TWI815702B - 一種有機化合物及其應用 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種有機化合物及其應用。所述有機化合物具有式(1)所示的結構。本發明化合物具有較低LUMO能級,製備的紅光器件的驅動電壓低,更好的器件發光效率和改善的壽命。研究結果表明本發明化合物作爲空穴注入層材料,可用於有機電致發光器件中,具有應用於OLED産業的可能。
Description
本發明涉及有機電致發光技術領域,尤其涉及一種有機發光材料,特別涉及一種有機化合物及其在有機電致發光器件上的應用。
目前,作爲新一代顯示技術的有機電致發光器件(OLED)在顯示和照明技術方面都獲得了越來越多的關注,應用前景十分廣泛。但是,和市場應用要求相比,OLED器件的發光效率、驅動電壓、使用壽命等性能還需要繼續加强和改進。
一般來說,OLED器件基本結構爲在金屬電極中間夾雜各種不同功能的有機功能材料薄膜,猶如一個三明治的結構,在電流的驅動下,從陰陽兩極分別注入空穴和電子,空穴和電子在移動一段距離後,在發光層得到複合,並以光或熱的形式進行釋放,從而使OLED發光。然而,有機功能材料是有機電致發光器件的核心組成部分,材料的熱穩定性、光化學穩定性、電化學穩定性、量子産率、成膜穩定性、結晶性、色飽和度等都是影響器件性能表現的主要因素。
一般地,在有機發光顯示裝置中,會引入空穴注入層,這層材料的作用主要是改善陽極ITO的一些缺陷和幫助空穴從ITO注入到器件中以降低器件的驅動電壓和提升器件的穩定性。目前主要有兩種技術使用空穴注入層,其中之一是利用單一的材料如HATCN、F4-TCNQ、F6TCNNQ、CuPc等材料,通常這類材料具有較深的LUMO能級,但是這類材料會帶來較大的橫向串擾,且在批量化使用上,由於材料的成膜性、結晶性等原因,造成器件再現性和穩定性的問題,需要得到改善;其二是通過摻雜有較深LUMO的材料作爲P型摻雜劑和具有匹配的HOMO能級的空穴傳輸材料作爲基質的技術方案,主要包括NDP-9,但是該類材料的LUMO能級還需要進一步改進以降低器件電壓,同時也存在橫向串擾的問題,需要得到改善。
現已經有人開發各種LUMO較深的化合物作爲P型摻雜劑。例如發明專利文獻CN101330129B公開了一類氧碳、假氧碳和軸烯類化合物以P型摻雜劑的模式作爲空穴注入層應用於OLED器件;發明專利文獻CN102439746B公開了一類含有化合物
的OLED器件;專利文獻CN109422666A公開了一類含有以三聚茚
爲基的化合物的OLED器件;專利文獻CN111454276A公開了一類具有醌並兩個五元雜環的結構作爲P型摻雜劑;專利文獻CN112745333A、CN109912619、CN113087711A,CN113321620A主要以脫氫苯並二噁唑、脫氫苯並二噻唑或脫氫苯並二硒唑等結構作爲P型摻雜劑;專利文獻CN109928894A公開了一類軸烯類化合物以P型摻雜劑的模式作爲空穴注入層應用於OLED器件;專利文獻CN109836436B公開了一類二噻吩的結構作爲P型摻雜劑;專利文獻CN110437103B公開了一類環狀結構作爲P型摻雜劑;專利文獻CN110483529B公開了一類稠環結構作爲P型摻雜劑,特別地,公開了化合物
;專利文獻CN110938085B公開了一類軸烯類結構作爲P型摻雜劑。但是上述材料的器件性能,在LUMO能級降低、器件性能提升上,都表現出一定的良性結果,但是,爲了滿足日益增長的器件性能,特別是電壓、效率和壽命的需求以及對紅綠藍的橫向串擾改善的需求,開發出高性能的空穴注入層材料,顯得尤其重要和緊迫。
本發明是爲了解决上述課題而完成的,目的在於提供高性能的有機電致發光器件及可實現這樣的有機電致發光器件的新型材料。
本發明人爲了達成前述目的而反復進行了深入的研究,結果發現,通過使用包含下述式(1)表示的有機化合物,可以得到高性能的有機電致發光器件。
所述有機化合物,具有式(1)所示的結構。本發明提供的化合物不僅具有較深的LUMO能級,升華溫度低,而且光、電穩定性好,驅動電壓低,器件壽命長,橫向導電率低等優點,可用於有機發光器件中,特別是作爲空穴注入層,具有應用於AMOLED産業的可能。
一種有機化合物,具有式(1)所示的結構,
(1)
其中Z爲單鍵、O、S、SO、S0
2;
X
1-X
6獨立地選自X、被X取代的C6-C30芳基或C2-C30雜芳基;所述X選自F、CN、全部或部分氟取代的C1-C4氟烷基;
Z
1-Z
3獨立地選自O、S、Se、NR
1、CR
2R
3;
其中, R
1-R
3獨立地選自由以下組成的組:氫、氘、鹵素、CN、取代或未取代的C1‑C20烷基,取代或未取代的具有C3‑C20的環烷基,取代或未取代的C1‑C20的雜烷基,取代或未取代的C7‑C30的芳烷基,取代或未取代的C1‑C20烷氧基,取代或未取代的C6‑C30的芳氧基,取代或未取代的C2‑C20的烯基,取代或未取代的C2‑C20的炔基,取代或未取代的C6‑C30的芳基,取代或未取代的C3‑C30的雜芳基,取代或未取代的C3‑C20的烷矽基,取代或未取代的C6‑C20的芳基矽烷基,取代或未取代的C1-C6烷基亞碸基、取代或未取代的C1-C6烷基碸基、取代或未取代的C1-C6烷基羰基;
其中,R
1-R
3中至少一個是具有拉電子基的基團;
其中,R
1-R
3中的取代基選自F、CN、全部或部分氟取代的C1-C4的氟烷基、全部或部分氟取代的C1-C4烷基亞碸基、全部或部分氟取代的C1-C4烷基碸基、全部或部分氟取代的C1-C4烷基羰基;
其中,所述雜烷基、雜芳基中至少含有一個O、N或S雜原子。
優選:Z爲單鍵、O、SO。
作爲優選的有機化合物,其中Z爲單鍵,具有式(2)所示的結構,
(2)
其中
X
1-X
6獨立地選自X、被X取代的C6-C20芳基或C2-C10雜芳基;所述X選自F、CN 、全部或部分氟取代的C1-C4氟烷基;
Z
1-Z
3獨立地選自O、S、NR
1、CR
2R
3;
其中,R
1-R
3獨立地選自由以下組成的組:氫、氘、鹵素、CN、取代或未取代的C1‑C10烷基,取代或未取代的具有C3‑C10的環烷基,取代或未取代的C1‑C10的雜烷基,取代或未取代的C7‑C20的芳烷基,取代或未取代的C6‑C20的芳基,取代或未取代的C3‑C20的雜芳基,取代或未取代的C1-C4烷基亞碸基、取代或未取代的C1-C4烷基碸基、取代或未取代的C1-C4烷基羰基。
作爲優選的有機化合物,其中,Z
1-Z
3至少之二爲CR
2R
3。
作爲優選的有機化合物,其中,Z
1-Z
3均爲CR
2R
3。
作爲優選的有機化合物,其中,各CR
2R
3中,至少兩個是具有拉電子基的基團。
作爲優選的有機化合物,其中,所述R
2、R
3均爲具有拉電子性質的基團。
其中,R
2-R
3獨立地選自由以下組成的組:鹵素、CN、取代或未取代的C1‑C6烷基,取代或未取代的C7‑C10的芳烷基,取代或未取代的C6‑C12的芳基,取代或未取代的C3‑C12的雜芳基,取代或未取代的C1-C4烷基亞碸基、取代或未取代的C1-C4烷基碸基、取代或未取代的C1-C4烷基羰基;
其中,R
2-R
3中的取代基選自F、CN、CF
3、CF
3-亞碸基、CF
