TW201609646A - 苯并環丁烯衍生之組成物以及含該組成物之電子元件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於OLEDs應用之含可交聯BCB-官能化的材料之組成物。本發明組成物可以用來形成供用於電場發光元件之電洞傳輸材料。特別地,本發明提供一種組成物,其包含選自於如本文所述之結構A的至少一個化合物。

Description

苯并環丁烯衍生之組成物以及含該組成物之電子元件 相關申請案之引述
本申請案主張2014年8月21日提申之國際專利申請案案號PCT/CN14/084915之優先權,以及併入本文以作為參考資料。
本發明係有關於苯并環丁烯衍生之組成物以及含該組成物之電子元件。
發明背景
有機發光二極體(OLEDs)之潛在的應用已經引起相當的興趣,如下一代的平板顯示器及固態光源。OLEDs為雙電荷注入元件,其需要同時供應電洞及電子至發射層。為了實現簡易及平衡的電荷傳輸,最高效率的OLEDs傾向於有多層的元件組態,電洞傳輸層(HTL)、電子傳輸層(ETL)及發射層(EML),一些元件亦具有電洞注入及電子注入層。電荷注入/傳輸層係用來將電洞及電子注入及傳輸至EML,電荷於EML重組且形成激子。對於發展新的電荷傳輸材料來改良元件的性能和使用壽命,有持續的需要。
在HTL層的情況下,沈積HTL層的方法對於最終 的應用是關鍵性的。在小型顯示器應用方面沈積HTL層的方法,涉及小的有機化合物之蒸發及精細的金屬遮罩來指引沈積作用。溶液加工,例如旋塗、噴墨,及連續滾壓製造(roll-to-roll fabrication),就其等之低成本和大面積可製造性而言,提供了有吸引力的替代方案,此方法更適合商業利益。考慮到此等發現,需要有滿足此等挑戰之新的組成物及方法來沈積HTL,以及其等能直接應用於大型顯示器應用。
縱然一些聚合材料可以藉由溶液加工來製造,但是其等於溶解度、分子量及純度方面之批次間偏差,會造成不同的加工性質及元件性能。因為由於小分子材料之更高的分子精確度能克服上面提到的不一致,所以發展適合OLEDs之溶液可加工的、小分子材料,是高度希望實現的目標。似乎有希望的方法是溶液加工,溶液加工涉及小分子的沈積作用,接著交聯或是聚合化學作用。此方面按照這些方針業已有廣泛的努力;然而,此等化學作用有其等自身的缺點。特別地,電流技術在所欲的方法條件下,會很難生產一種具有很少或沒有反應性的端基之不溶性HTL薄膜。
苯并環丁烯(BCB)基團為一部分(moiety)之實例,其進行熱活化的二聚合作用,於此情況中典型在200℃或更高,形成二苯環辛二烯環,二苯環辛二烯環之形成係藉由切斷環丁烯C-C鍵之一者,接著是不可逆的環加成作用。公開的文獻中已經提供證據:於以上的環丁烯環處,氧基的予體(oxygen-based donors)之取代對於BCB的開環溫度有戲 劇性效果(Dobish,J.N.;Hamilton,S.K.;Harth,E.Polymer Chemistry 2012,3,857-860);此現象尚未使用於OLED的應用。
苯并環丁烯(BCB)化學性質及其等於OLEDs之用途係描述於下列文獻中:US20040004433,US20080315757,US20080309229,US20100133566,US20110095278,US20110065222,US20110198573,US20110042661,JP2010062120,US7893160,US20110089411,US20070181874,US20070096082,CN102329411,US20120003790,WO2012052704,WO2012175975,WO2013007966,國際專利申請案PCT/CN14/084918(8/21/14提申),US Prov.62/039935(8/21/14提申)。
然而,對於用於經改良的電洞傳輸材料之新組成物,以及改良的新組成物加工法仍然有需要。下列的發明已經滿足此等需要。
發明概要
本發明提供了一種組成物,其包含選自於結構A的至少一個化合物: 其中基團R4至R19各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar1係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R1)a係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar2係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R2)b係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar3係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R3)c係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及但有條件是基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於如下的結構B、結構C、結構D或是結構E之苯并環丁烯結構: B),其中結構B係經 由-L-而與結構A連接;其中,關於結構B:1b)Ra 1、Ra 2、Ra 3或Ra 4中的一者為-L-,以及其中-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接‘結構B”與“結構A”之共價鍵;以及2b)剩餘的Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及3b)Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基; C),其中結構C係經 由-L-而與結構A連接;其中,關於結構C:1c)Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8中的一者為-L-;以及其中-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O- 伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接‘結構C”與“結構A”之共價鍵;2c)剩餘的Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;3c)Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基; D) 其中結構D係經由-L-而與結構A連接;其中,關於結構D:1di)關於一個-L1-,該苯并環丁烯部分之Ra 1、Ra 2、Ra 3或Ra 4中的一者直接與此-L1-鍵結,獨立地為-L1-;以及其中-L1-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;或是鍵接4碳環與Ar之共價鍵; 1dii)關於另一個-L1-,該另一個苯并環丁烯部分之Ra 1、Ra 2、Ra 3或Ra 4中的一者直接與此-L1-鍵結,獨立地為-L1-;以及其中-L1-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;或是鍵接4碳環與Ar之共價鍵;2d)Ar為經取代或未經取代的C5-C60芳基基團;3d)-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接‘結構D”與“結構A”之共價鍵;4di)一個苯并環丁烯部分之剩餘的Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;4dii)另一個苯并環丁烯部分之剩餘的Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;5di)一個苯并環丁烯部分之Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或 