及图2来说明本发明的实施例。
图1为简要示出本发明一实施例的有机发光器件的剖视图。参照图1,一实施例的有机发光器件可以包括在基板100上依次层叠的第一电极110、空穴注入层210、空穴传输层215、发光层220、电子传输层230、电子注入层235、第二电极120、覆盖层300。
第一电极110与第二电极120相互面对配置,可以在第一电极110与第二电极120之间配置有机物层200。有机物层200可以包括空穴注入层210、空穴传输层215、发光层220、电子传输层230、电子注入层235。
另一方面,本发明中提出的覆盖层300作为蒸镀在第二电极120上的功能层,包含本发明的化学式1的有机物。
在图1所示一实施例的有机发光器件中,第一电极110具有导电性。第一电极110可以由金属合金或导电性化合物形成。第一电极110通常为阳极(anode),但作为电极的功能不受限制。
可以在基板100上部将电极物质通过蒸镀法、电子束蒸发或溅射法来形成第一电极110。第一电极110的材料可以从具有高的功函数的物质中选择以便于向有机发光器件内部注入空穴。
本发明中提出的覆盖层300适用于有机发光器件的发光方向为前面发光的情况,因此,第一电极110使用反射电极。这些材料可以使用非氧化物的镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属来制备。近来,还可以使用碳纳米管(CNT)、石墨烯(Graphene)等碳基板柔性电极材料。
上述有机物层200可以形成为多个层。在上述有机物层200为多个层的情况下,有机物层200可以包括配置在第一电极110上的空穴传输区210~空穴传输区215、配置在上述空穴传输区上的发光层220、配置在上述发光层220上的电子传输区230~电子传输区235。
一实施例的上述覆盖层300包含由上述化学式1表示的有机化合物。
空穴传输区210~空穴传输区215在第一电极110上提供。空穴传输区210~空穴传输区215可以包括空穴注入层210、空穴传输层215、空穴缓冲层及电子阻挡层(EBL)中的至少一种,起到顺畅地向有机发光器件内注入和传输空穴的作用,通常,空穴移动度比电子移动度快,因此具有比电子传输区域厚的厚度。
空穴传输区210~空穴传输区215可以为具有由单一物质形成的单层、由多种互不相同的物质形成的单层或由多种互不相同的物质形成的多个层的多层结构。
例如,空穴传输区210~空穴传输区215可以具有空穴注入层210或空穴传输层215的单层结构,也可以具有由空穴注入物质与空穴传输物质形成的单层结构。并且空穴传输区210~空穴传输区215可以具有由多种互不相同的物质形成的单层结构,或者具有从第一电极110开始依次层叠空穴注入层210/空穴传输层215、空穴注入层210/空穴传输层215/空穴缓冲层、空穴注入层210/空穴缓冲层、空穴传输层215/空穴缓冲层或空穴注入层210/空穴传输层215/电子阻挡层的结构,但实施例不限定于此。
上述空穴传输区210~空穴传输区215中的空穴注入层210可以通过真空蒸镀法、旋涂法、铸造法、兰姆-布洛杰特(LB)法等多种方法在阳极上形成。在通过真空蒸镀法形成空穴注入层210的情况下,其蒸镀条件可以根据用作空穴注入层210材料的化合物、所目标的空穴注入层210的结构及热力学特性等在100℃至500℃的温度下自由地将蒸镀速度调节为1/s前后,但不限定于特定条件。在通过旋涂法形成空穴注入层210的情况下,涂敷条件根据用作空穴注入层210材料的化合物与形成界面的层之间的特性的不同而不同,为了均匀地形成膜,需要调节涂敷速度以及涂敷后用来去除溶剂的热处理。
上述空穴传输区210~空穴传输区215可以包含例如m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB、β-NPB、TPD、螺-TPD(Spiro-TPD)、螺-NPB(Spiro-NPB)、甲基化NPB(methylated-NPB)、TAPC、HMTPD、4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA,4,4',4"-tris(Ncarbazolyl)triphenylamine)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA,Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS,Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrene sulfonate))、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA,Polyaniline/Camphor sulfonicacid)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸)(PANI/PSS,Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate))等。
上述空穴传输区210~空穴传输区215的厚度可以形成为约100至约10000,空穴传输区210~空穴传输区215的各相关有机物层不限定于相同的厚度。例如,若空穴注入层210的厚度为50,则空穴传输层215的厚度可以形成为1000,电子阻挡层的厚度可以形成为500。空穴传输区210~空穴传输区215的厚度条件可以在不上升有机发光器件的驱动电压的范围内以满足效率和寿命的程度来确定。
上述有机物层200可以包括选自由空穴注入层210、空穴传输层215、同时具有空穴注入功能和空穴传输功能的功能层、缓冲层、电子阻挡层、发光层220、空穴阻挡层、电子传输层230、电子注入层235及同时具有电子传输功能呢和电子注入功能的功能层组成的组中的一种以上的层。
与发光层220一样,空穴传输区210~空穴传输区215也可以为提高特性而使用掺杂,向这样的空穴传输区210~空穴传输区215内掺杂电荷生成物质可以提高有机发光器件的电特性。
电荷生成物质通常由最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)非常低的物质形成,例如,电荷生成物质的最低未占分子轨道与空穴传输层215物质的最高占据分子轨道具有相似的值。利用因这样低的最低未占分子轨道而使最低未占分子轨道的电子为空的特性来轻易向相邻的空穴传输层215传输空穴,从而提高电特性。
例如,上述电荷生成物质可以为p-掺杂剂。上述p-掺杂剂可以为醌衍生物、金属氧化物及含氰基化合物中的一种,但不限定于此。例如,上述p-掺杂剂的非限制例可以为四氰基醌二甲烷(TCNQ)及2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯醌二甲烷(F4-TCNQ)等醌衍生物、钨氧化物及钼氧化物等金属氧化物以及含氰基化合物等,但不限定于此。
除上述物质以外,空穴传输区210~空穴传输区215还可以为提高导电性而包含电荷生成物质。
电荷生成物质可以均匀或不均匀地分散在空穴传输区210~空穴传输区215内。例如,电荷生成物质可以为p-掺杂剂(dopant)。p-掺杂剂可以为醌(quinone)衍生物、金属氧化物及含氰基(cyano)化合物中的一种,但不限定于此。例如,上述p-掺杂剂的非限制例可以为四氰基醌二甲烷(TCNQ,Tetracyanoquinodimethane)及2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯醌二甲烷(F4-TCNQ,2,3,5,6-tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane)等醌衍生物、氧化物及氧化钼等金属氧化物以及下述化合物2-22等含氰基化合物等,但不限定于此。
如前所述,除空穴注入层210及空穴传输层215以外,空穴传输区210~空穴传输区215还可以包括空穴缓冲层及电子阻挡层中的至少一种。空穴缓冲层可以通过补偿随着发光层220发出的光的波长的共振距离来增加光的发射效率。空穴缓冲层中包含的物质可以使用空穴传输区210~空穴传输区215中可以包含的物质。
电子阻挡层为起到防止电子从电子传输区230~电子传输区235向空穴传输区210~空穴传输区215注入的作用的层。电子阻挡层不仅阻挡向空穴传输区移动的电子,还可以使用具有高的T1值的材料来防止发光层220中形成的激子向空穴传输区210~空穴传输区215扩散。例如,通常可以使用具有高的T1值的发光层220的主体等作为电子阻挡层材料。
发光层220在空穴传输区210~空穴传输区215上提供。例如,发光层220可以具有约100至约1000或约100至约300的厚度。发光层220可以具有由单一物质形成的单层、由多种互不相同的物质形成的单层或由多种互不相同的物质形成的多个层的多层结构。
发光层220为空穴与电子相遇来形成激子的区域,形成发光层220的材料应具有适当的能量带隙以示出高的发光特性及所希望的发光颜色,通常由起到主体和掺杂剂两种作用的两种材料形成,但不限定于此。
上述主体可以包含下述TPBi、TBADN、ADN(也称为“DNA”)、CBP、CDBP、TCP、mCP中的至少一种,材料就不受限制。
一实施例的发光层220的掺杂剂可以为有机金属络合物。通常掺杂剂的含量可以为0.01%至20%。但不限定于此。
电子传输区230~电子传输区235在发光层220上提供。电子传输区230~电子传输区235可以包括空穴阻挡层、电子传输层230及电子注入层235中的至少一种,但不限定于此。
电子传输区230~电子传输区235可以具有由单一物质形成的单层、由多种互不相同的物质形成的单层或由多种互不相同的物质形成的多个层的多层结构。
例如,电子传输区230~电子传输区235可以具有电子注入层235或电子传输层230的单层结构,也可以具有由电子注入物质与电子传输物质形成的单层结构。并且电子传输区230~电子传输区235可以具有由多种互不相同的物质形成的单层机构,或者具有从发光层220开始依次层叠电子传输层230/电子注入层235、空穴阻挡层/电子传输层230/电子注入层235的结构,但不限定于此。例如,电子传输区230~电子传输区235的厚度可以为约1000至约1500。
电子传输区230~电子传输区235可以利用真空蒸镀法、旋涂法、兰姆-布洛杰特(LB,Langmuir-Blodgett)法、喷墨打印法、激光打印法、激光热转印法(Laser InducedThermal Imaging,LITI)等多种方法来形成。
