化合物、混合物及有机电子器件
文献发布时间:2024-04-18 19:54:45
技术领域
本申请涉及显示领域,尤其涉及一种化合物、混合物及有机电子器件。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)在光电器件(例如平板显示器和照明)的应用方面具有视角广、反应时间快、工作电压低、面板厚度薄等优势,因而具有广阔的发展潜力。
为了提高有机发光二极管的发光效率,各种基于荧光和磷光的发光材料体系已经被开发出来,而无论是荧光材料还是磷光材料,优秀蓝光材料的开发都是一个巨大的挑战。相较于蓝光磷光材料,现阶段蓝光荧光材料的有机发光二级管的可靠性更高。目前的蓝光发光层采用主客体掺杂结构,蓝光主体材料多采用基于蒽的稠环类衍生物,但是这类材料的稳定性较差,导致器件的寿命短,且这类发光层材料的发光效率也需要提高。
发明内容
本发明提供一种化合物、混合物及有机电子器件,以提高有机电子器件的发光效率及寿命。
为解决以上问题,本发明提供的技术方案如下:
本发明提供一种化合物,所述化合物具有如通式(1)所示的结构:
其中,Ar
Ar
L
R
m1为0、2或8;
m2为0或1。
在本发明的一些实施例中,Ar
其中,X每次出现,独立地选自CR
Y选自CR
R
当X为连接位点时,X为C。
在本发明的一些实施例中,Ar
在本发明的一些实施例中,Ar
其中,X
Y
R
在本发明的一些实施例中,Ar
在本发明的一些实施例中,L
在本发明的一些实施例中,R
在本发明的一些实施例中,通式(1)所代表的化合物包括以下任一所示的结构:
/>
本发明还提供一种混合物,所述混合物包括一种或多种本发明任意一项实施例所述的化合物,和
相应的,本发明还提供一种有机电子器件,所述有机电子器件包括第一电极、第二电极和位于第一电极和第二电极之间的有机功能层,所述有机功能层一种或多种本发明所述的化合物,或本发明所述的混合物。
本发明提供了一种化合物、混合物及有机电子器件,所述化合物通过在蒽的9配位的苯环的邻位结构上引入大位阻的空穴传输型基团,一方面提高了主体材料的空穴传输性能,提高了发光层的发光效率;另一方面,增加了蒽类主体材料的空间位阻,减少了蒽类主体材料自身的π-π相互作用,从而降低了主体材料和客体材料之间的能量转移,减小了体系中三重态-三重态湮灭(TTA)和三重态极性湮灭(TPA)现象,提高了发光层的发光效率、以及有机电子器件使用寿命和稳定性;再一方面,蒽类主体材料的空间位阻增加,减小了蒽类主体材料的π-π堆积,使得蒽类主体材料的溶解度更高,从而使得包括蒽类主体材料的有机功能层的成膜性能更优,进一步提高了发光层的发光效率,以及有机电子器件使用寿命和稳定性。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的有机电子器件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施方案,对本发明实施方案和/或实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显而易见的,下面所描述的实施方案和/或实施例仅仅是本发明一部分实施方案和/或实施例,而不是全部的实施方案和/或实施例。基于本发明中的实施方案和/或实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案和/或实施例,都属于本发明保护范围。
在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”,术语“多个”是指“两个或两个以上”。本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本申请中,组合物、印刷油墨及油墨具有相同的含义,可以互换。
在本申请中,芳香基团、芳香族、芳香环系具有相同的含义,可以互换。
在本申请中,杂芳香基团、杂芳香族、杂芳香环系具有相同的含义,可以互换。
在本申请中,“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。
在本申请中,“取代或未取代”表示所定义的基团可以被取代,也可以不被取代。当所定义的基团为被取代时,应理解为所定义的基团可以被一个或多个取代基R取代,所述R选自但不限于氘原子、氰基、异氰基、硝基、卤素、含有1-20个C原子的烷基、含有3-20个环原子的杂环基、含有6-20个环原子的芳香基团、含有5-20个环原子的杂芳香基团、-NR’R”、硅烷基、羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基及三氟甲基,且上述基团也可以进一步被本领域可接受的取代基取代;可以理解,-NR’R”中的R’和R”分别独立选自但不限于H、氘原子、氰基、异氰基、硝基或卤素、含有1-10个C原子的烷基、含有3-20个环原子的杂环基、含有6-20个环原子的芳香基团、含有5-20个环原子的杂芳香基团。优选地,R选自但不限于氘原子、氰基、异氰基、硝基或卤素、含有1-10个C原子的烷基、含有3-10个环原子的杂环基、含有6-20个环原子的芳香基团、含有5-20个环原子的杂芳香基团、硅烷基、羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基及三氟甲基,且上述基团也可以进一步被本领域可接受的取代基取代。
在本申请中,“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如,单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时,取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”,在没有特别说明的条件下也是同样的。例如,苯环的环原子数为6,萘环的环原子数为10,噻吩基的环原子数为5。