羥基;5dii)另一個苯并環丁烯部分之Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立如選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基; E) (結構E),其中結構E係經由-L-而與結構A連接;其中,關於結構E:1ei)關於一個-L1-,該苯并環丁烯部分之Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8中的一者直接與此-L1-鍵結,獨立地為-L1-;以及其中-L1-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接6碳環與Ar之共價鍵;1eii)關於另一個-L1-,該另一個苯并環丁烯部分之Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8中的一者直接與此-L1-鍵結,獨立地為-L1-;以及其中-L1-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基 -O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接6碳環與Ar之共價鍵;2e)Ar為經取代或未經取代的C5-C60芳基基團;以及3e)-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接‘結構E”與“結構A”之共價鍵;4ei)一個苯并環丁烯部分之剩餘的Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;4eii)另一個苯并環丁烯部分之剩餘的Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;5ei)一個苯并環丁烯部分之Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;5eii)另一個苯并環丁烯部分之Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中關於結構A,二個或更多個R基團可以選擇性地形 成一個或更多個環結構;以及其中關於結構A,一個或更多個氫原子可以選擇性地被氘取代。
較佳實施例之詳細說明
業已發現可交聯的BCB-官能化的材料,其能減輕傳統的OLEDs應用中如上所討論之缺點。就電洞的移動性而言,業已發現使用HTL核心處不同的附著點,導入BCB化學作用,可以用來調整交聯後聚合的架構,以及因而影響HTL核心的可撓性。此方法亦應會允許分子核心關於彼此更有效的堆疊,此會使HTL膜中電洞的移動性增高,以及改良元件的使用壽命及效率。本文所述之發明組成物,BCB化合物的四員環上不同的取代基,例如烷基、烷氧基、苯氧基等等,亦能滿足溶液加工的條件,及所欲的固化溫度及固化時間。
業已發現到,如本文所述之含BCB衍生物的組成物之用途,可以使用來形成聚合物。並且,聚合化學作用可以於實質較低的溫度下發生,當與本技藝其他化學反應相比。已經注意到具有未經取代的BCB衍生物之開環溫度發生於~250℃(Kirchhoff,R.A.;Bruza,K.J.Progress in Polymer Science 1993,18,85-185)。於本發明中,氧予體之取代造成開環溫度的顯著降低至100至120℃的數值,此點具有超越先前技藝顯著的方法優點。
並且,業已發現到,一旦反應性的鄰菎哢二甲烷(o-quinodimethane)部分已經形成,會以1-或2組分的方式發生狄耳士-阿德爾反應(Diels-Alder reaction)而產生新的C-C鍵。在2組分方式的情況下,外部加成多親二烯物(polydienophile)會完全的消耗反應性的鄰菎哢二甲烷(o-quinodimethane)部分,此造成反應性端基較少。反應性端基會將雜質導入HTL膜中,此對元件的使用壽命及效率產生不利影響。並且,Fréche等人,揭示使用帶有雙-(二芳基胺基)聯苯及可交聯的苯并環丁烯側基之聚苯乙烯作為溶液加工的OLEDs之電洞傳輸材料(Chem.Mater.2007,19,4827.)。相反地,業已發現本發明組成物為具有高分子精確度及高純度之可交聯的材料,其對元件性能會是顯著有益的。
如上所討論,本發明提供一種組成物,其包含選自於如上所述之結構A的至少一個化合物:
一種發明組成物可包含如本文所述之二個或更多個具體例之組合。
結構A可包含如本文所述之二個或更多個具體 例之組合。
當使用於本文中,R1=R1,R2=R2,R3=R3;如此等等。
於一個具體例中,結構A係選自於如下的結構A-I: 其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R2-1、R2-2、R2-3或R2-4中之一者為(R2)b;以及其中R1-1、R1-4、R1-5、R1-6、R1-7、R1-8及R1-9係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R1-1、R1-4、R1-5、R1-6、R1-7、R1-8或R1-9中之一者為(R1)a;以及其中R1-2及R1-3係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴,或鹵素;以及其中基團R4至R19各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar3係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代 的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R3)c係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及但有條件是基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於結構B、結構C或結構D,或是結構E;以及其中關於結構A-I,二個或更多個R基團可以選擇性地形成一個或更多個環結構;以及其中關於結構A-I,一個或更多個氫原子可以選擇性地被氘取代。於一個另外的具體例中,經交聯的聚合物係由含有結構A-I的組成物所形成,以及其中該聚合物包含選自於下列S1之結構單元: 其中n>1。於一個另外的具體例中,關於結構S1),R2-1至R2-4各自為氫。於一個另外的具體例中,關於結構S1),R9至R12及R14至R17各自為氫。本發明也提供一種元件,其包含由含有結構單元S1)之該聚合物所形成的至少一個薄 膜層。
於一個具體例中,結構A係選自於如下的結構A-II: 其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4中之一者為(R2)b;以及其中R3-1、R3-2、R3-3、R3-4及R3-5係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R3-1、R3-2、R3-3、R3-4或R3-5中之一者為(R3)c;以及其中基團R4至R19各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar1係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R1)a係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及但有條件是基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至 少一者,係獨立地選自於結構B、結構C或結構D,或是結構E;以及其中關於結構A-II,二個或更多個R基團可以選擇性地形成一個或更多個環結構;以及其中關於結構A-II,一個或更多個氫原子可以選擇性地被氘取代。於一個另外的具體例中,經交聯的聚合物係由含有結構A-II的組成物所形成,以及其中該聚合物包含選自於下列S2之結構單元: 其中n>1。