在电子传输区230~电子传输区235包括电子传输层230的情况下,电子传输层230可以包含蒽类化合物。例如,电子传输区可以包含三(8-羟基喹啉)铝(Alq3,Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯(1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene)、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪(2,4,6-tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine)、2-(4-(N-苯基苯并咪唑基-1-基苯基)-9,10-二萘基蒽(2-(4-(N-phenylbenzoimidazolyl-1-ylphenyl)-9,10-dinaphthylanthracene)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基(TPBi,1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BCP,2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10--phenanthroline)、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(Bphen,4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ,3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ,4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑(tBu-PBD,2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯基-4-羟基)铝(BAlq,Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum)、双(10-羟基苯并喹啉)铍(Bebq2,berylliumbis(benzoquinolin-10-olate))、9,10-二(萘-2-基)蒽(AND,9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene)以及它们的混合物,但不限定于此。
电子传输层230根据有机发光器件结构选择快的电子移动度或慢的电子移动度的材料,因此需要选择多种材料,还可以根据需要掺杂下述Liq或Li。
电子传输层230的厚度为100至1000,例如可以为150至500。当电子传输层230的厚度满足上述范围时,可以在没有实质性的驱动电压的上升的情况下获得令人满意的电子传输特性。
在电子传输区230~电子传输区235包括电子注入层235的情况下,电子传输区230~电子传输区235选择易于注入电子的金属材料,可以使用氟化锂(LiF)、喹啉锂(LiQ,Lithium quinolate)、氧化锂(Li2O)、氧化钡(BaO)、氯化钠(NaCl)、氟化铯(CsF)、镱(Yb)等镧系金属或氯化铷(RbCl)、碘化铷(RbI)等金属卤化物等,但不限定于此。
并且,电子注入层235可以由电子传输物质与绝缘的有机金属盐(organo metalsalt)混合的物质形成。有机金属盐可以为能量带隙(energy band gap)约为4eV以上的物质。具体举例来说,有机金属盐可以包括乙酸金属盐(metal acetate)、苯甲酸金属盐(metal benzoate)、乙酰乙酸金属盐(metal acetoacetate)、乙酰丙酮金属盐(metalacetylacetonate)或硬脂酸金属盐(stearate)。电子注入层235的厚度可以为1至约100、约3至90。当电子注入层235的厚度满足上述范围时,可以在没有实质性的驱动电压的上升的情况下获得令人满意的电子注入特性。
如上所述,电子传输区230~电子传输区235可以包括空穴阻挡层。例如,空穴阻挡层可以包含2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉及双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝中的至少一种,但不限定于此。
第二电极120在电子传输区230~电子传输区235上提供。第二电极120可以为公共电极或阴极。第二电极120可以为透射电极或半透射电极。与第一电极110不同,第二电极120可以组合具有相对较低的功函数金属、导电性化合物、合金等来使用。
第二电极120为半透射电极或反射电极。第二电极120可以包含锂(Li)、镁、铝、铝-锂、钙、镁-铟、镁-银或包含它们的化合物或它们混合物(例如,银与镁的混合物)。或者,可以为包含由上述物质形成的反射膜或半透过膜及由氧化铟锡(ITO,indium tin oxide)、氧化铟锌(IZO,indium zinc oxide)、氧化锌(ZnO,zinc oxide)、氧化铟锡锌(ITZO,indiumtin zinc oxide)等形成的透明导电膜的多层结构。
虽未图示,但第二电极120可以与辅助电极连接。若第二电极120与辅助电极连接,则可以减少第二电极120的电阻。
在图示的基板100上形成电极及有机物层,在此情况下,基板100材料可以使用硬性或柔性材料,例如,硬性材料可以使用钠钙玻璃、无碱玻璃、硅酸铝玻璃等,柔性材料可以使用聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、环烯烃共聚物(COC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。
在有机发光器件中,随着分别向第一电极110和第二电极120施加电压,从第一电极110注入的空穴(hole)经过空穴传输区210~空穴传输区215向发光层220移动,从第二电极120注入的电子经过电子传输区230~电子传输区235向发光层220移动。电子与空穴在发光层220结合来生成激子,激子从激发态降到基态来发光。
从发光层220发出的光路径可以根据构成有机发光器件的有·无机物的折射率而示出大不相同的倾向。通过第二电极120的光只有以比第二电极120的临界角小的角度透过的光才能通过。此外,以比临界角大的角度与第二电极120接触的光被全反射或反射而无法向有机发光器件外部放出。
若覆盖层300的折射率高,则有助于减少这样的全反射或反射现象来提高发光效率,并且,若具有适当的厚度,则通过微腔(Micro-cavity)现象的最大化来帮助提高效率及色纯度。
覆盖层300位于有机发光器件的最外侧,在完全不影响器件的驱动的情况下给器件的特性带来极大影响。因此,覆盖层300在起到保护有机发光器件内部的作用的同时提高器件的特性的两种观点上都重要。有机物质吸收特定波长区域的光能有赖于能量带隙。若以能够给有机发光器件内部的有机物质带来影响的紫外线区域的吸收为目的来调节该能量带隙,则包含上述有机物质的覆盖层300还可以用作包括改善光学特性在内的保护有机发光器件的目的。而且,包含这样的叔胺化合物的覆盖层300具有1.9以上的大折射率。例如,覆盖层可以具有1.9至3.0范围的折射率。在覆盖层300的折射率大的情况下,可以通过在覆盖层300的界面形成光的反射来引起光的共振。
根据所使用的材料,本说明书的有机发光器件可以为前面发光型、背面发光型或两面发光型。
本发明的实施方式
以下,以下参照实施例及比较例来具体说明本发明一实施形态的有机电致发光器件及一实施例的有机化合物。并且,以下所示的实施例仅用于帮助理解本发明,本发明的范围不限定于此。
制备例
中间体合成例1:中间体(3)的合成
中间体(1)的合成)
在2000mL的单口烧瓶中混合50.0g(235.8mmol)4-溴-3-甲氧基苯甲腈(4-bromo-3-methoxybenzonitrile)、45.2g(259.4mmol)4-氯-2-氟苯基硼酸(4-chloro-2-fluorophenylboronic acid)、8.2g(7.1mmol)四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)、800mL甲苯并搅拌后,加入400mL乙醇、65.2g碳酸钾(K2CO3)(471.6mmol)及400mL蒸馏水并在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂。使用乙酸乙酯和蒸馏水萃取并减压蒸馏分离的有机层来去除溶剂。使用柱色谱法(己烷∶三氯甲烷(Hex∶CHCl3))纯化来获得43.2g黄色固体的化合物(中间体(1))(收率:70.0%)。
中间体(2)的合成
在2000mL的单口烧瓶中混合43.2g(165.1mmol)中间体(1)、850mL二氯甲烷并搅拌后,在0℃的温度下缓缓滴加23.9mL(247.6mmol)三溴化硼(boron tribromide,BBr3)后,冷却至常温并搅拌5天。确认反应结束后,在0℃的温度下缓缓滴加蒸馏水后使用二氯甲烷萃取,使用硫酸镁(MgSO4)干燥分离的有机层后,使用柱色谱法(二氯甲烷(DCM))纯化来获得27.2g红色固体的化合物(中间体(2))(收率:66.5%)。
中间体(3)的合成
在500mL的单口烧瓶中混合27.2g(109.8mmol)中间体(2)、45.5g(329.5mmol)碳酸钾、300mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)后,在105℃的温度下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并加入蒸馏水后,过滤生成的固体。向获得的反应混合物加入甲醇和己烷并在室温下搅拌1小时来获得15.8g红色固体的化合物(中间体(3))(收率:63.3%)。
中间体合成例2:中间体(6)的合成
中间体(4)的合成
在500mL的单口烧瓶中混合10.0g(59.9mmol)9H-咔唑(9H-carbazole)、13.6g(59.9mmol)中间体(3)、1.6g(1.8mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3)、1.5g(3.6mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯(S-Phos)、39.0g(119.7mmol)碳酸铯(CS2CO3)及300mL二甲苯后,在加热回流下搅拌2~3天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,加入蒸馏水并使用二氯甲烷分离有机层后,去除有机层的溶剂并加入甲醇后,搅拌30分钟。过滤搅拌的混合物后使用蒸馏水和甲醇洗涤干燥来获得11.0g红色固体的化合物(中间体(4))(收率:51.3%)。
中间体(5)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合11.0g(30.7mmol)中间体(4)及160mL的N,N-二甲基甲酰胺并搅拌后,在0℃的温度下将12.0g(67.5mmol)N-溴代琥珀酰亚胺(N-bromosuccinimide,NBS)分三次缓缓加入并升温至常温来搅拌一天。确认反应结束后,加入蒸馏水并搅拌30分钟并过滤,依次使用水和甲醇洗涤,将这样获得的固体放入甲醇中搅拌30分钟后过滤并干燥来获得8.7g淡红色固体的化合物(中间体(5))(收率:55.1%)。