“芳基或芳香基团”是指在芳香环化合物的基础上除去一个氢原子衍生的芳族烃基,可以为单环芳基、或稠环芳基、或多环芳基,对于多环的环中,至少一个是芳族环系。例如,“取代或未取代的具有6至40个环原子的芳基”是指包含6至40个环原子的芳基,优选取代或未取代的具有6至30个环原子的芳基,更优选取代或未取代的具有6至18个环原子的芳基,特别优选取代或未取代的具有6至14个环原子的芳基,且芳基上任选进一步被取代;合适的实例包括但不限于苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、苝基、并四苯基、芴基、二萘嵌苯基、苊基及其衍生物。可以理解,多个芳基也可以被短的非芳族单元间断(例如<10%的非H原子,比如C、N或O原子),具体如苊、芴、9,9-二芳基芴、三芳胺或二芳基醚体系也应该包含在芳基的定义中。
“杂芳基或杂芳香基团”是指在芳基的基础上至少一个碳原子被非碳原子所替代,非碳原子可以为N原子、O原子、S原子等。例如,“取代或未取代的具有5至40个环原子的杂芳基”是指具有5至40个环原子的杂芳基,优选取代或未取代的具有6至30个环原子的杂芳基,更优选取代或未取代的具有6至18个环原子的杂芳基,特别优选取代或未取代的具有6至14个环原子的杂芳基,且杂芳基任选进一步被取代,合适的实例包括但不限于噻吩基、呋喃基、吡咯基、二唑基、三唑基、咪唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、吲哚基、吡咯并咪唑基、吡咯并吡咯基、噻吩并吡咯基、噻吩并噻吩基、呋喃并吡咯基、呋喃并呋喃基、噻吩并呋喃基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、苯并咪唑基、邻二氮萘基、菲啶基、伯啶基、喹唑啉酮基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基及其衍生物。
在本申请中,“烷基”可以表示直链、支链和/或环状烷基。烷基的碳数可以为1至50、1至30、1至20、1至10、或1至6。烷基的非限制性实例包括甲基、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、金刚烷基等。
在本申请中,“卤素”或“卤基”是指F、Cl、Br或I。
在本申请中,术语“烷氧基”是指具有-O-烷基的基团,即如上所定义的烷基经由氧原子连接至母核结构。包含该术语的短语,合适的实例包括但不限于:甲氧基(-O-CH
在本申请中,“*”表示连接位点。
在本申请中,当同一基团上含有多个相同符号的取代基时,各取代基可以彼此相同或不同,例如
在本申请中,取代基相连的单键贯穿相应的环,表示该取代基可与环的任选位置连接,例如
按照本申请所述的环状的烷基或环烷基具备相同的含义,可以互换。
本发明实施例提供一种化合物、组合物及有机电子器件,以提高有机电子器件的发光效率及寿命。
在一种实施例中,所述化合物具有如通式(1)所示的结构:
/>
其中,Ar
L
R
m1为0、1、2、3、4、5、6、7或8;
m2为0、1、2或3。
在一些实施例中,R
在一些实施例中,Ar
进一步,Ar
其中,X每次出现,独立地选自CR
Y选自NR
R
在本申请中,当X为连接位点时,X为C;当Y为连接位点时,Y为N。
在一些具体的实施例中,R
进一步,R
R
在一些具体的实施例中,R
进一步,R
更进一步,R
在一些具体的示例中,R
进一步,R
具体的,Ar
其中,*表示连接位点。
在一些实施例中,Ar
进一步,Ar
其中,X
Y
R
在本申请中,当X
在一些具体的实施例中,R
进一步,R
R
在一些具体的实施例中,R
进一步,R
更进一步,R
在一些具体的示例中,R
进一步,R
具体的,Ar
在一些具体的实施例中,L
其中,X
R
进一步,R
在本申请中,当X
具体的,L
/>
在一种实施例中,通式(1)所代表的化合物具体包括但不限于以下任一所示的结构:
/>
/>
/>
/>
/>
实施例1
通式(1)所代表的化合物为化合物1,化合物1通过以下合成路径合成得到:
中间体1-1的合成:
将2-氯-1,3-二溴苯(27g,100mmol)、二苯并呋喃-2-硼酸(21g,100mmol)溶于1,4-二氧六环与水(500/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体1-2的合成:
将中间体1-1(17.8g,50mmol)、苯硼酸(6.1g,50mmol)溶于1,4-二氧六环与水(250/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
化合物1的合成:
将中间体1-2(10g,28.2mmol)、10-(1-萘基)-9-蒽硼酸(9.8g,28.2mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例2
通式(1)所代表的化合物为化合物2,化合物2通过以下合成路径合成得到:
中间体2-1的合成:
将中间体1-1(7.1g,20mmol)、2-萘硼酸(3.5g,20mmol)溶于1,4-二氧六环与水(250/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
化合物2的合成:
将中间体2-1(10g,24.8mmol)、10-苯基-9-蒽硼酸(7.4g,24.8mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例3
通式(1)所代表的化合物为化合物3,化合物3通过以下合成路径合成得到:
中间体3-1的合成:
将中间体1-1(7.1g,20mmol)、2-溴菲(4.5g,20mmol)溶于1,4-二氧六环与水(250/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
化合物3的合成:
将中间体3-1(10g,22mmol)、10-氘代苯基-9-蒽硼酸(6.7g,22mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例4
通式(1)所代表的化合物为化合物4,化合物4通过以下合成路径合成得到:
中间体4-1的合成:
将2-氯-1,3-二溴苯(27g,100mmol)、二苯并呋喃-2-硼酸(42g,200mmol)溶于1,4-二氧六环与水(500/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
化合物4的合成:
将中间体4-1(10g,22.5mmol)、10-(氘代萘基)-9-蒽硼酸(8.0g,22.5mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例5