於一個另外的具體例中,關於結構S2),R2-1至R2-4各自為氫。於一個另外的具體例中,關於結構S2),R9至R12及R14至R17各自為氫。本發明也提供一種元件,其包含由含有結構單元S2)之該聚合物所形成的至少一個薄膜層。
於一個具體例中,結構A係選自於如下的結構 A-III: 其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4中之一者為(R2)b;以及其中R1-1、R1-4、R1-5、R1-6、R1-7、R1-8及R1-9係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或經基;以及其中R1-1、R1-4、R1-5、R1-6、R1-7、R1-8或R1-9中之一者為(R1)a;以及其中R1-2及R1-3係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴,或鹵素;以及其中R3-1、R3-2、R3-3、R3-4及R3-5係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R3-1、R3-2、R3-3、R3-4或R3-5中之一者為(R3)c;以及其中基團R4至R19各自獨立地選自於氫、烴、經取代的 烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;但有條件是基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於結構B、結構C或結構D,或是結構E;以及其中關於結構A-III,二個或更多個R基團可以選擇性地形成一個或更多個環結構;以及其中關於結構A-III,一個或更多個氫原子可以選擇性地被氘取代。於一個另外的具體例中,一種經交聯的聚合物係由含有結構A-III的組成物所形成,以及其中該聚合物包含選自於下列S3之結構單元: ,其中n >1。於一個另外的具體例中,關於結構S3),R2-1至R2-4各自為氫。於一個另外的具體例中,關於結構S3),R9至R12 及R14至R17各自為氫。本發明也提供一種元件,其包含由含有結構單元S3)之該聚合物所形成的至少一個薄膜層。
於一個另外的具體例中,基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於結構B。
於一個具體例中,關於結構B,-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸苯基-;-O-伸烷基-伸苯基-;或是鍵接‘結構B”與“結構A”之共價鍵。
於一個具體例中,結構B係選自於下列結構(i)或(ii): ,其中R為氫、烴或經取代 的烴。
於一個另外的具體例中,基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於結構C。
於一個具體例中,關於結構C,-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基;-O-伸烷基-;-O-伸苯基-;-O-伸烷基-伸苯基;或是鍵接‘結構C”與“結構A”之共價鍵。
於一個具體例中,結構C係選自於下列結構(iii)或(iv): ,其中R為氫、烴或經取代的烴; ,其中R1為氫、烴或經取代的烴;以及R2 為氫、烴或經取代的烴。
於一個具體例中,基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於結構D。
於一個具體例中,結構D係選自於下列結構(v): ,其中各個R係獨立地為氫、烴或經 取代的烴。
於一個具體例中,關於結構A,R6-R11、R13-R17及R18-R19係各自為氫。
於一個具體例中,關於結構A,R9-R12及R14-R17係各自為氫。
於一個具體例中,關於結構A,R4、R5及R13係各自為氫。
於一個具體例中,結構A係選自於下列結構(a)至(r): r。
於一個具體例中,結構A之分子量為由500g/莫耳至5000g/莫耳,或由500g/莫耳至2000g/莫耳,或由500g/莫耳至1000g/莫耳。
於一個具體例中,結構A具有2.30eV至3.20eV之三重態能量。
於一個具體例中,關於結構A,基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少二者,以及進一步為基團(R1)a、(R2)b、(R3)c中的至少二者,係各自獨立地選自於結構B、結構C、結構D,或是結構E之苯并環丁烯結構。
於一個具體例中,關於結構A,基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少三者,以及進一步為基團(R1)a、(R2)b、(R3)c中的至少三者,係各自獨立地選自於結構B、結構C、結構D,或是結構E之苯并環丁烯結構。
於一個具體例中,關於結構A,基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的二者,以及進一步為基團(R1)a、(R2)b、(R3)c中的二者,係各自獨立地選自於結構B、結構C、結構D,或是結構E之苯并環丁烯結構。
於一個具體例中,基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的三者,以及進一步為基團(R1)a、(R2)b、(R3)c 中的三者,係各自獨立地選自於結構B、結構C、結構D,或是結構E之苯并環丁烯結構。
於一個具體例中,關於結構A,二個或更多個R基團不會形成一個或更多個環結構。
於一個具體例中,關於結構A,一個或更多個氫原子不會選擇性地被氘取代。
本發明亦提供了一種薄膜,其包含由發明組成物所形成的至少一層A。
一種發明薄膜可包含本文中所說明的二個或更多個具體例之組合。
本發明亦提供了一種物件,其包含由發明組成物所形成的至少一組份。
於一個具體例中,該物件為一種電場發光元件。
本發明亦提供了一種物件,其包含由發明薄膜所形成的至少一組份。
於一個具體例中,該物件為一種電場發光元件。
本發明亦提供了一種電場發光元件,其包含由發明組成物所形成的至少一組份。
一種發明物件可包含本文中所說明的二個或更多個具體例之組合。
一種發明元件可包含本文中所說明的二個或更多個具體例之組合。
於一個具體例中,該發明組成物包含至少一個氘原子。
於一個具體例中,該結構A的化合物具有大於99 百分比的純度。
於一個具體例中,該組成物包含選自於結構A的至少二個化合物。
結構A可包含本文中所說明的二個或更多個具體例之組合。
於一個具體例中,以該組成物之重量為基準,該組成物包含50至90重量百分比的選自於結構A的至少一個化合物。於一個另外的具體例中,以該組成物之重量為基準,該組成物包含70至90重量百分比,進一步為90至99重量百分比的選自於結構A的至少一個化合物。
於一個具體例中,該組成物進一步包含一種有機金屬化合物,以及進一步為一種羥喹啉金屬(metal quinolate)。於一個另外的具體例中,該經喹啉金屬為有或無取代基之羥喹啉鋰(lithium quinolate)。