3-碸基;
其中,X
1-X
6獨立地選自X。
作爲優選的有機化合物,其中,X1-X6優選爲F、CN、CF
3。
作爲優選的有機化合物,其中,所述具有拉電子性質的基團爲F、CN、CF
3、吡啶、嘧啶、噠嗪、吡嗪、噻唑、噁唑、三嗪、亞碸基、碸基、羰基或含有前述之一具有拉電子性質的基團的C6‑C12的芳基或C3‑C12的雜芳基。
作爲優選的有機化合物,其中所述式(1)爲以下結構式之一:
CPD 001 | CPD 002 | CPD 003 | CPD 004 |
CPD 005 | CPD 006 | CPD 007 | CPD 008 |
CPD 009 | CPD 010 | CPD 011 | CPD 012 |
CPD 013 | CPD 014 | CPD 015 | CPD 016 |
CPD 017 | CPD 018 | CPD 019 | CPD 020 |
CPD 021 | CPD 022 | CPD 023 | CPD 024 |
CPD 025 | CPD 026 | CPD 027 | CPD 028 |
CPD 029 | CPD 030 | CPD 031 | CPD 032 |
CPD 033 | CPD 034 | CPD 035 | CPD 036 |
CPD 037 | CPD 038 | CPD 039 | CPD 040 |
CPD 041 | CPD 042 | CPD 043 | CPD 044 |
CPD 045 | CPD 046 | CPD 047 | CPD 048 |
CPD 049 | CPD 050 | CPD 051 | CPD 052 |
CPD 053 | CPD 054 | CPD 055 | CPD 056 |
CPD 057 | CPD 058 | CPD 059 | CPD 060 |
CPD 061 | CPD 062 | CPD 063 | CPD 064 |
CPD 065 | CPD 066 | CPD 067 | CPD 068 |
CPD 069 | CPD 070 | CPD 071 | CPD 072 |
CPD 073 | CPD 074 | CPD 075 | CPD 076 |
CPD 077 | CPD 078 | CPD 079 | CPD 080 |
CPD 081 | CPD 082 | CPD 083 | CPD 084 |
CPD 085 | CPD 086 | CPD 087 | CPD 088 |
CPD 089 | CPD 090 | CPD 091 | CPD 092 |
CPD 093 | CPD 094 | CPD 095 | CPD 096 |
CPD 097 | CPD 098 。 |
本發明的目的之一還在於,提供一種電致發光器件,其包括:陰極,陽極以及設置在陰極與陽極之間的有機層,所述有機層中包含上述的有機化合物。
其中所述有機層中包括有空穴注入層,所述空穴注入層包括上述的有機化合物;其中所述的空穴注入層除含有上述的有機化合物之外還包括含三芳胺或者含咔唑的空穴傳輸材料作爲基質材料;所述三芳胺或者含咔唑的空穴傳輸材料的最高占據軌道能級(HOMO)的絕對值爲4.8-6.8 eV之間。
本發明化合物具有較低LUMO能級,製備的紅光器件的驅動電壓低,更好的器件發光效率和改善的壽命。上述結果表明本發明化合物作爲空穴注入層材料,可用於有機電致發光器件中,具有應用於OLED産業的可能。
本發明有機化合物,具有式(1)所示的結構,
(1)
其中
Z爲單鍵、O、S、SO、S0
2;
X
1-X
6獨立地選自X、被X取代的C6-C30芳基或C2-C30雜芳基;所述X選自F、CN 、C1-C4的全部或部分氟取代的氟烷基;
Z
1-Z
3獨立地選自O、S、Se、NR
1、CR
2R
3;
其中, R
1-R
3獨立地選自由以下組成的組:氫、氘、鹵素、CN、取代或未取代的C1‑C20烷基,取代或未取代的具有C3‑C20的環烷基,取代或未取代的C1‑C20的雜烷基,取代或未取代的C7‑C30的芳烷基,取代或未取代的C1‑C20烷氧基,取代或未取代的C6‑C30的芳氧基,取代或未取代的C2‑C20的烯基,取代或未取代的C2‑C20的炔基,取代或未取代的C6‑C30的芳基,取代或未取代的C3‑C30的雜芳基,取代或未取代的C3‑C20的烷矽基,取代或未取代的C6‑C20的芳基矽烷基,取代或未取代的C1-C6烷基亞碸基、取代或未取代的C1-C6烷基碸基、取代或未取代的C1-C6烷基羰基;
其中,R
1-R
3中至少一個是具有拉電子基的基團;
其中,R
1-R
3中的取代基選自F、CN、C1-C4的全部或部分氟取代的氟烷基、C1-C4的全部或部分氟取代的烷基亞碸基、C1-C4的全部或部分氟取代的烷基碸基、C1-C4的全部或部分氟取代的烷基羰基所取代;
其中,所述雜烷基、雜芳基中至少含有一個O、N或S雜原子。
作爲優選的有機化合物,其中Z爲單鍵,具有式(2)所示的結構,
(2)。
以下,對於式(1)- 式(2)所表示的化合物的各基團的例子進行說明。
需要說明的是,本說明書中,“取代或未取代的碳數a~b的X基”這一表述中的“碳數a~b”表示的是X基未取代的情况下的碳數,不包括X基被取代時的取代基的碳數。
作為C1~C10的烷基,為直鏈狀或支鏈狀的烷基,具體來說,為甲基、乙基、丙基、、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基及其異構體、正己基及其異構體、正庚基及其異構體、正辛基及其異構體、正壬基及其異構體、正癸基及其異構體等,優選為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基,更優選為丙基、異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基。
作為C3~C20的環烷基,可舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、1-降冰片烷基、2-降冰片烷基等,優選為環戊基、環己基。
作為C2~C10的烯基,可舉出乙烯基、丙烯基、烯丙基、1-丁二烯基、2-丁二烯基、1-己三烯基、2-己三烯基、3-己三烯基等,優選為丙烯基、烯丙基。
作為C1-C10雜烷基,為含有除碳氫以外的原子構成的直鏈狀或支鏈狀的烷基、環烷基等,可舉出巰甲基甲烷基、甲氧基甲烷基、乙氧基甲烷基、叔丁氧基甲烷基、N,N-二甲基甲烷基、環氧丁烷基、環氧戊烷基、環氧己烷基等,優選為甲氧基甲烷基、環氧戊烷基。
作為芳基的具體例,為苯基、萘基、蒽基、菲基、並四苯基、芘基、屈基、苯並[c]菲基、苯並[g] 屈基、芴基、苯並芴基、二苯並芴基、聯苯基、三聯苯基、四聯苯基、熒蒽基等,優選為苯基、萘基。