中间体(6)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合8.7g(16.9mmol)中间体(5)、9.4g(37.1mmol)双(频哪醇)二硼(bis(pinacolato)diboron)、0.8g(1.0mmol)1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯(Pd(dppf)Cl2)、5.0g(50.6mmol)乙酸钾(potassium acetate,KOAc)及170mL二恶烷后,在氮气气氛中以100℃回流一天。确认反应结束后,去除溶剂并加入蒸馏水后,使用三氯甲烷分离有机层,使用无水硫酸镁干燥分离的有机层后,使用柱色谱法(己烷/三氯甲烷)纯化来获得6.4g黄色固体的化合物(中间体(6))(收率:62.1%)。
中间体合成例3:中间体(7)的合成
向2000mL的单口烧瓶中混合60.0g(175.4mmol)3,7二溴二苯并[b,d]噻吩(3,7dibromo-dibenzo[b,d]thiophene)、23.6g(263.1mmol)氰化亚铜(CuCN)、900mL的N,N-二甲基甲酰胺并在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后通过硅藻土垫并浓缩滤液后,使用2N的盐酸水溶液将pH调节为2~3并搅拌4小时。使用水洗涤搅拌后过滤来获得的固体并使用无水硫酸镁干燥,使用柱色谱法(己烷/三氯甲烷)纯化来获得8.2g白色固体的化合物(中间体(7))(收率:16.2%)。
中间体合成例4:中间体(10)的合成
中间体(8)的合成
在250mL的单口烧瓶中中混合8.2g(28.5mmol)中间体(7)、4.8g(28.5mmol)9H-咔唑、0.8g(0.9mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、0.7g(1.7mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、18.5g(56.9mmol)碳酸铯、200mL二甲苯并在加热回流下搅拌2~3天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,加入蒸馏水后使用二氯甲烷萃取并浓缩。向浓缩液中加入甲醇搅拌30分钟并过滤后使用蒸馏水和甲醇洗涤并干燥来获得5.6g淡红色固体的化合物(中间体(8))(收率:52.6%)。
中间体(9)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合5.6g(15.0mmol)中间体(8)及90mL的N,N-二甲基甲酰胺并搅拌,在0℃的温度下将6.1g(34.4mmol)N-溴代琥珀酰亚胺分三次缓缓加入后升温至常温并搅拌一天。确认反应结束后,放入蒸馏水搅拌30分钟并过滤后使用蒸馏水和甲醇洗涤。放入甲醇搅拌这样获得的固体30分钟后过滤干燥来获得4.5g淡红色固体的化合物(中间体(9))(收率:56.3%)。
中间体(10)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合4.5g(8.5mmol)中间体(9)、6.4g(25.4mmol)双(频哪醇)二硼、0.4g(0.5mmol)1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯l)、2.5g(25.4mmol)乙酸钾、90mL二恶烷后,在氮气气氛中以100℃回流一天。确认反应结束后,去除溶剂后加入蒸馏水后使用三氯甲烷萃取。使用无水硫酸镁干燥分离的有机层后使用柱色谱法(己烷/三氯甲烷)纯化来获得3.4g淡红色固体的化合物(中间体(10))(收率:64.5%)。
中间体合成例5:中间体(12)的合成
中间体(11)的合成
混合5.0g(23.5mmol)的5-溴苯并[b]噻吩(5-bromobenzo[b]thiophene)、2.5g(28.2mmol)的氰化亚铜(CuCN)及15mL的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)并在160℃的温度下回流搅拌3小时。确认反应结束后冷却至常温,加入2N的氢氧化钠(NaOH)水溶液并搅拌30分钟。使用乙酸乙酯萃取混合液后使用无水硫酸镁干燥过滤及浓缩。使用通过柱色谱法(乙酸乙酯∶己烷(EA∶HEX))纯化浓缩液来获得2.3g黄色固体的化合物(中间体(11))(收率:62.1%)。
中间体(12)的合成
在-78℃的温度下向在83mL的无水四氢呋喃(THF)溶有2.3g(14.5mmol)的中间体(11)的溶液中缓缓滴加10.2mL的正丁基锂(n-BuLi)(17.3mmol,溶在戊烷中,浓度1.7M(1.7M in pentane))并搅拌15分钟。缓缓滴加43.0mL(385.7mmol)的硼酸三甲酯(Trimethylborate)后,在-78℃的温度下搅拌15分钟后在常温下搅拌2小时。确认反应结束后,缓缓滴加1M的盐酸(HCl)水溶液来浓缩。向浓缩液加入蒸馏水并使用乙酸乙酯萃取。使用无水硫酸钠干燥过滤及浓缩分离的有机层。使用柱色谱法(甲醇/三氯甲烷(MeOH/三氯甲烷))纯化浓缩液来获得1.2g米色固体的化合物(中间体(12))(收率:40.9%)。
中间体合成例6:中间体(13)的合成
混合1.0g(3.1mmol)3,6-二溴咔唑(3,6-dibromocarbazole)、1.2g(6.2mmol)中间体(12)、153.8mg(177.8mmol)四(三苯基膦)钯(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0))、6mL(12.3mmol)2M的碳酸钾(potassium carbonate)、12mL甲苯及6mL乙醇。在加热回流下以90℃的温度使混合溶液反应17小时。冷却至常温后,过滤析出的固体化合物。加入一氯苯后使固体化合物通过硅藻土垫来过滤后进行浓缩。使用丙酮使浓缩的有机物重结晶来获得1.2g白色固体的化合物(中间体(13))(收率:81.0%)。
中间体合成例7:中间体(15)的合成
中间体(14)的合成
在250mL的单口烧瓶混合10.0g(27.9mmol)中间体(4)及200mL的N,N-二甲基甲酰胺后,在0℃的温度下分三次将5.0g(27.9mmol)N-溴代琥珀酰亚胺缓缓加入后升温至常温并搅拌一天。确认反应结束后,放入蒸馏水搅拌30分钟后过滤,依次使用水和甲醇洗涤后,将这样获得的固体放入甲醇中搅拌30分钟后过滤并干燥来获得7.1g淡黄色固体的化合物(中间体(14))(收率:58.2%)。
中间体(15)的合成
向500mL的单口烧瓶中加入7.1g(16.2mmol)中间体(14)、5.0g(19.5mmol)双(频哪醇)二硼、663.0mg(0.8mmol)1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯、2.9g(29.2mmol)乙酸钾、80mL二恶烷后,在氮气气氛中以100℃的温度回流一天。确认反应结束后,浓缩并加入蒸馏水后,使用三氯甲烷萃取。使用无水硫酸镁干燥萃取的有机层后,使用柱色谱法(己烷/三氯甲烷)纯化来获得5.1g白色固体的化合物(中间体(15))(收率:64.9%)。
中间体合成例8:中间体(18)的合成
中间体(16)的合成
将30.0g(177.3mmol)6-羟基-2-萘腈(6-hydroxy-2-naphthonitrile)溶于700mL二氯甲烷中并加入42.9mL(531.9mmol)吡啶后,将温度降至0℃。缓缓滴加35.7mL(212.8mmol)三氟甲磺酸酐(Tf2O)后,升温至常温并反应12小时。使用500mL蒸馏水洗涤反应物后,使用无水硫酸钠干燥过滤分离的有机层并浓缩后,使用柱色谱法(三氯甲烷(CHCl3))纯化来获得53.0g黄色固体的化合物(中间体(16))(收率:99.2%)。
中间体(17)的合成
在2L的单口烧瓶中混合53.0g(175.9mmol)中间体(16)、67.0g(263.9mmol)双(频哪醇)二硼、2.9g(3.5mmol)1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯-二氯甲烷(CH2Cl2)、51.8g(527.8mmol)乙酸钾(KOAc)及800mL的1,4-二恶烷后,在100℃的温度下搅拌12小时。反应结束后冷却至常温并使反应物通过硅藻土垫后,进行减压浓缩。使用硅胶柱色谱法(三氯甲烷)纯化反应混合物后,使用混合溶剂(二氯甲烷/甲醇(DCM/MeOH))固体化来获得38.0g白色固体的化合物(中间体(17))(收率:77.4%)。
中间体(18)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合4.3g(15.4mmol)中间体(17)、21.8g(77.0mmol)1-溴-4-碘苯(1-bromo-4-iodobenzene)、0.5g(0.5mmol)四(三苯基膦)钯、15.4mL(30.8mmol)2M的碳酸钾水溶液、102mL甲苯及51mL乙醇后,在80℃的温度下搅拌3小时。确认反应结束后,冷却至常温,滴加蒸馏水。使用二氯甲烷萃取反应物并使用无水硫酸钠干燥分离的有机层后,在减压下去除溶剂。使用硅胶柱色谱法(己烷/二氯甲烷(Hexanes/DCM))纯化获得的反应来获得3.4g白色固体的化合物(中间体(18))(收率:72.3%)。
中间体合成例9:中间体(21)的合成
中间体(19)的合成
混合50.0g(253.8mmol)4-氨基-3-溴苯甲腈(4-Amino-3-bromobenzonitrile)、55.7g(253.8mmol)4-溴苯甲酰氯(4-Bromobenzoyl chloride)及500mL吡啶并回流搅拌12小时以上。确认反应结束后,减压蒸馏溶剂。使用二异丙醚(IPE)固体化来获得75.6g米黄色固体的化合物(中间体(19))(收率:78.3%)。
中间体(19)的合成
在1L的单口烧瓶混合75.6g(251.1mmol)中间体(19)、2.39g(12.6mmol)碘化亚铜(CuI)、4.5g(25.1mmol)1,10-菲啰啉(1,10-phenanthroline)、148.7g(456.6mmol)碳酸铯及800mL硝基苯(Nitrobenzene)并回流搅拌一天。反应结束后使用二氯甲苯通过硅藻土垫。去除溶剂后将固体溶于三氯甲烷后利用柱色谱法(三氯甲烷)进行纯化。使用甲醇固体化来获得42.3g米黄色固体的化合物(中间体(20))(收率:56.3%)。
中间体(21)的合成
混合42.3g(141.4mmol)中间体(20)、53.9g(212.1mmol)双(频哪醇)二硼、3.5g(4.2mmol)1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯-二氯甲烷、27.8g(282.8mmol)乙酸钾(KOAc)及700mL的1,4-二恶烷后,在100℃的温度下搅拌12小时。反应结束后冷却至常温并使反应物通过硅藻土垫后,进行减压浓缩。使用硅胶柱色谱法(三氯甲烷)纯化反应混合物后使用混合溶剂(二氯甲烷/甲醇)固体化来获得40.1g白色固体的化合物(中间体(21))(收率:81.9%)。