於一個具體例中,該有機金屬化合物含有鋰。於一個另外的具體例中,該有機金屬為有或無取代基之羥喹啉鋰(lithium quinolate)。
於一個具體例中,該結構A的至少一個化合物對該有機金屬化合物之重量比為9/1至1/1,進一步為4/1至1/1,進一步為3/2至1/1。於一個另外的具體例中,該有機金屬化合物為一種羥喹啉金屬(metal quinolate)。於一個另外的具體例中,該羥喹啉金屬為有或無取代基之羥喹啉鋰(lithium quinolate)。
一種發明組成物可包含如本文所述之二個或更多個具體例之組合。
定義
術語「烴」使用於本文中係提及一個僅含有氫和碳原子的化學基團。
術語「經取代的烴」使用於本文中係提及一種烴,其中至少一個氫原子被雜原子或是含有至少一個雜原子的化學基團所取代。雜原子包括,但不限於O、N、P及S。取代基包括,但不限於:OR’、NR’2、PR’2、P(=O)R’2、SiR’3;其中各R’為C1-C20烴基(hydrocarbyl group)。烴基基團的原子價(單、二等等)可以由包含該烴基基團之分子的化學結構來決定。
當本文中描述術語「芳基」係指由芳香族烴刪除一個氫原子而從其衍生得的有機基(radical)。芳基基團可為單環及/或稠合環系統,其之各個環適合含有4至7個原子,較佳5或6個原子。也包括二個或多個芳基經由單鍵而組合的結構。特定的實例包括,但不限於苯基、萘基、聯苯基、蒽基、茚基、茀基、苯并茀基、菲基、聯伸三苯基(triphenylenyl)、芘基、苝基(perylenyl)、蒯基(chrysenyl)、稠四苯基(naphchacenyl)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl)等等,但並不限於此。萘基可以為1-萘基或2-萘基,蒽基可以為1-蒽基、2-蒽基或9-蒽基,以及茀基可以為1-茀基、2-茀基、3-茀基、4-茀基及9-茀基中之任一者。當使用於此,芳基包括單價、二價或是更高價的基團。芳基的原子價可以由包含該芳基之分子的化學結構來決定。
術語「經取代的芳基」使用於本文中係提及一個芳基基團,其中至少一個氫原子被雜原子或是含有至少一 個雜原子的化學基團所取代。雜原子包括,但不限於O、N、P及S。取代基包括,但不限於:OR’、NR’2、PR’2、P(=O)R’2、SiR’3;其中各R’為C30-C100烴基(hydrocarbyl group)。
當本文中描述術語「雜芳基」係提及一個芳基基團,其中至少一個碳原子或CH基團或CH2被雜原子(舉例而言B、N、O、S、P(=O)、Si及P)或是含有至少一個雜原子的化學基團所取代。雜芳基可為5-或6-員單環雜芳基或多環雜芳基,其可稠合一個或更多個苯環,且可為部分飽和的。也含括具有經由單鍵鍵結的一個或多個雜芳基之結構。雜芳基可包括二價芳基基團,其雜原子係經氧化或四級化而形成N-氧化物、四級鹽類等等。特定的實例包括,但不限於單環雜芳基基團,諸如呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、異噻唑基、異唑基、唑基、二唑基、三基、四基、三唑基、四唑基、呋呫基、吡啶基、吡基、嘧啶基、嗒基;多環雜芳基基團,例如苯并呋喃基、茀并[4,3-b]苯并呋喃基(fluoreno[4,3-b]benzofuranyl)、苯并噻吩基、茀并[4,3-b]苯并噻吩基、異苯并呋喃基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并異噻唑基、苯并異唑基、苯并唑基、異吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、異喹啉基、噌啉基(cinnolinyl)、喹唑啉基、喹喏啉基、咔唑基、啡啶基及苯并二呃基(benzodioxolyl);以及其相對應之N-氧化物(舉例而言,吡啶基N-氧化物,喹啉基N-氧化物)及其四級鹽類。當使用於此,雜芳基包括單價、二價或是更高價的基團。雜芳基的原子價可以由包含該雜芳基之分子的化學結構來決定。
術語「經取代的雜芳基」使用於本文中係提及一個雜芳基,其中至少一個氫原子被雜原子或是含有至少一個雜原子的化學基團所取代。雜原子包括,但不限於O、N、P及S。取代基包括,但不限於:OR’、NR’2、PR’2、P(=O)R’2、SiR’3;其中各R’為C1-C20烴基(hydrocarbyl group)。
術語「聚合物」使用於本文中係提及一種由不論是相同的或不同的種類之單體聚合來製備之聚合的化合物。該通稱聚合物因而包含術語同元聚合物(用來指由僅僅一類的單體來製備之聚合物,及了解到痕量的雜質可併入至聚合物結構之內及/或內部),以及如下所定義的術語互聚物(interpolymer)。
術語「互聚物」使用於本文中係提及由至少二種不同種類的單體之聚合來製備的聚合物。因而該通稱互聚物包括共聚物(用來指出由二種不同種類的單體所製備之聚合物),以及由超過二種不同種類的單體所製備之聚合物。
實驗的 試劑及測試方法
全部的溶劑和試劑皆係得自商業的供應商,以及以最高可得的純度使用,及/或需要時於使用前可經再結晶。乾溶劑(Dry solvents)係得自實驗室內純化/配送系統(己烷、甲苯,和四氫呋喃)或是購自希格瑪亞利胥。全部涉及「水敏感化合物(water sensitive compounds)」的實驗皆係於「烤箱乾燥的」玻璃器皿內,於氮氣氛圍下,或於手套箱內進行。反應係藉於預先塗覆之鋁板(VWR 60 F254)上藉由分析 薄層層析術(TLC)來監測,以及藉由紫外光及/或過錳酸鉀染色進行目測。急速層析術係於伊斯科(ISCO)康比菲(COMBIFLASH)系統上用格賽索夫(GRACERSOLV)筒進行。
模型化
全部計算係利用高斯09(Gaussian09)程式1。計算係使用混成密度函數理論(DFT)方法、B3LYP2及6-31G*(5d)基本集合3(basis set3)來執行。單重態計算係使用閉殼近似法(closed shell approximation),以及三重態計算係使用開放殼近似法。全部數值皆以電子伏特(eV)來引用。HOMO值及LUMO值係從單重基態的最佳幾何的軌道能量決定。最佳三重態的總能量與最佳單重態的總能量間之差異測定為三重態能量。
1. Gaussian 09,Revision A.02,Frisch,M.J.;Trucks,G.W.;Schlegel,H.B.;Scuseria,G.E.;Robb,M.A.;Cheeseman,J.R.;Scalmani,G.;Barone,V.;Mennucci,B.;Petersson,G.A.;Nakatsuji,H.;Caricato,M.;Li,X.;Hratchian,H.P.;Izmaylov,A.F.;Bloino,J.;Zheng,G.;Sonnenberg,J.L.;Hada,M.;Ehara,M.;Toyota,K.;Fukuda,R.;Hasegawa,J.;Ishida,M.;Nakajima,T.;Honda,Y.;Kitao,O.;Nakai,N.;Vreven,T.;Montgomery,Jr.,J.A.;Peralta,J.E.;Ogliaro,F.;Bearpark,M.;Heyd,J.J.;Brothers,E.;Kudin,K.N.;Staroverov,V.N.;Kobayashi,R.;Normand,J.;Raghavachari,K.;Rendell,A.;Burant,J.C.;Iyengar,S.S.;Tomasi,J.;Cossi,M.;Rega,N.; Millam,J.M.;Klene,M.;Knox,J.E.;Cross,J.B.;Bakken,V.;Adamo,C.;Jaramillo,J.;Gomperts,R.;Stratmann,R.E.;Yazyev,O.;Austin,A.J.;Cammi,R.;Pomelli,C.;Ochterski,J.W.;Martin,R.L.;Morokuma,K.;Zakrzewski,V.G.;Voth,G.A.;Salvador,P.;Dannenberg,J.J.;Dapprich,S.;Daniels,A.D.;Farkas,O.;Foresman,J.B.;Ortiz,J.V.;Cioslowski,J.;Fox,D.J.,Gaussian,Inc.,Wallingford CT,2009。