作為雜芳基的具體例,可舉出吡咯基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吲哚基、異吲哚基、咪唑基、呋喃基、苯並呋喃基、異苯並呋喃基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩基、氮雜二苯並呋喃基、氮雜二苯並噻吩基、二氮雜二苯並呋喃基、二氮雜二苯並噻吩基、喹啉基、異喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、菲啶基、吖啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、噁唑啉基、噁二唑基、呋咱基、噻吩基、苯並噻吩基、二氫吖啶基、氮雜咔唑基、二氮雜咔唑基、喹唑啉基等,優選為吡啶基、嘧啶基、三嗪基、二苯並呋喃基、二苯並噻吩基、氮雜二苯並呋喃基、氮雜二苯並噻吩基、二氮雜二苯並呋喃基、二氮雜二苯並噻吩基、咔唑基、氮雜咔唑基、二氮雜咔唑基。
本說明書中,所述的拉電子取代基,是指當取代基取代苯環上的氫後,苯環上電子雲密度降低的基團,通常地,這類取代基的哈米特常數是正值。一般地,作爲拉電子取代基的具體例,可舉出硝基、氰基、磺酸基、F、Cl、Br、I、三氟甲基、三氟甲磺醯基、三氟甲磺亞醯基、炔基、碸基、亞碸基、膦醯基、醛基、酮基、酯基、羰基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、異喹啉基、喹喔啉基以及含有前述基團烷基、環烷基、芳香基等。作爲優選的取代基,其哈米特常數爲≥0.05,特別優選爲≥0.3,尤其特別優選爲≥0.5。作爲示例優選爲CN、F、CF3、吡啶基、嘧啶基、三嗪基。
下述實施例僅僅是為了便於理解技術發明,不應視為本發明的具體限制。
本發明中的化合物合成中涉及的原物料和溶劑等均購自於Alfa、Acros等本領域技術人員熟知的供應商。
化合物CPD001合成
化合物CPD001-2的合成:
將CPD001-1(50g,293.83mmol)、二羰基環戊二烯鈷(2.64g,14.69mmol),1,4-二氧六環(500ml)加入1000ml的三口圓底燒瓶中,氮氣置換三次,加熱至110℃回流24h,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:20),原料CPD001-1消耗完畢。
濃縮除去1,4-二氧六環,加入二氯甲烷(500ml),去離子水洗滌(200ml*3),分液,濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:50爲洗脫劑),洗脫後濃縮得到無色液體爲化合物CPD001-2(35.52g,純度:99.63 %,收率:61.00%),質譜:595.4(M+H)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 4.13 (q,
J= 11.9 Hz, 12H), 3.71 (s, 12H), 1.21 (t,
J= 11.8 Hz, 18H)。
化合物CPD001-4的合成:
將CPD001-2(35.00g,58.86mmol)、乾燥四氫呋喃(350ml)加入1000ml的三口圓底燒瓶中,降至0℃,然後分批加入質量分數爲60%的氫化鈉(18.86g,470.88mmol),0℃攪拌30分鐘,接著加入CPD001-3(50.10g,294.29mmol),恢復至室溫攪拌過夜24h,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:20),原料CPD001-2消耗完畢。
降至5℃,加入去離子水(100ml)淬滅反應,濃縮除去溶劑,析出大量的固體,抽濾,固體使用冰乙醇淋洗(100ml),使用10倍乙醇重結晶2次,濾餅50℃真空乾燥4h,得到淺黃色固體爲化合物CPD001-4(37.5g,純度:99.57%,收率:78.05%),質譜:817.22(M+H)。
1H NMR (400 MHz, CDCl
3) δ 5.49 (s, 6H), 4.21 (q,
J= 11.8 Hz, 12H), 1.20 (t,
J= 11.8 Hz, 18H)。
化合物CPD001-5的合成:
將CPD001-4(15.00g,18.36mmol)、乙醇(150ml), 氫氧化鉀(10.30g,183.65mmol)、去離子水(46ml)加入500ml三口圓底燒瓶中,接著將體系升溫至80℃反應10h,TLC(甲醇:二氯甲烷=1:20爲展開劑)監控原料CPD001-4消耗完畢。
反應降至5℃,加入10%的鹽酸調節體系的pH爲6,析出大量的固體,抽濾,濾餅使用去離子水(200ml)和甲醇(200ml)混合溶劑室溫打漿1h,抽濾,去離子水淋洗(100ml),使用冰甲醇淋洗(80ml),50℃真空乾燥24小時得到黃色固體爲CPD001-5(10.86g,純度:99.87%,收率:91.21%),質譜:649.25(M+H)。
化合物CPD001-6的合成:
將CPD001-5(10.00g,15.42mmol)、碳酸氫鈉(12.95g,154.20mmol),選擇性氟試劑(43.70g,123.36mmol),四氫呋喃(100ml)加入500ml三口圓底燒瓶中,室溫攪拌過夜28h,TLC(甲醇:二氯甲烷=1:20爲展開劑)監控原料CPD001-5消耗完畢。
反應降至5℃,加入甲醇並恢復室溫打漿30分鐘,抽濾,使用冰甲醇洗滌(40ml),50℃真空乾燥得到黃色固體爲CPD001-6(4.96g,純度:99.90%,收率:65.37%),質譜:493.46(M+H)。
化合物CPD001的合成:
將CPD001-6(4.90g,9.95mmol)、二氯甲烷(75ml)、氫氧化鉀(6.70g,119.40mmol)、去離子水(30ml),鐵氰化鉀(26.21g,79.60mmol)加入500ml的三口圓底燒瓶中,室溫攪拌24h。
抽濾,濾餅使用二氯甲烷淋洗(80ml),使用5倍氯仿重結晶2次,濾餅50℃真空乾燥8小時,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD001(3.22g,純度:99.90%,收率:66.54%)。將3.22克CPD001粗品升華純化後得到升華純CPD001(1.03g,純度:99.90%,收率:31.98%),質譜:487.02(M+H)。
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 134.26, 124.88, 113.35, 82.58。
19F NMR (377MHz, CDCl
3) δ -146.20。
化合物CPD003合成
化合物CPD003-2的合成:
參照化合物CPD001-4的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD003-2(28.16g,純度:99.63%,收率:75.35 %),質譜:1075.20(M+H)。
化合物CPD003-3的合成:
參照化合物CPD001-5的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD003-3(17.47g,純度:99.71%,收率:89.62%),質譜:907.22(M+H)。
化合物CPD003-4的合成:
參照化合物CPD001-6的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD003-4(8.19g,純度:99.88%,收率:55.36%),質譜:751.42(M+H)。
化合物CPD003的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD003(5.18g,純度:99.91%,收率:62.17%)。將5.18克CPD003粗品升華純化後得到升華純CPD003(2.03g,純度:99.91%,收率:39.19%),質譜:745.02(M+H)。
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 170.22, 124.97, 119.76, 111.43。
19F NMR (377MHz, CDCl
3) δ -61.80, -146.20。
化合物CPD016合成
化合物CPD016-1的合成:
將CPD001-5(16.20g,24.98mmol)、三乙胺氫氟酸鹽(80.54g,499.60mmol)加入不銹鋼高壓釜中,接著往其中通入四氟化硫氣體(53.98g,499.60mmol),然後升溫至80℃反應24h。
將體系降至室溫,將通風櫃開啓强排風,高壓釜緩慢泄壓排空,反應液緩慢滴加至5℃的去離子水中(500ml),自然恢復至室溫攪拌1.5小時,析出大量的分散性固體,抽濾,去離子水洗滌(200ml),使用冰甲醇洗滌(50ml),50℃真空乾燥得到黃色固體爲CPD016-1(10.76g,純度:99.89%,收率:54.34%),質譜:793.04(M+H)。
化合物CPD016的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD016(4.03g,純度:99.91%,收率:60.51%)。將4.03克CPD016粗品升華純化後得到升華純CPD016(1.38g,純度:99.91%,收率:34.24%),質譜:787.04(M+H)。
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 172.08, 121.05, 120.10, 118.42, 113.35, 107.82。
19F NMR (377MHz, CDCl
3) δ -59.80。
化合物CPD031合成
化合物CPD031-2的合成:
將CPD031-1(50.00g, 0.58mol)、3,4-二氫-2H-吡喃(146.37g,1.74mol),對甲苯磺酸吡啶鹽(4.37g,17.40mmol),二氯甲烷(500ml)加入1000ml的三口圓底燒瓶中,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:20)2小時,原料CPD031-1消耗完畢。
加入二氯甲烷(200ml),去離子水洗滌(300ml*3),分液,濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:40爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD031-2(132.94g,純度:99.83 %,收率:90.00%),質譜:255.16(M+H)。
化合物CPD031-3的合成:
往2000ml的三口圓底燒瓶中,加入CPD031-2 (120.00g,0.47mol)、乾燥的二氯甲烷(1200ml),置換氮氣三次,攪拌下接著將體系降溫至0℃,隨後滴加三甲基氰矽烷(140.43g,1.42mol),最後滴加四氯化錫(240ml,1.0
Msolution in CH
2Cl
2, 0.24mol),隨後將反應恢復室溫反應過夜,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:10),原料CPD031-2消耗完畢。
加入碳酸鉀的水溶液進行淬滅反應,維持室溫攪拌30分鐘,分液,去離子水洗滌(300ml*2),分液,進行矽膠柱層析(200-300目矽膠,乙酸乙酯:石油醚=1:20爲洗脫劑),洗脫後濃縮得到淺黃液體爲化合物CPD031-3(43.31g,純度:99.85%,收率:88.16%),質譜:105.04(M+H)。
化合物CPD031-4的合成:
參照化合物CPD001-2的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可,得到目標化合物CPD031-4(31.21g,純度:99.58%,收率:57.72%),質譜:313.12(M+H)。
化合物CPD031-5的合成:
參照化合物CPD001-4的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD031-5(15.16g,純度:99.64%,收率:73.33%),質譜:535.08(M+H)。
化合物CPD031的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD031(6.05g,純度:99.90%,收率:55.19%)。將6.05克CPD031粗品升華純化後得到升華純CPD031(2.34g,純度:99.91%,收率:38.67%),質譜:529.24(M+H)。
13C NMR(100 MHz, CDCl
3) δ 149.35, 143.10, 113.35, 106.01, 99.44, 67.86。
化合物CPD032合成
化合物CPD032-1的合成:
參照化合物CPD001-4的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可,得到目標化合物CPD032-1(8.29g,純度:99.88%,收率:71.41%),質譜:493.16(M+H)。
化合物CPD032的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD032(5.83g,純度:99.92%,收率:48.83%)。將5.83克CPD032粗品升華純化後得到升華純CPD032(1.69g,純度:99.92%,收率:28.98%),質譜:487.02(M+H)。
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 150.30, 138.39, 114.48, 107.85, 80.81。
19F NMR (377MHz, CDCl3) δ -65.70。
化合物CPD046合成
化合物CPD046-2的合成:
參照化合物CPD001-4的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD046-2(25.33g,純度:99.50%,收率:77.47%),質譜:1261.26(M+H)。
化合物CPD046-3的合成:
參照化合物CPD001-5的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD046-3(13.44g,純度:99.75 %,收率:91.25%),質譜:1093.23(M+H)。