通式(1)所代表的化合物为化合物5,化合物5通过以下合成路径合成得到:
中间体5-1的合成:
将9,10-二溴蒽(3.4g,10mmol)、3,5-二苯基-苯硼酸(2.8g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体5-2的合成
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量5-1(5.0g,10.3mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(4.1ml,10.3mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(1.5g,10.3mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率83%。MS(ASAP)=450.2。
化合物5的合成:
称取中间体5-2(4.5g,10mmol),中间体1-2(3.6g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd2(dba)
MS(ASAP)=724.3。
实施例6
通式(1)所代表的化合物为化合物6,化合物6通过以下合成路径合成得到:
中间体6-1的合成:
将中间体9-溴-10-(2-萘基)蒽(3.8g,10mmol)、2-溴-吡啶-5-硼酸(2.0g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体6-2的合成:
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量6-1(5.0g,10.9mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(4.4ml,10.9mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(1.6g,10.9mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率84%。MS(ASAP)=425.2。
化合物6的合成:
称取中间体6-2(4.3g,10mmol),中间体2-1(4.1g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd
MS(ASAP)=749.3。
实施例7
通式(1)所代表的化合物为化合物7,化合物7通过以下合成路径合成得到:
中间体7-1的合成:
将9,10-二溴蒽(6.8g,20mmol),9,9-二甲基芴-2-硼酸(4.8g,20mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体7-2的合成:
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量7-1(5.0g,11.1mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(4.5ml,11.1mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(1.6g,11.1mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率94%。MS(ASAP)=414.2。
化合物7的合成:
将中间体7-2(8.3g,20mmol),1-2(7.1g,20mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例8
通式(1)所代表的化合物为化合物8,化合物8通过以下合成路径合成得到:
中间体8-1的合成:
将9,10-二溴蒽(6.8g,20mmol),2-联苯硼酸(4.0g,20mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体8-2的合成:
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量8-1(5.0g,12mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(4.9ml,12mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(1.8g,12mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率82%。MS(ASAP)=374.2。
化合物8的合成:
将中间体8-2(3.7g,10mmol)、4-1(4.4g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例9
通式(1)所代表的化合物为化合物9,化合物9通过以下合成路径合成得到:
中间体9-1的合成:
将中间体1-1(7.1g,20mmol)、(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸(5.7g,20mmol)溶于1,4-二氧六环与水(250/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
化合物9的合成:
将中间体9-1(10g,19.3mmol)、10-苯基-9-蒽硼酸(5.7g,19.3mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例10
通式(1)所代表的化合物为化合物10,化合物10通过以下合成路径合成得到:
中间体10-1的合成:
将中间9,10-二溴蒽(6.7g,20mmol)、二苯并[b,d]呋喃-2-硼酸(4.3g,20mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体10-2的合成