2. (a) Becke,A.D. J. Chem. Phys. 1993,98,5648. (b) Lee,C.;Yang,W.;Parr,R.G. Phys. Rev B 1988,37,785. (c) Miehlich,B.;Savin,A.;Stoll,H.;Preuss,H. Chem. Phys. Lett. 1989,157,200。
3. (a) Ditchfield,R.;Hehre,W.J.;Pople,J.A. J. Chem. Phys. 1971,54,724. (b) Hehre,W.J.;Ditchfield,R.;Pople,J.A. J. Chem. Phys. 1972,56,2257. (c) Gordon,M.S. Chem. Phys. Lett. 1980,76,163。
NMR:
1H-NMR光譜係於Varian Mercury Plus 400MHz光譜儀上記錄。化學位移係相對於配於CDCl3內的四甲基矽烷(tetramethylsilane)(TMS)而報告。
LC/MS:
樣本係以約1mg/mL溶解在THF中。注射1μL溶液進行LC/MS分析。
儀器:Agilent 1220 HPLC/G6224A TOF質譜儀
管柱:Agilent eclipse-C18 4.6*50mm,1.7μm
管柱烤箱溫度:30℃
溶劑:A:THF;B:0.1%FA在水/ACN 95/5中
梯度:0-6分鐘40-80% A,維持9分鐘
流速:0.3mL/min
UV偵測器:Diode Array 254nm
MS條件:
毛細管電壓:3900kV(Neg),3500kV(Pos)
模式:Neg及Pos
掃描:100-2000amu
速率:1s/掃描
去溶劑化溫度:300℃
HPLC:
秤量約1mg的樣本並以1mL的四氫呋喃稀釋。
樣本溶液最後以0.45μm的注射過濾器予以過濾,並將5μl的濾液注入HPLC系統中。
I)材料及合成法
表1A及1B中顯示此研究中使用的材料。
A.R.=分析級試劑
A.R.=分析級試劑
合成法
N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-苯基-9H-茀-2-胺(1)之合成
N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-胺(40.0g,110mmol)、溴苯(23.4g,150mmol)、Pd(OAc)2(616mg,2.75mmol)、X-Phos(1.57g,3.3mmol)、tBuOK(24.6g,220mmol),添加至一個裝配有回流冷凝器之250mL、三頸圓底燒瓶中。添加250mL乾甲苯之後,於N2氛圍下,讓懸浮液加熱至90℃,以及於N2流下攪拌過夜。冷卻至室溫之後,添加水,以及分離有機層。溶劑蒸發至乾燥,以及殘餘物係使用於下一個步驟不需進一步純化(產率:95%)。MS(ESI):437.02[M+H]+
N-([1,1'-聯苯]-4-基)-N-(4-溴苯基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-胺(2)之合成
於30分鐘內逐滴地將配於100mL DMF之N-溴琥珀醯亞胺(NBS)(16.02g,90mmol),添加至配於150mL DMF之N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-苯基-9H-茀-2-胺(1)(35.0g,80mmol)溶液中。在添加之後,混合物係於室溫下攪拌歷時12小時,然後傾注至水內以沈澱。將固體過濾,以及從二氯甲烷和乙醇予以再結晶,以提供白色固體(產率:92%)。MS(ESI):516.12[M+H]+
7-([1,1'-聯苯]-4-基(4-溴苯基)胺基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-甲醛(3)之合成
於30分鐘內將已以100mL CH2Cl2稀釋的TiCl4(54.6mL,500mmol),添加至在0℃下之配於100mL CH2Cl2的三芳基胺(25.8g,50mmol)溶液中。於0℃下攪拌混合物歷時額外的30分鐘。接而,於30分鐘內逐滴地添加配於200mL的CH2Cl2之CH3OCHCl2(27.0mL,300mmol)。於0℃下攪拌深綠色的溶液歷時另一小時。完成之後,緩慢地添加水及碎冰來使反應驟冷。分離有機層,以及用飽和的碳酸氫鈉溶液、鹽水來連續地清洗,且於無水硫酸鈉上乾燥。歷時過濾之後,以真空來移除溶劑,以及殘餘物係經管柱層析法予以純化來提供粗產物(產率:55%)。MS(ESI):544.12[M+H]+
4-(9H-咔唑-9-基)苯甲醛(4)之合成
將配於60mL乾DMF之9H-咔唑(9.53g,57mmol)、4-溴苯甲醛(21.1g,114mmol)、碘化銅(I)(1.80g,9.4mmol)、 K2CO3(11.8g,86mmol)之混合物,於氮氣氛圍下加熱至140℃歷時12小時。在冷卻至室溫之後,將無機固體過濾,以及將殘餘物傾注至冰水內來沈澱產物。收集如此形成的固體,以及用水、乙醇予以清洗數次,接而從CH2Cl2和乙醇予以再結晶,以提供淺黃色固體(產率:95%)。MS(ESI):272.10[M+H]+
4-(3-溴-9H-咔唑-9-基)苯甲醛(5)之合成
於30分鐘內逐滴地將配於100mL DMF之NBS(17.4g,98mmol),添加至配於100mL DMF之4-(9H-咔唑-9-基)苯甲醛(26.6g,98mmol)溶液中。於添加之後,在室溫下攪拌混歷時12小時。將溶液傾注至冰水內來沈澱產物。於過濾之後,收集固體,且用水、乙醇來清洗數次,繼而於真空下乾燥,以及使用於下一個步驟不需進一步純化(產率:96%)。MS(ESI):350.01[M+H]+
4-(3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二 戊硼烷-2-基)-9H-咔唑-9-基)苯甲醛(6)之合成
3-溴-9-(4-甲醯基苯基)-9H-咔唑(10.51g,30mmol)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-雙(1,3,2-二戊硼烷(4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane))(9.14g,36mmol,253)、Pd(dppf)2Cl2(571mg,0.75mmol)、CH3COOK(4.41g,45mmol)以及60mL的乾二噁烷(dioxane)之混合物,係於氮氣氛圍下、在85℃下加熱歷時12小時。在冷卻至室溫之後,於真空下移除溶劑,然後添加水。用CH2Cl2萃取混合物。收集有機層,並於無水硫酸鈉上乾燥。在過濾之後,使濾液蒸發以移除溶劑,以及經由矽凝膠之管柱層析法來純化殘餘物,以提供白色固體(產率:84%)。MS(ESI):398.16[M+H]+
7-([1,1'-聯苯]-4-基(4-(9-(4-甲醯基苯基)-9H-咔唑-3-基)苯基)胺基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-甲醛(7)之合成