中间体合成例10:中间体(22)的合成
在2000mL的单口烧瓶中混合50.0g(153.8mmol)3,6-二溴咔唑、71.8g(338.5mmol)二苯并[b,d]呋喃-3-基硼酸(dibenzo[b,d]furan-3-ylboronic acid)、7.1g(6.2mmol)四(三苯基膦)钯、230.7mL(461.4mmol)2M的碳酸钾、513mL甲苯及256mL乙醇。在加热回流下以90℃的温度使混合溶液反应17小时。冷却至常温后,过滤析出的固体化合物。加入一氯苯后使固体化合物通过硅藻土垫来过滤后进行浓缩。使用丙酮使浓缩的有机物重结晶来获得56.0g白色固体的化合物(中间体(22))(收率:72.9%)。
中间体合成例11:中间体(23)的合成
混合1.0g(3.1mmol)2,7-二溴咔唑(2,7-dibromocarbazole)、1.2g(6.2mmol)中间体(12)、153.8mg(177.8mmol)四(三苯基膦)钯、6mL(12.3mmol)2M的碳酸钾、12mL甲苯及6mL乙醇。在加热回流下以90℃的温度使混合溶液反应17小时。冷却至常温后,过滤析出的固体化合物。加入一氯苯后使固体化合物通过硅藻土垫来过滤后进行浓缩。使用丙酮使浓缩的有机物重结晶来获得1.2g白色固体的化合物(中间体(23))(收率:81.0%)。
中间体合成例12:中间体(25)的合成
中间体(24)的合成
混合5.0g(29.9mmol)咔唑、8.2g(29.9mmol)2-(4-溴苯基)苯并[d]恶唑(2-(4-bromophenyl)benzo[d]oxazole)、1.4g(1.5mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、1.2g(3.0mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、29.2g(89.7mmol)碳酸铯及150mL二甲苯后,回流搅拌12小时。反应结束后冷却至常温,使用二氧化硅垫(三氯甲烷)过滤反应混合物后,使用混合溶剂(二氯甲烷/甲醇)固体化来获得8.9g黄色固体的化合物(中间体(24))(收率:82.4%)。
中间体(25)的合成
向8.9g(24.6mmol)中间体(24)加入120mL的N,N-二甲基甲酰胺后,缓缓放入9.0g(50.5mmol)N-溴代琥珀酰亚胺后,在常温下反应12小时。确认反应结束后,加入蒸馏水后搅拌并过滤生成的固体。使用蒸馏水和甲醇洗涤过滤的固体并干燥来获得11.7g黄色固体的化合物(中间体(25))(收率:91.6%)。
中间体合成例13:中间体(26)的合成
混合2.0g(7.1mmol)1-溴-4-碘苯、1.2g(5.7mmol)中间体(12)、0.2g(0.2mmol)四(三苯基膦)钯、7.1mL(14.1mmol)2M的碳酸钾水溶液、14mL甲苯及7mL乙醇并回流搅拌2小时。确认反应结束后,冷却至常温并分离有机层。通过二氧化硅及硅藻土垫过滤分离的有机层后使用甲苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用混合溶液二氯甲烷/己烷((DCM/HEX))浆化来获得1.1g淡黄色固体的化合物(中间体(26))(收率:49.5%)。
中间体合成例14:中间体(28)的合成
中间体(27)的合成
混合10.0g(59.8mmol)咔唑、22.6g(71.8mmol)中间体(26)、1.6g(1.8mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、1.5g(3.6mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、39.0g(119.6mmol)碳酸铯及300mL二甲苯后,回流搅拌12小时。反应结束后冷却至常温,通过二氧化硅垫(三氯甲烷)过滤反应混合物后,使用混合溶剂(二氯甲烷/甲醇)固体化来获得18.0g黄色固体的化合物(中间体(26))(收率:75.2%)。
中间体(28)的合成
向18.0g(44.9mmol)中间体(27)加入180mL的N,N-二甲基甲酰胺,缓缓放入8.8g(49.4mmol)N-溴代琥珀酰亚胺后,在常温下反应12小时。确认反应结束后,加入蒸馏水后搅拌并过滤生成的固体。使用蒸馏水和甲醇洗涤过滤的固体并干燥来获得18.0g黄色固体的化合物(中间体(28))(收率:71.7%)。
中间体合成例15:中间体(29)的合成
向5.0g(12.5mmol)中间体(27)加入200mL的N,N-二甲基甲
酰胺,缓缓放入N-溴代琥珀酰亚胺2.2g(12.5mmol)后,在常温下反应12小时。确认反应结束后,加入蒸馏水后搅拌并过滤生成的固体。使用蒸馏水和甲醇洗涤过滤的固体并干燥来获得3.2g黄色固体的化合物(中间体(29))(收率:53.5%)。
中间体合成例16:中间体(30)的合成
在500mL的单口烧瓶中混合15.8g(69.4mmol)中间体(3)、19.4g(76.3mmol)双(频哪醇)二硼、1.7g(2.1mmol)1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯、13.6g(138.8mmol)乙酸钾、300mL二恶烷后,在氮气气氛中以100℃的温度回流一天。确认反应结束后,浓缩并加入蒸馏水后,使用三氯甲烷萃取。使用无水硫酸镁干燥萃取的有机层后,使用柱色谱法(己烷/三氯甲烷)纯化来获得13.8g白色固体的化合物(中间体(30))(收率:62.1%)。
中间体合成例17:中间体(33)的合成
中间体(31)的合成
在1000mL的单口烧瓶中混合15.0g(90.0mmol)咔唑、17.2g(94.3mmol)3-溴苯甲腈(3-bromobenzonitrile)、2.5g(2.7mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、2.2g(5.4mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、58.5g(179.6mmol)碳酸铯、550mL二甲苯并在加热回流下搅拌2~3天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,加入蒸馏水后使用二氯甲烷萃取并使用无水硫酸钠干燥有机层,使用柱色谱法(己烷∶三氯甲烷)纯化来获得12.7g淡红色液体的化合物(中间体(31))(收率:52.6%)。
中间体(32)的合成
向500mL的单口烧瓶中一同放入12.7g(47.3mmol)中间体(31)与250mL的N,N-二甲基甲酰胺并搅拌,在0℃的温度下分三次缓缓加入19.4g(108.9mmol)N-溴代琥珀酰亚胺后升温至常温并搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后加入蒸馏水搅拌30分钟并过滤,向使用蒸馏水及甲醇洗涤来获得固体加入甲醇并搅拌30分钟后过滤干燥来获得11.4g淡红色固体的化合物(中间体(32))(收率:56.3%)。
中间体(33)的合成
在500mL的单口烧瓶中混合11.4g(26.8mmol)中间体(32)、20.4g(80.3mmol)双(频哪醇)二硼、1.3g(1.6mmol)1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯、7.9g(80.3mmol)乙酸钾、260mL二恶烷并在氮气气氛中以100℃回流一天。确认反应结束后,去除溶剂并加入蒸馏水后,使用三氯甲烷萃取后使用无水硫酸镁干燥有机相,使用柱色谱法(己烷∶三氯甲烷)纯化来获得9.0g浅灰色固体的化合物(中间体(33))(收率:64.5%)。
中间体合成例18:中间体(36)的合成
中间体(34)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合4.0g(23.9mmol)咔唑、4.6g(25.1mmol)2-溴苯甲腈(2-bromobenzonitrile)、0.7g(0.7mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、0.6g(1.4mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、15.6g(47.9mmol)碳酸铯、150mL二甲苯并在加热回流下搅拌5~6天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,加入蒸馏水。使用二氯甲烷萃取反应混合物并使用无水硫酸镁干燥,使用柱色谱法(己烷∶三氯甲烷)纯化来获得2.7g淡红色固体的化合物(中间体(34))(收率:42.1%)。
(中间体(35)的合成)
在100mL的单口烧瓶中混合2.7g(10.1mmol)中间体(34)与60mL的N,N-二甲基甲酰胺并搅拌,在0℃的温度下分三次缓缓加入4.1g(23.1mmol)N-溴代琥珀酰亚胺并升温至常温来搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,加入蒸馏水并搅拌30分钟。过滤沉淀物并干燥来获得2.4g淡红色固体的化合物(中间体(35))(收率:56.3%)。
中间体(36)的合成
在100mL的单口烧瓶中混合2.4g(5.6mmol)中间体(36)、4.3g(16.9mmol)双(频哪醇)二硼、0.3g(0.3mmol)1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯、1.7g(16.9mmol)乙酸钾、60mL二恶烷并在氮气气氛中以100℃回流一天。确认反应结束后,去除溶剂后放入蒸馏水。使用三氯甲烷萃取混合物并使用无水硫酸镁干燥有机相,使用柱色谱法(己烷∶三氯甲烷)纯化来获得2.0g浓褐色液体的化合物(中间体(36))(收率:67.5%)。
中间体合成例19:中间体(37)的合成
在500mL的单口烧瓶混合15.0g(46.2mmol)3,6-二溴-9H-咔唑(3,6-dibromo-9H-carbazole)、14.9g(101.5mmol)4-氰基苯基硼酸(4-cyanophenylboronic acid)、3.2g(2.8mmol)四(三苯基膦)钯、200mL甲苯并搅拌后,加入100mL乙醇、19.1g(138.5mmol)碳酸钾及100mL蒸馏水,在加热回流下搅拌一天。反应结束后冷却至常温并去除溶剂后,加入蒸馏水并使用二氯甲烷分离有机层后,去除有机层的溶剂并加入甲醇后,搅拌30分钟。过滤形成的固体并使用蒸馏水和甲醇洗涤后,干燥来获得7.3g褐色固体的化合物(中间体(37))(收率:43.1%)。
中间体合成例20:中间体(39)的合成
中间体(38)的合成