化合物CPD046-4的合成:
參照化合物CPD001-6的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD046-4(8.53g,純度:99.91 %,收率:58.13%),質譜:937.24(M+H)。
化合物CPD046的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD046(6.12g,純度:99.91%,收率:50.14%)。將6.12克CPD046粗品升華純化後得到升華純CPD046(2.06g,純度:99.91%,收率:33.66%),質譜:931.42(M+H)。
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 145.60, 143.59, 142.00, 139.99, 131.02, 124.77, 110.99, 108.09, 107.01, 86.28。
19F NMR (377MHz, CDCl
3) δ -138.50, -143.10, -146.20。
化合物CPD058的合成
化合物CPD058-2的合成:
參照化合物CPD001-4的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD058-2(27.59g,純度:99.50 %,收率:80.01%),質譜:1141.27(M+H)。
化合物CPD058-3的合成:
參照化合物CPD001-5的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD058-3(18.03g,純度:99.77 %,收率:93.21%),質譜:973.25(M+H)。
化合物CPD058-4的合成:
參照化合物CPD001-6的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲化合物CPD058-4(8.26g,純度:99.89 %,收率:62.11%),質譜:817.20(M+H)。
化合物CPD058的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD058(4.83g,純度:99.91%,收率:42.92%)。將4.83克CPD058粗品升華純化後得到升華純CPD058(1.25g,純度:99.91%,收率:25.87%),質譜:811.62(M+H)。
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 156.50, 148.75, 139.36, 132.37, 125.98, 125.50, 124.39, 116.83, 114.98, 114.53。
19F NMR (377MHz, CDCl
3) δ -146.20。
化合物CPD070的合成
化合物CPD070-2的合成:
將CPD070-1(50.00g, 90.01mmol)、丙二腈(11.89g,180.03mmol),二氯甲烷(500ml)加入1000ml的三口圓底燒瓶中,接著加入吡啶(7.12g,90.01mmol),四氯化鈦(15.23g,90.01mmol),氮氣置換三次,維持室溫攪拌過夜,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:18),原料CPD070-1消耗完畢。
加入去離子水洗滌(300ml*3),分液,濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:30爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD070-2(30.42g,純度:99.53 %,收率:56.00%),質譜:598.56(M+H)。
化合物CPD070-3的合成:
將CPD070-2(29.00g, 48.05mmol)、氫氧化鈉(13.45g,336.36mmol),甲醇(290ml)、去離子水(80ml)加入1000ml的三口圓底燒瓶中,氮氣置換三次,升溫至60℃攪拌過夜,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:8),原料CPD070-2消耗完畢。
濃縮除去溶劑,加入二氯甲烷(500ml),去離子水洗滌(150ml*3),分液,濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:10爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD070-3(12.17g,純度:99.64 %,收率:80.16%),質譜:315.02(M+H)。
化合物CPD070-4的合成:
將CPD070-3(12.00g, 37.99mmol),無水三氯化鈰(18.72g,75.97mmol),甲醇(120ml)加入500ml的三口圓底燒瓶中,將反應體系降至5℃,分批加入硼氫化鈉(2.43g,75.97mmol),維持5℃反應30分鐘,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:5),原料CPD070-3消耗完畢。
濃縮除去溶劑,加入二氯甲烷(500ml),去離子水洗滌(150ml*3),分液,濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD070-4(11.58g,純度:99.63 %,收率:95.25%),質譜:319.06(M+H)。粗品直接投下一步。
化合物CPD070-5的合成:
將CPD070-4(11.00g, 34.38mmol),乾燥的二氯甲烷(110ml)加入500ml的三口圓底燒瓶中,將反應體系降至-10℃,緩慢滴加雙(2-甲氧基乙基)氨基三氟化硫(18.94g,85.59mmol),維持-10℃反應10分鐘,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:5),原料CPD070-4消耗完畢。
滴加10ml甲醇淬滅反應,去離子水洗滌(50ml*3),分液,濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:10爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD070-5(8.73g,純度:99.48 %,收率:78.36%),質譜:323.14(M+H)。
化合物CPD070-6的合成:
將CPD070-5(8.50g, 26.24mmol),磷酸鉀(16.71g,78.72mmol),醋酸鈀(176.74mg,0.79mmol),2-二環己基膦-2',4',6'-三異丙基聯苯(0.75g,1.58mmol),甲苯(120ml),去離子水(40ml)加入500ml的三口圓底燒瓶中,氮氣置換三次,將反應體系加熱至120℃回流過夜16小時,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:12),原料CPD070-5消耗完畢。