6(0.7g,1.76mmol)、3(0.8g,1.47mmol)、Pd(PPh3)4(76mg,0.064mmol)、2M K2CO3(0.8g,6mmol,3mL H2O)、3mL乙醇及3mL的甲苯之混合物,係於氮氣氛圍在90℃下加熱歷時12小時。在冷卻至室溫之後,於真空下移除溶劑,以及殘餘物係用CH2Cl2溶解。有機層用水來清洗,然後於無水硫酸鈉上乾燥。在過濾之後,使濾液蒸發以移除溶劑,以及經由矽凝膠之管柱層析法來純化殘餘物,以提供白色固體(產率:85%)。MS(ESI):735.29[M+H]+
7-([1,1'-聯苯]-4-基(4-(9-(4-羥基甲基)苯基)-9H-咔唑-3-基)苯基)胺基)-9,9-二甲基-9H-茀-3-基)甲醇(8)之合成
於氮氣氛圍中、在40℃下將NaBH4(302mg,8mmol)添加至配於10mL THF及10mL乙醇之7(734mg,1mmol)溶液中。讓溶液於室溫下攪拌2小時。繼而,添加含水的鹽酸直到pH 5為止,以及繼續攪拌混合物歷時30分鐘。 於真空移除溶劑,且用二氯甲烷來萃取殘餘物。接著使產物於真空中乾燥,以及不需進一步純化使用於下一個步驟。MS(ESI):739.32[M+H]+
N-([1,1'-聯苯]-4-基)-6-((雙環[4.2.0]辛-1,3,5-三烯-7-基氧基)甲基)-N-(4-(9-(4-((雙環[4.2.0]辛-1,3,5-三烯-7-基氧基)甲基)苯基)-9H-咔唑-3-基)苯基)胺基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-胺(9)之合成
將NaH(432mg,18mmol,24)添加至配於50mL的乾DMF之8(3.69g,5mmol,738)的溶液中,接而於室溫下攪拌混合物歷時一小時。然後經由注射器來添加BCB-Br(2.75g,15mmol,183)至上述的溶液中。將混合物加熱至60℃歷時24小時。用水予以驟冷之後,將混合物傾注至水中來移除DMF。將殘餘物過濾,以及用二氯甲烷來溶解生成的固體,接著用水予以清洗。於真空移除溶劑,以及用 二氯甲烷來萃取殘餘物。接著藉由用PE:EA(5:1)作為沖提液的矽凝膠之管柱層析法來獲得產物。MS(ESI):943.42[M+H]+
3-溴-9-(4-溴苯基)-9H-咔唑(10)之合成
於30分鐘內將配於100mL DMF之N-溴琥珀醯亞胺(NBS)(17.8g,100mmol),逐滴地添加至配於150mL DMF之 9 (4-溴苯基)-9H-咔唑(32.2g,100mmol)溶液。於添加之後,於室溫下攪拌混合物歷時12小時,然後傾注至水內使沈澱。將固體過濾,以及從二氯甲烷和乙醇予以再結晶,以提供白色固體(產率:92%)。MS(ESI):402.09[M+H]+
9-(4-甲醯基苯基)-9H-咔唑-3-甲醛(11)之合成
以使內溫保持於-78℃下的速率,將n-BuLi(配於 己烷之2.5M溶液24mL,60mmol)添加至配於THF(500mL)之10(8.02g,20mmol)溶液中。混合物係於-78℃下攪拌歷時一小時,以及逐滴地添加10mL DMF,加上10mL THF。添加之後,反應混合物係於-45℃下攪拌歷時30分鐘,以及於0℃下攪拌額外的30分鐘。添加飽和含水NH4Cl(400mL)。將層予以分離,以及用乙醚:CH2Cl2(2 x 100mL,9:1)來清洗水層。組合的有機層係用H2O、飽和的含水NaCl來清洗,於無水MgSO4上乾燥,且於減壓下濃縮。殘餘物係經管柱層析法予以進一步純化來提供粗產物(產率:65%)。MS(ESI):300.09[M+H]+
6-溴-9-(4-甲醯基苯基)-9H-咔唑-3-甲醛(12)之合成
將NBS(0.587mg,3.3mmol)添加至配於DCM(20mL)之11(0.898g,3mmol,1.00equiv)溶液中。於攪拌4小時之後,將形成的沈澱物過濾,以及用乙醇來清洗,以提供產物(產率:84%)。MS(ESI):378.01[M+H]+
N-([1,1'-聯苯]-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二 戊硼烷-2-基)苯基)-9H-茀-2-胺(13)之合成
2(15.48g,30mmol)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-雙(1,3,2-二戊硼烷(4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane))(9.14g,36mmol)、Pd(dppf)2Cl2(571mg,0.75mmol)、CH3COOK(4.41g,45mmol),以及60mL的乾二噁烷(dioxane)之混合物,係於氮氣氛圍下、在85℃下加熱12小時。在冷卻至室溫後,於真空下移除溶劑,然後添加水。用CH2Cl2來萃取混合物。收集有機層,以及於無水硫酸鈉上乾燥。在過濾之後,使濾液蒸發以移除溶劑,以及經由矽凝膠之管柱層析法來純化殘餘物,以提供白色固體(產率:84%)。MS(ESI):564.30[M+H]+
6-(4-([1,1'-聯苯]-4-基(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)胺基)苯基)-9-(4-甲醯基苯基)-9H-咔唑-3-甲醛(14)之合成
12(0.756g,2mmol)、13(1.24g,2.2mmol)、Pd(OAc)2(12.8mg,0.06mmol)及X-Phos(28.6mg,0.06 mmol)之混合物,添加至20mL的“aq.2.0M Na2CO3:乙醇:甲苯之1:1:2混合物”。在90℃下、於氮氣氛圍下攪拌反應混合物過夜,以及傾注至EtOAc內。用水、鹽水來清洗有機物,然後於MgsO4上乾燥。於減壓下使溶劑移除,以及經由矽凝膠之管柱層析法來純化殘餘物,以提供黃色固體(產率:64%)。MS(ESI):735.29[M+H]+
(4-(3-(4-([1,1'-聯苯]-4-基(9,9-二甲基-9H-茀-2-基)胺基)苯基)-6-(羥基甲基)-9H-咔唑-9-基)苯基)-甲醇(15)之合成
於氮氣氛圍、在40℃下將NaBH4(302mg,8mmol)添加至配於10mL THF及10mL乙醇之14(734mg,1mmol)溶液中。允許溶液於室溫下攪拌2小時。繼而,添加含水鹽酸直到pH 5為止,以及繼續攪拌混合物歷時30分鐘。於真空移除溶劑,以及用二氯甲烷來萃取殘餘物。接著使產物於真空下乾燥,以及使用於下一個步驟,不需進一步純化。MS(ESI):739.32[M+H]+
N-([1,1'-聯苯]-4-基)-N-(4-(6-((雙環[4.2.0]辛-1(6),2,4-三烯-7-基氧基)甲基)-9-(4-((雙環[4.2.0]辛-1(6),2,4-三烯-7-基氧基)甲基)苯基)-9H-咔唑-3-基)苯 基)-9,9-二甲基-9H-茀-2-胺(16)之合成
將NaH(432mg,18mmol)添加至配於50mL的乾DMF之15(3.69g,5mmol,738)的溶液中,接而於室溫下攪拌混合物歷時一小時。然後經由注射器來添加BCB-Br(2.75g,15mmol)至上述溶液中。將混合物加熱至60℃歷時24小時。用水予以驟冷之後,將混合物傾注至水內以移除DMF。將殘餘物予以過濾,以及用二氯甲烷來溶解生成的固體,接著用水予以清洗。於真空移除溶劑,以及用二氯甲烷來萃取殘餘物。接著藉由用PE:EA(5:1)作為沖提液的矽凝膠之管柱層析法來獲得產物。MS(ESI):943.42[M+H]+