混合2.0g(12.0mmol)咔唑(Carbazole)、2.2g(12.0mmol)4-溴苯甲腈(4-bromobenzonitrile)、1.1g(1.2mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、985.0mg(2.4mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、3.5g(36.0mmol)叔丁醇钠(NaOtBu)及60mL二甲苯后,回流搅拌12小时。反应结束后冷却至常温,使用蒸馏水和三氯甲烷萃取后在减压下去除溶剂。使用硅胶柱色谱法(己烷∶三氯甲烷)纯化后使用混合溶剂(二氯甲苯/丙酮(Acetone))固体化来获得1.2g白色固体的化合物(中间体(38))(收率:23.6%)。
中间体(39)的合成
向1.2g(4.5mmol)中间体(38)加入20mL的N,N-二甲基甲酰胺,缓缓加入1.6g(8.9mmol)N-溴代琥珀酰亚胺后,在常温下反应12小时。确认反应结束后,加入蒸馏水后,搅拌并过滤生成的固体。使用蒸馏水和甲醇洗涤固体并干燥来获得1.8g黄色固体的化合物(中间体(39))(收率:94.4%)。
中间体合成例21:中间体(42)的合成
中间体(40)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合8.2g(28.5mmol)中间体(20)、4.8g(28.5mmol)9H-咔唑、0.8g(0.9mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、0.7g(1.7mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、18.5g(56.9mmol)碳酸铯、200mL二甲苯后在加热回流下搅拌2~3天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,加入蒸馏水后使用二氯甲烷萃取后浓缩。向浓缩液放入甲醇并搅拌30分钟后过滤,使用蒸馏水和甲醇洗涤并干燥来获得5.6g淡红色固体的化合物(中间体(40))(收率:52.6%)。
中间体(41)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合5.6g(15.0mmol)中间体(40)与90mL的N,N-二甲基甲酰胺并搅拌,在0℃的温度下分三次缓缓加入6.1g(34.4mmol)N-溴代琥珀酰亚胺后升温至常温并搅拌一天。确认反应结束后,放入蒸馏水搅拌30分钟并过滤后使用蒸馏水和甲醇洗涤。向这样获得的固体放入甲醇并搅拌30分钟后过滤、干燥来获得4.5g淡红色固体的化合物(中间体(41))(收率:56.3%)。
中间体(42)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合4.5g(8.5mmol)中间体(41)、6.4g(25.4mmol)双(频哪醇)二硼、0.4g(0.5mmol)1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁)二氯化钯、2.5g(25.4mmol)乙酸钾、90mL二恶烷并在氮气气氛中以100℃回流一天。确认反应结束后,去除溶剂后加入蒸馏水后使用三氯甲烷萃取。使用无水硫酸镁干燥分离的有机层后使用柱色谱法(己烷/三氯甲烷)纯化来获得3.4g淡红色固体的化合物(中间体(42))(收率:64.5%)。
中间体合成例22:中间体(43)的合成
混合10.0g(30.8mmol)3,6-二溴咔唑、21.9g(123.2mmol)二苯并[b,d]噻吩-2-基硼酸(dibenzo[b,d]thiophen-2-yl boronic acid)、1.1g(0.9mmol)四(三苯基膦)钯、62mL(123.1mmol)2M的碳酸钾、76mL甲苯及31mL乙醇。在加热回流下以90℃的温度使混合溶液反应17小时。冷却至常温后,过滤析出的固体化合物。加入一氯苯后使固体化合物通过硅藻土垫来过滤后进行浓缩。使用丙酮使浓缩的有机物重结晶来获得11.4g白色固体的化合物(中间体(43))(收率:85.7%)。
利用上述合成的中间体化合物来合成以下以下多种氰基取代的咔唑衍生物。
合成例1:化合物2-1(LT21-30-215)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合5.0g(8.6mmol)中间体(6)、3.3g(18.0mmol)4-溴苯甲腈、0.6g(0.5mmol)四(三苯基膦)钯及80mL甲苯并搅拌后,加入40mL乙醇、5.2g(24.6mmol)磷酸钾(K3PO4)及40mL蒸馏水,在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,加入甲醇并搅拌30分钟。过滤反应混合物并使用蒸馏水和甲醇依次洗涤后,使用N-甲基-2-吡咯烷酮溶解获得的固体并通过铺着硅藻土的垫后,加入乙酸乙酯并搅拌30分钟后过滤来获得1.0g黄色固体的化合物2-1(LT21-30-215)(收率:21.9%)。
合成例2:化合物2-2(LT21-35-201)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合3.4g(5.4mmol)中间体(10)、3.0g(16.3mmol)4-溴苯甲腈、0.4g(0.3mmol)四(三苯基膦)钯及80mL甲苯并搅拌,加入40mL乙醇、3.5g(16.3mmol)磷酸钾及40mL蒸馏水,在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并浓缩。将浓缩液放入甲醇中搅拌30分钟并过滤后,使用蒸馏水和甲醇洗涤。使用热的N-甲基-2-吡咯烷酮溶解这样获得的固体并通过硅藻土垫后,放入乙酸乙酯搅拌30分钟并过滤。重复该工序2次来获得1.0g淡黄色固体的化合物2-2(LT21-35-201)(收率:31.5%)。
合成例3:化合物2-19(LT21-35-105)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合3.0g(4.9mmol)中间体(6)、2.9g(12.3mmol)4-溴-1,1'-联苯(4-bromo-1,1'-biphenyl)、284.0mg(0.2mmol)四(三苯基膦)钯及80mL甲苯并搅拌后,加入40mL乙醇、4.2g(19.7mmol)磷酸钾及40mL蒸馏水,在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,加入甲醇并搅拌30分钟。过滤反应混合物并使用蒸馏水和甲醇依次洗涤后,使用N-甲基-2-吡咯烷酮溶解获得的固体并通过铺着硅藻土的垫后,加入乙酸乙酯并搅拌30分钟后过滤来获得1.2g黄色固体的化合物2-19(LT21-35-105)(收率:36.8%)。
合成例4:化合物2-35(LT21-30-206)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合5.0g(8.6mmol)中间体(6)、3.7g(18.0mmol)2-溴萘(2-bromonaphthalene)、0.6g(0.5mmol)四(三苯基膦)钯及80mL甲苯并搅拌后,加入40mL乙醇、5.2g(24.6mmol)磷酸钾及40mL蒸馏水,在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并浓缩后,加入甲醇并搅拌30分钟。过滤混合物并使用蒸馏水和甲醇洗涤。将这样获得的固体放入于丙酮搅拌30分钟并过滤,使用丙酮洗涤后使用色谱法(己烷/三氯甲烷)纯化来获得2.0g淡绿色固体的化合物2-35(LT21-30-213)(收率:40.1%)。
合成例5:化合物2-41(LT21-35-106)的合成
混合7.6g(49.2mmol)2-氯苯并[d]恶唑(2-chlorobenzo[d]oxazole)、10.0g(16.4mmol)中间体(6)、946.7mg(0.8mmol)四(三苯基膦)钯、33mL(65.5mmol)2M的碳酸钾(碳酸钾)水溶液、60mL甲苯及30mL乙醇后回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后滴加甲醇。过滤形成的沉淀物。使用一氯苯溶解固体后通过硅藻土及二氧化硅垫过滤并使用一氯苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用丙酮浆化来获得1.4g黄色固体的化合物2-41(LT21-35-106)(收率:14.4%)。
合成例6:化合物2-55(LT21-35-108)的合成
混合5.0g(9.7mmol)中间体(5)、5.2g(29.1mmol)2苯并[b]噻吩-2-基硼酸(benzo[b]thiophen-2-ylboronic acid)、559.7mg(0.5mmol)四(三苯基膦)钯、20mL(38.8mmol)2M的碳酸钾水溶液、40mL甲苯及20mL乙醇并回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后滴加甲醇。过滤形成的沉淀物。使用一氯苯溶解固体后通过硅藻土及二氧化硅垫过滤并使用一氯苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用丙酮浆化来获得1.5g黄色固体的化合物2-55(LT21-35-108)(收率:24.9%)。
合成例7:化合物2-59(LT21-35-102)的合成
/>
混合5.0g(9.7mmol)中间体(5)、4.9g(24.2mmol)中间体(12)、559.7mg(0.5mmol)四(三苯基膦)钯、15mL(38.8mmol)2M的碳酸钾水溶液、30mL甲苯及15mL乙醇并回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后滴加甲醇。过滤形成的沉淀物。使用一氯苯溶解固体后通过硅藻土及二氧化硅垫过滤并使用一氯苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用丙酮浆化来获得2.0g黄色固体的化合物2-59(LT21-35-102)(收率:30.7%)。
合成例8:化合物2-64(LT21-35-111)的合成
在1L的单口烧瓶中混合4.0g(8.3mmol)中间体(13)、2.2g(8.4mmol)3-溴二苯并[b,d]噻吩(3-bromodibenzo[b,d]thiophene)、238.8mg(0.4mmol)双(二亚芐基丙酮)钯(Pd(dba)2)、341.0mg(0.8mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、3.5g(16.6mmol)磷酸钾及二40mL甲苯后,回流搅拌并反应一天。确认反应结束后,冷却至室温并过滤析出的固体后,溶在三氯甲烷中后通过硅胶垫来过滤。浓缩后使用二甲苯重结晶来获得1.5g白色固体的化合物2-64(LT21-35-111)(收率:27.2%)。
合成例9:化合物2-73(LT21-35-119)的合成