降至室溫,去離子水洗滌(50ml*3),分液,濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:25爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD070-6(3.94g,純度:99.58 %,收率:90.41%),質譜:167.03(M+H)。
化合物CPD070-7的合成:
將CPD070-6(18.00g, 108.35mmol),過氧單磺酸鉀(85.25h,238.37 mmol),溴化銨(23.35g,238.37mmol),乙腈(200ml),去離子水(200ml)加入1000ml的三口圓底燒瓶中,氮氣置換三次,室溫攪拌6h,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:8),原料CPD070-6消耗完畢。
濃縮除去溶劑,加入二氯甲烷(500ml),去離子水洗滌(150ml*3),分液,濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:30爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD070-7(24.40g,純度:99.61 %,收率:85.62%),質譜:263.06(M+H)。
化合物CPD070-8的合成:
將CPD070-7(15.00g, 57.03mmol),三苯基膦(17.95h,68.44mmol),偶氮二甲酸二乙酯(11.92g,68.44mmol),乾燥THF(150ml)加入500ml的三口圓底燒瓶中,氮氣置換三次,室溫攪拌24h,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:15),原料CPD070-7消耗完畢。
濃縮除去溶劑,加入二氯甲烷(700ml),去離子水洗滌(200ml*3),分液,濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:35爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色固體爲化合物CPD070-8(18.02g,純度:99.59 %,收率:62.19%),質譜:507.20(M+H)。
化合物CPD070-9的合成:
將CPD070-8(16.00g, 31.49mmol),冰醋酸(160ml)加入1000ml的三口圓底燒瓶中,接著滴加濃硝酸(160ml),室溫攪拌24h,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:6),原料CPD070-8消耗完畢。
反應液直接析出淺黃色固體,抽濾,濾餅加入去離子水(500ml)室溫打漿1小時,抽濾,去離子水洗滌(100ml),冰甲醇(100ml)洗滌濾餅,50℃真空乾燥得到淺黃色固體爲化合物CPD070-9(12.93g,純度:99.52 %,收率:82.14%),質譜:499.24(M+H)。
化合物CPD070-10的合成:
將CPD070-9(10.00g, 20.00mmol),CPD070-6(3.32g,20.00mmol),二氯二叔丁基-(4-二甲基氨基苯基)磷鈀(II)(284.04mg,0.40mmol),碳酸鈉(4.24g,40mmol),甲苯(150ml),乙醇(50ml)、去離子水(50ml),加入500ml的三口圓底燒瓶中,氮氣置換三次,接著將體系加熱至70℃反應5小時,TLC監控(甲醇:二氯甲烷=1:20),原料CPD070-9消耗完畢。
反應液直接析出黃色固體,抽濾,濾餅加入去離子水(500ml)室溫打漿1小時,抽濾,去離子水洗滌(100ml),冰甲醇(80ml)洗滌濾餅,使用10倍氯仿溶解進行矽膠熱過濾(20g,200-300目矽膠),濃縮,隨後用5倍氯仿重結晶2次, 50℃真空乾燥得到黃色固體爲化合物CPD070-9(7.70g,純度:99.91 %,收率:76.32%),質譜:505.22(M+H)。
化合物CPD070的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD070(4.43g,純度:99.91%,收率:61.80%)。將4.43克CPD070粗品升華純化後得到升華純CPD070(2.01g,純度:99.91%,收率:45.37%),質譜:503.16(M+H)
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 147.72, 144.12, 143.07, 124.68, 113.35,111.90, 92.09, 90.60。
19F NMR (377MHz, CDCl
3) δ -117.90, -146.20。
化合物CPD085的合成
化合物CPD085-1的合成:
將CPD070-7(16.00g, 60.83mmol),三乙胺(12.31g ,121.66mmol),二氯甲烷(160ml)加入500ml的三口圓底燒瓶中,氮氣置換三次,接著將體系降至0℃,滴加甲磺醯氯(10.45g,91.24mmol),維持該溫度攪拌1小時,TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:20),原料CPD070-7消耗完畢。
加入去離子水洗滌(60ml*3),濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:30爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD085-1(19.72g,純度:99.68 %,收率:95.04%),質譜:341.03(M+H)。
化合物CPD085-2的合成:
將CPD085-1(17.85g,52.33mmol),九水合硫化鈉(25.13g ,261.65 mmol),N,N二甲基甲醯胺(180ml)加入500ml的三口圓底燒瓶中,氮氣置換三次,接著將體系加熱至50℃反應過夜, TLC監控(乙酸乙酯:石油醚=1:20),原料CPD085-1消耗完畢。
濃縮除去溶劑,加入二氯甲烷(500ml),加入去離子水洗滌(150ml*3),濃縮,進行矽膠柱層析純化(200-300目矽膠,乙酸酯:石油醚=1:25爲洗脫劑),濃縮得到淺黃色液體爲化合物CPD085-2(15.45g,純度:99.56 %,收率:56.36%),質譜:523.08(M+H)。
化合物CPD085-3的合成:
參照化合物CPD070-9的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色固體爲目標化合物CPD085-3(11.76g,純度:99.51%,收率:86.15%),質譜:531.02(M+H)。
化合物CPD085-4的合成:
參照化合物CPD070-10的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃色固體爲目標化合物CPD085-4(6.88g,純度:99.90%,收率:75.11%),質譜:537.06(M+H)。
化合物CPD085的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD085(4.05g,純度:99.91%,收率:62.33%)。將4.05克CPD085粗品升華純化後得到升華純CPD085(1.88g,純度:99.91%,收率:46.41%),質譜:535.06(M+H)。
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 144.12, 142.16, 126.14, 113.35, 112.40, 97.72, 92.08。
19F NMR (377MHz, CDCl
3) δ-146.12。
化合物CPD094的合成
化合物CPD094-1的合成:
參照化合物CPD070-2的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色液體爲目標化合物CPD094-1(35.12g,純度:99.56%,收率:57.68%),質譜:673.28(M+H)。
化合物CPD094-2的合成:
參照化合物CPD070-3的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色液體爲目標化合物CPD094-2(16.73g,純度:99.68%,收率:83.98%),質譜:390.21(M+H)。
化合物CPD094-3的合成:
參照化合物CPD070-4的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色液體爲目標化合物CPD094-3(15.55g,純度:99.62%,收率:93.34%),質譜:394.03(M+H)。
化合物CPD094-4的合成:
參照化合物CPD070-5的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色液體爲目標化合物CPD094-4(13.10g,純度:99.50%,收率:75.17%),質譜:398.02(M+H)。
化合物CPD094-5的合成:
參照化合物CPD070-6的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色液體爲目標化合物CPD094-5(8.94g,純度:99.53%,收率:88.78%),質譜:242.04(M+H)。
化合物CPD094-6的合成:
參照化合物CPD070-7的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色液體爲目標化合物CPD094-6(18.98g,純度:99.63%,收率:87.36%),質譜:338.12(M+H)。
化合物CPD094-7的合成:
參照化合物CPD085-1的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色液體爲目標化合物CPD094-7(20.05g,純度:99.67%,收率:95.34%),質譜:416.00(M+H)。
化合物CPD094-8的合成:
參照化合物CPD085-2的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可,得到淺黃色液體爲目標化合物CPD094-8(16.33g,純度:99.61%,收率:57.33%),質譜:673.01(M+H)。
化合物CPD094-9的合成:
參照化合物CPD070-9的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色固體爲目標化合物CPD094-9(14.35g,純度:99.58%,收率:84.10%),質譜:713.14(M+H)。
化合物CPD094-10的合成:
參照化合物CPD070-10的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到淺黃色固體爲目標化合物CPD094-10(6.05g,純度:99.92%,收率:61.11%),質譜:794.26(M+H)。
化合物CPD094的合成:
參照化合物CPD001的合成和純化方法,只需要將對應的原物料變更即可 ,得到黃褐色固體爲目標化合物CPD094(5.55g,純度:99.92%,收率:58.74%)。將5.55克CPD094粗品升華純化後得到升華純CPD094(2.35g,純度:99.92%,收率:42.34%),質譜:808.06(M+H)。
13C NMR (100 MHz, CDCl
3) δ 201.83, 196.96, 123.85, 109.77, 107.98。
19F NMR (377MHz, CDCl
3) δ -77.9, -146.21。
應用例:有機電致發光器件的製作
將50mm*50mm*1.0mm的具有ITO(100nm)陽極電極的玻璃基板在乙醇中超聲清洗10分鐘,再150度烘乾後經過N
2Plasma處理30分鐘。將洗滌後的玻璃基板安裝在真空蒸鍍裝置的基板支架上,首先再有陽極電極綫一側的面上按照覆蓋電極的方式採用共蒸鍍的模式蒸鍍化合物HTM1和P-dopant(比例爲97%:3%,P-dopant爲對比化合物X或本發明化合物),形成膜厚爲10nm的薄膜,緊接著蒸鍍一層HTM1形成膜厚爲60nm左右的薄膜,再在HTM1薄膜上蒸鍍一層HTM2形成膜厚爲10nm的薄膜,然後,在HTM2膜層上再採用共蒸鍍的模式蒸鍍主體材料1和主體材料2和摻雜化合物(RD),膜厚爲40nm,在發光層上採用共蒸鍍的模式蒸鍍ETL:LiQ(35nm, 比例爲50%:50%),再在電子傳輸層材料上蒸鍍Yb(1nm),最後蒸鍍一層金屬Ag(15nm)作爲電極。
實施例 | HIL | HTL | EBL | 發射層 | 電子傳輸層 |
A1 | HTM1:CPD 001 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A2 | HTM1:CPD 003 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A3 | HTM1:CPD 016 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A4 | HTM1:CPD 031 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A5 | HTM1:CPD 032 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A6 | HTM1:CPD 046 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A7 | HTM1:CPD 058 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A8 | HTM1:CPD 070 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A9 | HTM1:CPD 085 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