本發明組成物可以用來形成供用於電場發光元件之電洞傳輸材料。舉例而言,一種發明組成物可以用來形成如下的「發光元件。可以將一種銦錫氧化物(ITO)玻璃基板(2*2cm)清潔,然後用UV臭氧清潔劑來處理15分鐘。電洞注入層(HIL)材料可以於手套箱(舉例而言,氬氛圍)內從水溶液,旋塗至ITO基板上,以及於150℃退火(annealed)歷時20分鐘。可以將基板轉移至熱蒸發器內用於沈積HTL 層。在發明組成物(HTL)方面,該組成物可以從大茴香醚溶液沈積,以及於150℃退火歷時10分鐘,以移除有機溶劑。之後,可以在205℃下、於手套箱內、在加熱板上進行聚合HTL的交聯作用歷時10分鐘。然後可以相繼地沈積發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)及陰極。最後可以在測試之前,將該元件密封。

Claims (15)

  1. 一種組成物,其包含選自於結構A的至少一個化合物: 其中基團R4至R19各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar1係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R1)a係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar2係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R2)b係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar3係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R3)c係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及 但有條件是基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於如下之結構B、結構C、結構D或是結構E之苯并環丁烯結構: B),其中該結構 B(Structure B)係經由-L-而與該結構A(Structure A)連接;其中,關於該結構B(Structure B):1b)Ra 1、Ra 2、Ra 3或Ra 4中的一者為-L-,以及其中-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接‘該結構B(Structure B)”與“該結構A(Structure A)”之共價鍵;以及2b)剩餘的Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及3b)Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基; C),其中該結構C (Structure C)係經由-L-而與該結構A(Structure A)連接;其中,關於該結構C(Structure C):1c)Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8中的一者為-L-;以及其中-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接‘該結構C(Structure C)”與“該結構A(Structure A)”之共價鍵;2c)剩餘的Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;3c)Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基; D) (結構D),其中該結構D(Structure D)係經由-L-而與該結構 A(Structure A)連接;其中,關於該結構D(Structure D):1di)關於一個-L1-,該苯并環丁烯部分之Ra 1、Ra 2、Ra 3或Ra 4中的一者直接與此-L1-鍵結,獨立地為-L1-;以及其中-L1-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;或是鍵接4碳環與Ar之共價鍵;1dii)關於另一個-L1-,該另一個苯并環丁烯部分之Ra 1、Ra 2、Ra 3或Ra 4中的一者直接與此-L1-鍵結,獨立地為-L1-;以及其中-L1-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;或是鍵接4碳環與Ar之共價鍵;2d)Ar為經取代或未經取代的C5-C60芳基基團;3d)-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷 基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接‘該結構D(Structure D)”與“該結構A(Structure A)”之共價鍵;4di)一個苯并環丁烯部分之剩餘的Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;4dii)另一個苯并環丁烯部分之剩餘的Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;5di)一個苯并環丁烯部分之Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;5dii)另一個苯并環丁烯部分之Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基; E) (結構E),其中該結構E(Structure E)係經由-L-而與該結構 A(Structure A)連接;其中,關於該結構E(Structure E):1ei)關於一個-L1-,該苯并環丁烯部分之Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8中的一者直接與此-L1-鍵結,獨立地為-L1-;以及其中-L1-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接6碳環與Ar之共價鍵;1eii)關於另一個-L1-,該另一個苯并環丁烯部分之Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8中的一者直接與此-L1-鍵結,獨立地為-L1-;以及其中-L1-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接6碳環與Ar之共價鍵;2e)Ar為經取代或未經取代的C5-C60芳基基團;以及3e)-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-伸芳基-;-O-伸烷基-;-O-伸芳基-;-O-伸烷基-伸芳基-;-O-伸烷 基-O-;-O-伸烷基-O-伸烷基-O-;-O-伸芳基-O-;-O-伸烷基-伸芳基-O-;-O-(CH2CH2-O)n-,其中n係從2至20;-O-伸烷基-O-伸烷基-;-O-伸烷基-O-伸芳基-;-O-伸芳基-O-;-O-伸芳基-O-伸烷基(alkyene)-;-O-伸芳基-O-伸芳基-;或是鍵接“該結構E(Structure E)”與“該結構A(Structure A)”之共價鍵;4ei)一個苯并環丁烯部分之剩餘的Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8係各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;4eii)另一個苯并環丁烯部分之剩餘的Ra 5、Ra 6、Ra 7或Ra 8係各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基,或羥基;5ei)一個苯并環丁烯部分之Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4係各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;5eii)另一個苯并環丁烯部分之Ra 1、Ra 2、Ra 3及Ra 4係各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中關於該結構A(Structure A),二個或更多個R基團可以選擇性地形成一個或更多個環結構;以及其中關於該結構A(Structure A),一個或更多個氫原子可以選擇性地被氘取代。