混合4.0g(13.0mmol)中间体(18)、6.3g(13.0mmol)中间体(15)、750.0g(0.6mmol)四(三苯基膦)钯、13mL(38.8mmol)2M的碳酸钾水溶液、30mL甲苯及15mL乙醇并回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后滴加甲醇。过滤形成的沉淀物。使用一氯苯溶解固体后通过硅藻土及二氧化硅垫过滤并使用一氯苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用丙酮浆化来获得1.8g黄色固体的化合物2-73(LT21-35-119)(收率:23.7%)。
合成例10:化合物2-89(LT21-35-120)的合成
混合5.0g(11.4mmol)中间体(14)、3.5g(17.2mmol)中间体(12)、660.6g(0.6mmol)四(三苯基膦)钯、11mL(22.9mmol)2M的碳酸钾水溶液、20mL甲苯及10mL乙醇并回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后滴加甲醇。过滤形成的沉淀物。使用一氯苯溶解固体后通过硅藻土及二氧化硅垫过滤并使用一氯苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用丙酮浆化来获得1.2g黄色固体的化合物2-89(LT21-35-120)(收率:20.4%)。
合成例11:化合物2-95(LT21-35-125)的合成
混合5.0g(11.4mmol)中间体(14)、4.0g(11.4mmol)中间体(21)、660.6g(0.6mmol)四(三苯基膦)钯、11mL(22.9mmol)2M的碳酸钾水溶液、20mL甲苯及10mL乙醇并回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后滴加甲醇。过滤形成的沉淀物。使用一氯苯溶解固体后通过硅藻土及二氧化硅垫过滤并使用一氯苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用丙酮浆化来获得1.5g黄色固体的化合物2-95(LT21-35-125)(收率:22.8%)。
合成例12:化合物2-246(LT21-35-117)的合成
/>
在1L的单口烧瓶中混合4.0g(8.0mmol)中间体(22)、2.2g(8.4mmol)中间体(3)、460.0mg(0.8mmol)双(二亚芐基丙酮)钯、657.0mg(0.16mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、3.4g(16.0mmol)磷酸钾及二40mL甲苯后,回流搅拌并反应一天。确认反应结束后,冷却至室温并过滤析出的固体后,溶在三氯甲烷中后通过硅胶垫来过滤。浓缩后使用二甲苯重结晶来获得2.1g白色固体的化合物2-246(LT21-35-117)(收率:37.5%)。
合成例13:化合物2-256LT21-35-127)的合成
在1L的单口烧瓶中混合4.0g(8.3mmol)中间体(23)、2.1g(8.4mmol)3-溴二苯并[b,d]呋喃(3-bromodibenzo[b,d]furan)、238.8mg(0.4mmol)双(二亚芐基丙酮)钯、341.0mg(0.8mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、3.5g(16.6mmol)磷酸钾及二40mL甲苯后,回流搅拌并反应一天。确认反应结束后,冷却至室温并过滤析出的固体后,溶在三氯甲烷中后通过硅胶垫来过滤。浓缩后使用二甲苯重结晶来获得1.5g白色固体的化合物2-64(LT21-35-111)(收率:27.2%)。
合成例14:化合物3-1LT21-30-204)的合成
混合5.0g(9.7mmol)中间体(25)、3.0g(20.3mmol)(4-氰基苯基)硼酸((4-cyanophenyl)boronic acid)、1.1g(964.9μmol)四(三苯基膦)钯、6.7g(48.2mmol)碳酸钾、30mL甲苯、10mL乙醇及10mL蒸馏水后,回流搅拌12小时。确认反应结束后冷却至常温,过滤固体后依次使用蒸馏水、甲醇以及乙酸乙酯洗涤并干燥。将干燥的固体溶在三氯甲烷中后,通过二氧化硅垫后进行减压浓缩。使用三氯甲烷重结晶来获得1.9g黄色固体的化合物3-1(LT21-30-204)(收率:34.3%)。
合成例15:化合物3-26LT21-30-211)的合成
混合5.0g(9.7mmol)中间体(25)、5.9g(21.2mmol)中间体(17)、1.1g(964.9μmol)四(三苯基膦)钯、6.7g(48.2mmol)碳酸钾、30mL甲苯、10mL乙醇及10mL蒸馏水后,回流搅拌12小时。确认反应结束后,冷却至常温并过滤形成的固体后依次使用蒸馏水、甲醇以及二氯甲烷洗涤并干燥。将干燥的固体溶于一氯苯后通过二氧化硅垫过滤并进行减压浓缩。使用一氯苯固体化来获得2.3g黄色固体的化合物3-26(LT21-30-211)(收率:35.8%)。
合成例16:化合物3-28LT21-35-114)的合成
混合4.0g(7.2mmol)中间体(28)、4.2g(15.1mmol)中间体(17)、414.0mg(358.2μmol)四(三苯基膦)钯、2.0g(48.2mmol)碳酸钾、30mL甲苯、10mL乙醇及10mL蒸馏水后,回流搅拌12小时。确认反应结束后,冷却至常温并过滤形成的固体后依次使用蒸馏水、甲醇以及二氯甲烷洗涤并干燥。将干燥的固体溶于一氯苯后通过二氧化硅垫过滤并进行减压浓缩。使用一氯苯固体化来获得1.4g黄色固体的化合物3-28(LT21-35-114)(收率:27.8%)。
合成例17:化合物3-96LT21-35-124)的合成
混合3.0g(6.3mmol)中间体(29)、4.2g(15.1mmol)中间体(30)、361.6mg(312.9μmol)四(三苯基膦)钯、1.7g(12.5mmol)碳酸钾、30mL甲苯、10mL乙醇及10mL蒸馏水后,回流搅拌12小时。确认反应结束后,冷却至常温并过滤形成的固体后依次使用蒸馏水、甲醇以及二氯甲烷洗涤并干燥。将干燥的固体溶于一氯苯后通过二氧化硅垫过滤并进行减压浓缩。使用一氯苯固体化来获得1.2g黄色固体的化合物3-96(LT21-35-124)(收率:32.4%)。
合成例18:化合物4-2LT21-30-279)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合6.0g(11.5mmol)中间体(33)、4.6g(25.4mmol)4-溴苯甲腈(4-bromobenzonitrile)、0.4g(0.7mol)双(二亚芐基丙酮)钯、0.7g(1.4mmol)2-二环己基磷-2',4',6'-三异丙基联苯(X-Phos)、120mL二恶烷并搅拌,加入7.3g(34.6mmol)磷酸钾及40mL蒸馏后,在85℃的温度下回流2-3天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,放入甲醇并搅拌30分钟。过滤形成的沉淀物并使用蒸馏水及甲醇洗涤。使用二氯苯溶解这样获得的固体化合物并通过硅藻土后,加入甲醇搅拌30分钟并过滤来获得1.9g淡黄色固体的化合物4-2(LT21-30-279)(收率:34.4%)。
合成例19:化合物4-3LT21-30-307)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合4.5g(8.6mmol)中间体(36)、4.7g(25.9mmol)4-溴苯甲腈、0.3g(0.5mol)双(二亚芐基丙酮)钯、0.5g(1.0mmol)2-二环己基磷-2',4',6'-三异丙基联苯、120mL二恶烷并搅拌,加入5.5g(25.9mmol)磷酸钾及40mL蒸馏水后,在85℃的温度下回流一天。确认反应结束后,去除溶剂后加入蒸馏水。使用三氯甲烷萃取混合物并使用无水硫酸镁干燥分离的有机层后,使用柱色谱法(己烷∶三氯甲烷)纯化来获得1.6g浅象牙色固体的化合物4-3(LT21-30-307)(收率:40.1%)。
合成例20:化合物4-10LT21-30-218)的合成
在100mL的双口烧瓶中混合2.2g(6.0mmol)中间体(37)、1.8g(7.1mmol)4’-溴-[1,1’-联苯]-4-甲腈(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-carbonitrile)、545.3mg(595.5μmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、977.9mg(2.4mmol)2-双环己基膦-2’,6’-二甲氧基联苯、3.8g(17.9mmol)磷酸钾及30mL甲苯后,在130℃的温度下搅拌两天。反应结束后冷却至常温,向反应物加入蒸馏水后过滤,使用蒸馏水、甲醇、三氯甲烷洗涤。将获得的固体化合物溶于一氯苯并硅藻土过滤后,使用一氯苯固体化来获得2.4g黄色固体的化合物4-10(LT21-30-218)(收率:59.9%)。
合成例21:化合物4-19(LT19-30-268)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合4.5g(10.6mmol)中间体(39)、5.5g(31.7mmol)2-萘硼酸(2-naphthaleneboronic acid)、1.2g(1.1mmol)四(三苯基膦)钯及80mL甲苯(Toluene)并搅拌,加入40mL乙醇(EtOH)、7.3g(52.8mmol)碳酸钾及40mL蒸馏水后,在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后浓缩。使用三氯甲烷溶解浓缩液后,通过硅藻土垫后利用减压蒸馏去除溶剂。使用柱色谱法(三氯甲烷/己烷)纯化来获得3.0g淡黄色固体的化合物4-19(LT19-30-268)(收率:54.6%)。
合成例22:化合物4-22(LT21-30-200)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合5.0g(11.7mmol)中间体(39)、6.9g(24.6mmol)中间体(17)、0.8g(0.7mmol)四(三苯基膦)钯及100mL甲苯并搅拌后,加入50mL乙醇、7.5g(35.2mmol)磷酸钾及50mL蒸馏水,在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并浓缩后,加入甲醇并搅拌30分钟后,过滤并使用蒸馏水及甲醇洗涤。使用N-甲基-2-吡咯烷酮溶解获得的固体后,通过硅藻土垫来过滤。向滤液加入乙酸乙酯并搅拌30分钟。过滤形成的固体来获得2.1g黄色固体的化合物4-22(LT21-30-200)(收率:31.4%)。