A10 | HTM1:CPD 094 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
對比例1 | HTM1:對比化合物1 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
對比例2 | HTM1:對比化合物2 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
對比例3 | HTM1:對比化合物3 | HTM1 | HTM2 | H1:H2:RD | ETL:LiQ |
評價:將上述器件進行器件性能測試,在各實施例和比較例中,使用恒定電流電源(Keithley 2400),使用固定的電流密度流過發光元件,使用分光輻射亮度計(CS 2000)測試發光波譜。同時測定電壓值以及測試亮度爲初始亮度的95%的時間(LT95)。結果如下:電流效率以及器件壽命均爲以對比化合物1的數值爲100%計算。
啓動電壓@20mA/cm2 V | 電流效率 @20mA/cm2 | 色坐標 (CIE X,Y) | LT95@ 5000nits | |
實施例A1 | 3.87 | 109 | 0.68,0.32 | 121 |
實施例A2 | 3.89 | 112 | 0.68,0.32 | 126 |
實施例A3 | 3.91 | 116 | 0.68,0.32 | 115 |
實施例A4 | 3.88 | 110 | 0.68,0.32 | 119 |
實施例A5 | 3.93 | 113 | 0.68,0.32 | 123 |
實施例A6 | 3.95 | 115 | 0.68,0.32 | 121 |
實施例A7 | 4.01 | 109 | 0.68,0.32 | 115 |
實施例A8 | 4.04 | 118 | 0.68,0.32 | 118 |
實施例A9 | 3.98 | 115 | 0.68,0.32 | 125 |
實施例A10 | 3.97 | 119 | 0.68,0.32 | 122 |
對比例1 | 4.38 | 100 | 0.68,0.32 | 100 |
對比例2 | 4.15 | 107 | 0.68,0.32 | 113 |
對比例3 | 4.12 | 102 | 0.68,0.32 | 94 |
由上面表格中的數據對比可知,使用本發明的化合物作爲P型摻雜劑的有機電致發光器件,在相同色標的器件中,相較於對比化合物1、2、3在驅動電壓、發光效率、器件壽命都表現出更加優越的性能。
LUMO能級測試:通過循環伏安法(CV)測定了化合物的電化學性質。測試使用由科思特儀器股份有限公司生産的型號爲CS300電化學工作站,並使用三電極工作體系:鉑盤電極作爲工作電極,Ag/AgCl飽和KCl電極爲參比電極,鉑絲電極爲輔助電極。以無水DMF爲溶劑,以0 .1mol/L的六氟磷酸四丁銨作爲支持電解質,將待測化合物配成10
- 3mol/L的溶液,測試前向溶液中通入氮氣10min除氧。儀器參數設置:掃描速率爲100mV/s,以二茂鐵進行電位標定,設定二茂鐵的電位在真空狀態下的絕對能級爲-4 .8eV:相應計算公式如下:LUMO= -[E
red(Sample)- E (Fc/Fc
+) + 4.8 ] eV,測試並計算得到本發明化合物、對比化合物的LUMO能級:
材料 | LUMO |
CPD 001 | -5.10 |
CPD 003 | -5.04 |
CPD 016 | -5.11 |
CPD 031 | -5.15 |
CPD 032 | -5.08 |
CPD 046 | -5.13 |
CPD 058 | -5.09 |
CPD 070 | -5.04 |
CPD 085 | -5.05 |
CPD 094 | -5.07 |
對比化合物1 | -4.44 |
對比化合物2 | -5.02 |
對比化合物3 | -5.17 |
由上面表格中的數據對比可知,本發明化合物具有較低的LUMO能級(<-5.0 eV),可以和空穴傳輸材料的HOMO能級形成良好的匹配,可以有效形成空穴,增加空穴濃度,提升空穴注入和傳輸效率,最終降低器件的工作電壓提升發光效率。
本發明通過對取代基的特殊搭配,相對於現有技術,本發明化合物具有較低LUMO能級,製備的紅光器件的驅動電壓低,更好的器件發光效率和改善的壽命。上述結果表明本發明化合物作爲空穴注入層材料,可用於有機電致發光器件中,具有應用於OLED産業的可能。
Claims (14)
- 一種有機化合物,具有式(1)所示的結構,
- 如請求1所述的有機化合物,其中,Z為單鍵,具有式(2)所示的結構,
- 如請求2所述的有機化合物,其中,Z1-Z3至少之二為CR2R3。
- 如請求3所述的有機化合物,其中,Z1-Z3均為CR2R3。
- 如請求4所述的有機化合物,其中,各CR2R3中,至少兩個是具有拉電子基的基團。
- 如請求5所述的有機化合物,其中,所述R2、R3均為具有拉電子性質的基團。
- 如請求6所述的有機化合物,其中,R2-R3獨立地選自由以下組成的組:鹵素、CN、取代或未取代的C1-C6烷基,取代或未取代的C7-C10的芳烷基,取代或未取代的C6-C12的芳基,取代或未取代的C3-C12的雜芳基,取代或未取代的C1-C4烷基亞碸基、取代或未取代的C1-C4烷基碸基、取代或未取代的C1-C4烷基羰基;R2-R3中的取代基選自F、CN、CF3、CF3-亞碸基、CF3-碸基;其中,X1-X6獨立地選自X。
- 如請求7所述的有機化合物,其中,所述具有拉電子性質的基團為F、CN、CF3、吡啶、嘧啶、噠嗪、吡嗪、噻唑、噁唑、三嗪、亞碸基、碸基、羰基或含有前述之一具有拉電子性質的基團的C6-C12的芳基或C3-C12的雜芳基。
- 如請求8所述的有機化合物,其中,X1-X6選自F、CN、CF3。
- 一種電致發光器件,其包括:陰極,陽極以及設置在陰極與陽極之間的有機層,所述有機層中包含請求項1至10中任一項所述的有機化合物。
- 如請求項11所述的電致發光器件,其中,所述有機層中包括有空穴注入層,所述請求項1至10中任一項所述的有機化合物作為空穴注入層中的空穴注入材料。
- 如請求項12所述的電致發光器件,其中,所述空穴注入層包括請求項1至10中任一項所述的有機化合物之外,還包含至少一種含有三芳胺或者咔唑的空穴傳輸材料作為基質材料。
- 如請求項13所述的電致發光器件,其中,所述含有三芳胺或者咔唑的空穴傳輸材料的最高占據軌道能級HOMO的絕對值為4.8-6.8eV。
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