  2. 如請求項1之組成物,其中該結構A(Structure A)係選自於如下的結構A-I: 其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R2-1、R2-2、R2-3或R2-4中之一者為(R2)b;以及其中R1-1、R1-4、R1-5、R1-6、R1-7、R1-8及R1-9係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R1-1、R1-4、R1-5、R1-6、R1-7、R1-8或R1-9中之一者為(R1)a;以及其中R1-2及R1-3係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴,或鹵素;以及其中基團R4至R19係各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar3係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R3)c係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及 但有條件是基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於該結構B(Structure B)、該結構C(Structure C)或該結構D(Structure D),或是該結構E(Structure E);以及其中關於該結構A-I(Structure A-I),二個或更多個R基團可以選擇性地形成一個或更多個環結構;以及其中關於該結構A-I(Structure A-I),一個或更多個氫原子可以選擇性地被氘取代。
  3. 如請求項1之組成物,其中該結構A(Structure A)係選自於如下的結構A-II: 其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4中之一者為(R2)b;以及其中R3-1、R3-2、R3-3、R3-4及R3-5係各自獨立地選自 於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R3-1、R3-2、R3-3、R3-4或R3-5中之一者為(R3)c;以及其中基團R4至R19係各自獨立地選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;Ar1係選自於經取代的芳基、未經取代的芳基、經取代的雜芳基,或未經取代的雜芳基;(R1)a係選自於氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及但有條件是基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於該結構B(Structure B)、該結構C(Structure C)或該結構D(Structure D),或是該結構E(Structure E);以及其中關於該結構A-II(Structure A-II),二個或更多個R基團可以選擇性地形成一個或更多個環結構;以及其中關於該結構A-II(Structure A-II),一個或更多個氫原子可以選擇性地被氘取代。
  4. 如請求項1至3中任一項之組成物,其中該結構A(Structure A)係選自於如下的結構A-III: 其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R2-1、R2-2、R2-3及R2-4中之一者為(R2)b;以及其中R1-1、R1-4、R1-5、R1-6、R1-7、R1-8及R1-9係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R1-1、R1-4、R1-5、R1-6、R1-7、R1-8或R1-9中之一者為(R1)a;以及其中R1-2及R1-3係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴,或鹵素;以及其中R3-1、R3-2、R3-3、R3-4及R3-5係各自獨立地選自於下列:氫、烴、經取代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;以及其中R3-1、R3-2、R3-3、R3-4或R3-5中之一者為(R3)c;以及其中基團R4至R19各自獨立地選自於氫、烴、經取 代的烴、鹵素、氰基、硝基、烷氧基,或羥基;但有條件是基團(R1)a、(R2)b、(R3)c或是R4至R19中的至少一者,係獨立地選自於該結構B(Structure B)、該結構C(Structure C)或該結構D(Structure D),或是該結構E(Structure E);以及其中關於該結構A-III(Structure A-III),二個或更多個R基團可以選擇性地形成一個或更多個環結構;以及其中關於該結構A-III(Structure A-III),一個或更多個氫原子可以選擇性地被氘取代。
  5. 如請求項1至4中任一項之組成物,其中,關於該結構B(Structure B),-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸苯基-;-O-伸烷基-伸苯基-;或是鍵接‘該結構B(Structure B)”與“該結構A(Structure A)”之共價鍵。
  6. 如請求項1至5中任一項之組成物,其中,關於該結構C(Structure C),-L-係選自於下列:-O-;-伸烷基-;-O-伸烷基-;-O-伸苯基-;-O-伸烷基-伸苯基-;或是鍵接‘該結構C(Structure C)”與“該結構A(Structure A)”之共價鍵。
  7. 如請求項1至6中任一項之組成物,其中該結構B(Structure B)係選自於下列結構(i)或(ii): ,其中R為氫、烴或經 取代的烴。
  8. 如請求項1至7中任一項之組成物,其中該結構C(Structure C)係選自於下列結構(iii)或(iv): ,其中R為氫、烴或經取代的烴; ,其中R1為氫、烴或經取代的烴;以及 R2為氫、烴或經取代的烴。
  9. 如請求項1至8中任一項之組成物,其中該結構D(Structure D)係選自於下列結構(v): ,其中各個R係獨立地為氫、烴或 經取代的烴。
  10. 如請求項1至9中任一項之組成物,其中關於該結構A(Structure A),R9-R12及R14-R17係各自為氫。
  11. 如請求項1至10中任一項之組成物,其中該結構A(Structure A)係選自於下列結構(a)至(r):
  12. 如請求項1至11中任一項之組成物,其中該結構A之分子量為由500克/莫耳(g/mole)至5000克/莫耳。
  13. 如請求項1至10中任一項之組成物,其中該結構A(Structure A)具有2.30電子伏特(eV)至3.20eV之三重態能量。
  14. 一種薄膜,其包含由如請求項1-13中任一項之組成物所形成的至少一層A(Layer A)。
  15. 一種電場發光元件,其包含由如請求項1-13中任一項之之組成物所形成的至少一組份。
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