合成例23:化合物4-23(LT21-30-282)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合5.0g(9.6mmol)中间体(33)、6.4g(21.1mmol)中间体(16)、0.3g(0.6mol)双(二亚芐基丙酮)钯、0.5g(1.2mmol)2-二环己基磷-2',4',6'-三异丙基联苯、120mL二恶烷并搅拌,加入6.1g(28.8mmol)磷酸钾及40mL蒸馏水后,在100℃的温度下回流2-3天。确认反应结束后,冷却至常温并去除溶剂后,放入甲醇搅拌30分钟并过滤后使用蒸馏水及甲醇洗涤。使用热的二氯苯溶解这样获得的固体并通过硅藻土垫后,放入甲醇搅拌30分钟并过滤来获得2.0g淡黄色固体的化合物4-23(LT21-30-282)(收率:36.7%)。
合成例24:化合物4-88(LT21-35-129)的合成
在100mL的双口烧瓶中混合6.0g(12.2mmol)中间体(13)、3.8g(14.7mmol)4'-溴-[1,1'-联苯]-4-甲腈、1.1g(1.2mmol)三(二亚苄基丙酮)二钯、1.0g(2.4mmol)2-双环己基磷-2',6'-二甲氧基联苯、3.5g(36.7mmol)叔丁醇钠及60mL甲苯后,回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至室温并加入蒸馏水后过滤,使用蒸馏水、甲醇、己烷洗涤。将获得的固体混合物溶于甲苯后通过二氧化硅垫过滤。使用硅胶柱色谱法(己烷∶甲苯(Hex∶Tol))纯化获得的混合物并使用甲苯固体化来获得3.0g白色固体的化合物4-88(LT21-35-129)(收率:73.5%)。
合成例25:化合物4-204(LT21-30-201)的合成
在250mL的单口烧瓶中混合4.2g(10.5mmol)3,6-二溴-9-苯基-9H-咔唑(3,6-dibromo-9-phenyl-9H-carbazole)、7.0g(22.0mmol)中间体(30)、0.7g(0.6mmol)四(三苯基膦)钯、100mL甲苯并搅拌后,加入50mL乙醇、6.7g(31.4mmol)磷酸钾及50mL蒸馏水,在加热回流下搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温并浓缩后,加入甲醇并搅拌30分钟。过滤反应混合物并使用蒸馏水和甲醇洗涤,使用N-甲基-2-吡咯烷酮溶解获得的固体后通过硅藻土垫过滤,利用乙酸乙酯重结晶来获得3.0g黄色固体的化合物4-204(LT21-30-201)(收率:45.9%)。
合成例26:化合物5-3(LT21-30-322)的合成
混合7.6g(49.2mmol)2-氯苯并[d]恶唑、10.0g(16.4mmol)中间体(42)、946.7mg(0.8mmol)四(三苯基膦)钯、33mL(65.5mmol)2M的碳酸钾水溶液、60mL甲苯及30mL乙醇并回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后滴加甲醇。过滤形成的沉淀物。使用一氯苯溶解固体后通过硅藻土及二氧化硅垫过滤并使用一氯苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用丙酮浆化来获得1.4g黄色固体的化合物5-3(LT21-30-322)(收率:14.4%)。
合成例27:化合物5-91(LT21-30-320)的合成
混合3.0g(7.0mmol)中间体(43)、2.1g(7.0mmol)中间体(20)、40.0mg(69.5umol)双(二亚芐基丙酮)钯、80.0mg(139.0umol)4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽(Xant-Phos)、4.5g(13.9mmol)碳酸铯及30mL甲苯后,回流搅拌12小时。确认反应结束后,冷却至常温并加入蒸馏水后,使用三氯甲烷萃取并在减压下去除溶剂。使用硅胶柱色谱法(二氯甲苯)纯化并使用混合溶剂(一氯苯/丙酮(MCB/Acetone))固体化来获得3.2g黄色固体的化合物5-91(LT21-30-320)(收率:71.2%)。
合成例28:化合物5-173(LT21-35-500)的合成
混合5.5g(11.4mmol)中间体(14)、3.5g(17.2mmol)中间体(12)、660.6g(0.6mmol)四(三苯基膦)钯、11mL(22.9mmol)2M的碳酸钾水溶液、20mL甲苯及10mL乙醇并回流搅拌一天。确认反应结束后,冷却至常温后滴加甲醇。过滤形成的沉淀物。使用一氯苯溶解固体后通过硅藻土及二氧化硅垫过滤并使用一氯苯洗涤。在减压下浓缩滤液后使用丙酮浆化来获得1.5g黄色固体的化合物5-173(LT21-35-500)(收率:23.6%)。
合成例29:化合物5-175(LT21-35-516)的合成
3.0g(6.3mmol)中间体(29)、5.2g(15.1mmol)中间体(21)、361.6mg(312.9μmol)四(三苯基膦)钯、1.7g(12.5mmol)碳酸钾、30mL甲苯、10mL乙醇及10mL蒸馏水后,回流搅拌12小时。确认反应结束后,冷却至常温并过滤形成的固体后依次使用蒸馏水、甲醇以及二氯甲烷洗涤并干燥。将干燥的固体溶于一氯苯后通过二氧化硅垫过滤并进行减压浓缩。使用一氯苯固体化来获得1.5g黄色固体的化合物5-175(LT21-35-516)(收率:38.5%)。
试验例
对于本发明的化合物,利用J.A.WOOLLAM公司的椭偏仪(Ellipsometer)测定n(折射率(refractive index))和k(消光系数(extinction coefficient))。
制备用于试验例的单膜。
为了测定化合物的光学特性,使用乙醇(Ethanol)、去离子水(DI Water)、丙酮(Acetone)洗涤玻璃基板(0.7T)各10分钟后,在玻璃基板上蒸镀800的化合物来制备单膜。
制备用于比较试验例的单膜(Glass/REF01(80nm)):
在玻璃(Glass)上蒸镀REF01(80nm)来制备光学特性器件。在蒸镀化合物前,在2×10-2托(Torr)的条件下以125W对玻璃进行氧等离子体处理。在9×10-7托的真空度中以1/sec的速度蒸镀化合物来制备单膜。
试验例1至试验例4
在上述比较试验例中,除使用利用下述表1所示的各化合物替代REF01以外,以与上述比较试验例相同的方法制备单膜。
有关上述比较试验例及试验例1至试验例4中制备的化合物的光学特性如表1所示。
光学特性为在450nm及620nm波长处的折射率(n)常数。
表1
区分 化合物 n(450nm) n(620nm)
比较试验例1 REF01 2.316 2.097
比较试验例2 REF02 2.215 2.031
试验例1 2-1(LT21-30-215) 2.400 2.105
试验例2 3-28(LT21-35-114) 2.412 2.114
试验例3 4-88(LT21-35-129) 2.507 2.153
试验例4 5-3(LT21-30-322) 2.382 2.099
通过上述表1可知,比较比较试验例1(REF01)与试验例1(化合物(2-1))的结果,虽然化学结构相似,但可以确认折射率随着是否导入氰基(从2.316到2.400)而提高。
可以判断,随着折射率的提高,向外部提取从电极内部发出的光的效果也随之增加。
比较试验例1(REF01)在450nm的n值为2.316,与之相反,确认到本发明的化合物具有比2.400更高的折射率。这满足用来确保蓝色区域的高视角所需的折射率值。
实施例
制备器件
为了制备器件,将作为透明电极的氧化铟锡(ITO)用作阳极层,HT01用作空穴注入层,NPB用作空穴传输层、αβ-AND用作发光层的主体,Pyene-CN用作蓝色荧光掺杂剂,电子传输层使用ET201,Liq用作电子注入层,镁∶银用作阴极。该化合物的结构如下述化学式所示。
比较实施例:ITO/HT01(90nm)/NPB(25nm)/αβ-ADN∶5%的Pyrene-CN(200nm)/ET201∶Liq(=1∶1,40nm)/Liq(2nm)/mg∶Ag(1∶9,10nm)/REF01(60nm)。
依次蒸镀ITO/HT01(90nm)/NPB(25nm)/αβ-ADN∶5%的Pyrene-CN(200nm)/ET201∶Liq(=1∶1,40nm)/Liq(2nm)/mg∶Ag(1∶9,10nm)/REF01(60nm)来制备蓝色荧光有机发光器件。
在蒸镀有机物之前,在2×10-2托的条件下以125W氧等离子体处理氧化铟锡电极2分钟。在9×10-7托的真空中蒸镀有机物,同时以0.1/sec的标准蒸镀Liq,以0.18/sec的标准蒸镀αβ-AND,以0.02/sec的标准蒸镀Pyrene-CN,其余有机物都以1/sec的速度蒸镀。
制备器件后,为了防止器件与空气及水分的接触,在充满氮气气体的手套箱内进行封装。使用3M公司的胶带形成隔板后,放入作为能够去除水分等的吸湿剂的氧化钡(Barium Oxide)并粘合玻璃板。
比较试验例1(REF01)比较试验例(REF02)
实施例1至实施例29
在上述比较实施例中,除使用下述表2所示的各化合物替代REF01以外,以与上述比较实施例相同的方法制备器件。
表2示出有关上述比较实施例及实施例1至实施例29中制备的有机发光器件的电致发光特性。
表2
/>
从上述表2的结果可知,本发明的氰基取代的咔唑衍生物化合物可以用作机发光器件等有机电子器件的覆盖层的材料,利用其的有机发光器件等有机电子器件在效率、驱动电压、稳定性等方面显出优秀特性。尤其,本发明的化合物因微腔(Micro-cavity)现象的能力优秀而示出高的效率特性。
除在有机发光二极管中用作覆盖层的特性以外,化学式1的化合物还具有其他优选特性。
本发明的化合物因这样的特性而可以应用在产业用有机电子器件产品中。
但是,前述合成例仅为一例示,可以根据需要变更反应条件。并且本发明的一实施例的化合物可以利用本发明所属技术领域中公知的方法及材料来以具有多种取代基的方式来形成。可以通过向由化学式1表示的核芯结构导入多种取代物来具有适合用于有机电致发光器件的特性。
产业上的可利用性
本发明的有机化合物可以在有机电致发光器件的有机层和/或覆盖层中使用,通过此,可以用来提高有机电致发光器件的质量。
在将上述化合物用在覆盖层的情况下,可以在使有机电致发光器件发挥原有特性的同时提高寿命。

Claims (7)

1.一种氰基取代的咔唑衍生物,其特征在于,具有用于有机电致发光器件的折射率大于1.7的高折射特性,由下述化学式1表示,
化学式1:
在上述化学式1中,
W1至W4各自独立地由C-CN或C-(L2)b-Ar2-(CN)y表示,
W5至W8各自独立地由CH、C-CN或C-(L3)c-Ar3-(CN)z表示,
a、b及c为0至5的整数,
L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基以及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,
当a、b及c为2以上时,多个L1各自、多个L2各自及多个L3各自能够相同或不同,
x、y及z各自为0至3的整数,满足1≤x+y+z,
Ar1选自苯基、亚萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,
当Ar1为亚萘基时,x为1以上,
Ar2及Ar3各自选自苯基、亚萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,
Ar2与Ar3能够相同或不同,
当Ar2为苯并恶唑基或苯并噻唑基时,Ar3不能够为苯并恶唑基或苯并噻唑基,
当Ar2及Ar3同时为苯并恶唑基或苯并噻唑基时,至少应满足y+z≥1。
2.根据权利要求1所述的氰基取代的咔唑衍生物,其特征在于,上述化学式1的化合物为由化学式2表示的氰基取代的咔唑衍生物,
化学式2:
在化学式2中,
b及c各自为0至5的整数,
L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,
当b及c为2以上时,多个L2各自及多个L3各自能够相同或不同,
Ar2及Ar3各自选自苯基、萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,
Ar2与Ar3能够相同或不同,
Z1为O或S,
x、y及z为0至3的整数,应满足1≤x+y+z。
3.根据权利要求1所述的氰基取代的咔唑衍生物,其特征在于,上述化学式1的化合物为由下述化学式3表示的氰基取代的咔唑衍生物,
化学式3:
在上述化学式3中,
a、b及c各自为0至5的整数,
L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,
当a、b及c为2以上时,多个L1各自、多个L2各自及多个L3各自能够相同或不同,
Ar2及Ar3各自选自苯基、萘基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基中,
Ar2与Ar3能够相同或不同,
Z1为O或S,
Q1为N或CH,
x、y及z各自为0至3的整数,应满足1≤x+y+z。
4.根据权利要求1所述的氰基取代的咔唑衍生物,其特征在于,上述化学式1的化合物为由下述化学式4表示的氰基取代的咔唑衍生物,
化学式4:
在上述化学式4中,
a、b及c各自为0至5的整数,
L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,
当a、b及c为2以上时,多个L1各自、多个L2各自及多个L3各自能够相同或不同,
Ar2及Ar3各自选自苯基、萘基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并恶唑基及苯并噻唑基中,
Ar2与Ar3能够相同或不同,
x、y及z各自为0至3的整数,应满足1≤x+y+z≤3。
5.根据权利要求1所述的氰基取代的咔唑衍生物,其特征在于,上述化学式1的化合物为由下述化学式5表示的氰基取代的咔唑衍生物,
化学式5:
在上述化学式5中,
L1、L2及L3各自独立地选自氰基取代或未取代的亚苯基、氰基取代或未取代的亚萘基及氰基取代或未取代的亚吡啶基中,
a、b及c各自为1至3的整数,
Z1、Z2及Z3各自为O或S,
Q1、Q2及Q3各自为N或CH,
x、y及z各自为0至3的整数,应满足1≤x+y+z。
6.根据权利要求1所述的氰基取代的咔唑衍生物,其特征在于,上述化学式1为选自化学式6至化学式9的化合物中的氰基取代的咔唑衍生物:
化学式6:
化学式7:
/>
/>
化学式8:
/>
/>
/>
/>
化学式9:
/>
/>
/>
7.一种有机电致发光器件,其特征在于,
包括:
第一电极;
有机物层,配置在上述第一电极上,由多个有机物层构成;
第二电极,配置在上述有机物层上;以及
覆盖层,配置在上述第二电极上,
上述有机物层或覆盖层包含上述权利要求1至6中任一项所述的氰基取代的咔唑衍生物。
CN202280055981.2A 2021-08-12 2022-07-15 氰基取代的咔唑衍生物及包含其的有机电致发光器件 Pending CN117836291A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0106500 2021-08-12
KR1020210106500A KR20230025723A (ko) 2021-08-12 2021-08-12 시아노기가 치환된 카바졸 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자
PCT/KR2022/010401 WO2023018040A1 (ko) 2021-08-12 2022-07-15 시아노기가 치환된 카바졸 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117836291A true CN117836291A (zh) 2024-04-05

Family

ID=85200276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280055981.2A Pending CN117836291A (zh) 2021-08-12 2022-07-15 氰基取代的咔唑衍生物及包含其的有机电致发光器件

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20230025723A (zh)
CN (1) CN117836291A (zh)
WO (1) WO2023018040A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116143769B (zh) * 2023-04-21 2023-08-18 浙江华显光电科技有限公司 一种含有苯并噁唑基或苯并噻唑基的有机化合物及发光装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101611213B1 (ko) * 2014-09-17 2016-04-11 주식회사 엘엠에스 발광소자 및 이를 포함하는 전자장치
KR101788366B1 (ko) 2014-11-24 2017-10-20 삼성디스플레이 주식회사 고굴절률 캡핑층을 포함하는 유기발광 표시장치
KR101720079B1 (ko) * 2015-03-31 2017-03-28 (주)위델소재 퀴녹살린 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기전계 발광소자
KR102444800B1 (ko) * 2019-04-17 2022-09-19 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102080737B1 (ko) 2019-05-29 2020-02-24 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102170558B1 (ko) 2020-03-12 2020-10-27 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102251836B1 (ko) 2020-03-24 2021-05-13 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
CN111777602B (zh) * 2020-08-11 2022-03-08 长春海谱润斯科技股份有限公司 一种含有咔唑的化合物及其有机电致发光器件

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230025723A (ko) 2023-02-23
WO2023018040A1 (ko) 2023-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102060645B1 (ko) 3차 아민 유도체 및 이를 포함한 유기 전계 발광 소자
CN113195485A (zh) 三苯并吡咯胺衍生物以及包含该三苯并吡咯胺衍生物的有机电致发光器件
KR102517278B1 (ko) 트리아진 또는 피리미딘 유도체, 및 이를 포함한 유기전계발광소자
CN114728891A (zh) 叔胺衍生物及包含其的有机电致发光元件
CN114981249A (zh) 苯并吡咯衍生物及包含其的有机电致发光元件
EP4129964A1 (en) Organic compound and organic electroluminescent device comprising same
CN115697977A (zh) 苯并吡咯衍生物及包含其的有机电致发光元件
CN115667232A (zh) 苯并吡咯衍生物及包含其的有机电致发光元件
CN117836291A (zh) 氰基取代的咔唑衍生物及包含其的有机电致发光器件
KR20220030385A (ko) 안트라센 또는 트라이페닐렌 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자
CN117813294A (zh) 氰基取代的杂芳胺衍生物及包含其的有机电致发光器件
KR102517277B1 (ko) 시아노기가 치환된 아릴 또는 헤테로아릴 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자
CN116323602A (zh) 高折射率苯并吡咯衍生物及包含其的有机电致发光元件
KR102470622B1 (ko) 3차 아민 유도체 및 이를 포함한 유기 전계 발광 소자
KR102417622B1 (ko) 3차 아민 유도체 및 이를 포함한 유기 전계 발광 소자
CN114641469A (zh) 叔胺衍生物及包含其的有机电致发光元件
CN117836293A (zh) 叔胺衍生物及包含其的有机电致发光器件
KR102561396B1 (ko) 다이아민 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자
KR102460493B1 (ko) 디벤조 5원고리 화합물 및 이를 포함한 유기전계발광소자
KR102443601B1 (ko) 3차 아민 유도체 및 이를 포함한 유기 전계 발광 소자
KR102612519B1 (ko) 유기화합물 및 이를 포함한 유기전계발광소자
KR102274482B1 (ko) 헤테로아릴 유도체 및 이를 포함한 유기 전계 발광 소자
KR102256222B1 (ko) 3차 아민 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자
CN116789517A (zh) 芳基或杂芳基衍生物及包含其的有机电致发光元件
KR20230020069A (ko) 3차 아민 유도체 및 이를 포함한 유기전계발광소자

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