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量10-1(5.0g,11.8mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(4.7ml,11.8mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(1.7g,11.8mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率88%。MS(ASAP)=388.1。
化合物10的合成:
将中间体10-2(3.9g,10mmol)、9-1(5.2g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例11
通式(1)所代表的化合物为化合物11,化合物11通过以下合成路径合成得到:
中间体11-1的合成:
将9,10-二溴蒽(3.4g,10mmol),荧蒽3-硼酸(2.5g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体11-2的合成
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量11-1(10g,22mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(8.8ml,22mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(3.2g,22mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率89%。MS(ASAP)=422.2。
化合物11的合成:
将中间体11-2(4.2g,10mmol)、2-1(4.1g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例12
通式(1)所代表的化合物为化合物12,化合物12通过以下合成路径合成得到:
/>
中间体12-1的合成:
将中间体1-1(14.2g,40mmol)、1-萘硼酸(6.9g,40mmol)溶于1,4-二氧六环与水(250/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
化合物12的合成:
将中间体12-1(10g,24.8mmol)、10-(9-菲基)-9-蒽硼酸(9.9g,24.8mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例13
通式(1)所代表的化合物为化合物13,化合物13通过以下合成路径合成得到:
中间体13-1的合成:
将中间体1-1(17.8g,50mmol)、2-联苯硼酸(9.9g,50mmol)溶于1,4-二氧六环与水(250/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
化合物13的合成:
将中间体13-1(10g,23.3mmol)、10-(3-吡啶基)-9-蒽硼酸(7.0g,23.3mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例14
通式(1)所代表的化合物为化合物14,化合物14通过以下合成路径合成得到:
中间体14-1的合成:
将9,10-二溴蒽(3.4g,10mmol),1-芘硼酸(2.5g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体14-2的合成:
将中间体14-1(3.4g,10mmol),4-氨基苯硼酸(1.4g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体14-3的合成:
称取中间体14-2(8.0g,17mmol)于250ml三口瓶中,加入100ml的四氢呋喃,20ml稀盐酸,置于冰浴,称取NaNO
中间体14-4的合成
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量14-3(10g,17mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(6.9ml,17mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(2.5g,17mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率89%,MS(ASAP)=498.2。
化合物14的合成:
将中间体14-4(5.0g,10mmol)、中间体13-1(4.3g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例15
通式(1)所代表的化合物为化合物15,化合物15通过以下合成路径合成得到:
中间体15-1的合成:
将4-氯-2,6-二溴苯胺(28.5g,100mmol)、二苯并呋喃-2-硼酸(42g,200mmol)溶于1,4-二氧六环与水(500/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体15-2的合成:
称取中间体15-1(10g,21.8mmol)于250ml三口瓶中,加入100ml的四氢呋喃,20ml稀盐酸,置于冰浴,称取NaNO
中间体15-3的合成
将中间体15-2(10g,17.5mmol)、10-(1-萘基)-9-蒽硼酸(6.1g,17.5mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
化合物15的合成:
将中间体15-3(7.5g,10mmol)、1-萘硼酸(1.7g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd
实施例16
通式(1)所代表的化合物为化合物16,化合物16通过以下合成路径合成得到:
中间体16-1的合成:
将中间体9-溴-10-(1-萘基)蒽-1,2,3,4,5,6,7,8-d
中间体16-2的合成:
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量16-1(4.2g,10mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加叔丁基锂溶液(4.0ml,10mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(2.2g,15mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率84%。MS(ASAP)=433.2。
化合物16的合成:
称取中间体16-2(4.3g,10mmol),中间体1-2(3.5g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd
MS(ASAP)=707.3。
实施例17
通式(1)所代表的化合物为化合物17,化合物17通过以下合成路径合成得到:
中间体17-1的合成:
将9,10-二溴2,6-二叔丁基蒽(4.5g,10mmol),1-联苯硼酸(2.0g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体17-2的合成:
将中间体17-1(5.2g,10mmol),4-氨基苯硼酸(1.4g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体17-3的合成:
称取中间体17-2(5.3g,10mmol)于250ml三口瓶中,加入100ml的四氢呋喃,20ml稀盐酸,置于冰浴,称取NaNO
中间体17-4的合成:
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量17-3(6.4g,10mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(4.0ml,10mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(2.5g,17mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率84%。MS(ASAP)=562.3。
化合物17的合成:
将中间体17-4(5.6g,10mmol)、中间体13-1(4.3g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
MS(ASAP)=912.4。
实施例18
通式(1)所代表的化合物为化合物17,化合物17通过以下合成路径合成得到:
中间体18-1的合成:
将2-氯-1,3-二溴5-叔丁基苯(32.6g,100mmol)、二苯并呋喃-2-硼酸(42.4g,200mmol)溶于1,4-二氧六环与水(500/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
化合物18的合成:
将中间体18-1(5.0g,10mmol)、9-硼酸-10-(1-萘基)蒽-1,2,3,4,5,6,7,8-d
实施例19
通式(1)所代表的化合物为化合物16,化合物16通过以下合成路径合成得到:
中间体19-1的合成:
将2,5-二氯-1,4-二溴-3,6-二碘苯(55.7g,100mmol)、二苯并呋喃-2-硼酸(42.4g,200mmol)溶于1,4-二氧六环与水(500/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体19-2的合成:
将中间体19-1(31.9g,50mmol)、苯硼酸(24.4g,100mmol)溶于1,4-二氧六环与水(250/50ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体19-3的合成:
将中间体19-2(63g,100mmol)、10-(1-萘基)-9-蒽硼酸(34.8g,100mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
化合物19的合成:
将中间体19-3(89.8g,100mmol)、苯硼酸(12.2g,100mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
MS(ASAP)=940.3。
实施例20
通式(1)所代表的化合物为化合物20,化合物20通过以下合成路径合成得到:
中间体20-1的合成:
将9,10-二溴蒽(3.4g,10mmol),5-氯2-吡啶硼酸(1.6g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体20-2的合成:
将中间体20-1(3.7g,10mmol),4-氨基苯硼酸(1.4g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体20-3的合成:
将中间体20-2(3.8g,10mmol),苯硼酸(1.2g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(100/10ml)的混合溶剂中,并加入Pd(PPh
中间体20-4的合成:
称取中间体20-3(4.2g,10mmol)于250ml三口瓶中,加入100ml的四氢呋喃,20ml稀盐酸,置于冰浴,称取NaNO
中间体20-5的合成:
准备一个干燥的250ml的三口烧瓶,搭建好反应装置抽真空,通氮气;反应瓶中保持氮气流通,称量20-4(5.3g,10mmol),并加入THF(100ml),抽真空通氮气循环三次,降温至-78℃;向反应瓶中缓慢滴加正丁基锂溶液(4.0ml,10mmol),在-78℃反应60min后,缓慢滴加硼酸三乙酯(2.5g,17mmol)。让反应体系缓慢升到室温,反应12h。加入稀盐酸,搅拌30分钟,用EA萃取,旋干溶剂之后,用PE打浆得白色固体。收率82%。MS(ASAP)=451.2。
化合物20的合成:
将中间体20-5(4.5g,10mmol)、中间体2-1(4.0g,10mmol)溶于1,4-二氧六环与水(200/20ml)的混合溶剂中,并加入Pd
MS(ASAP)=775.3。
本发明还提供一种混合物,所述混合物包括一种或多种通式(1)所代表的化合物,和一种或多种有机功能材料,所述有机功能材料选自空穴注入材料(HIM),空穴传输材料(HTM),电子传输材料(ETM),电子注入材料(EIM),电子阻挡材料(EBM),空穴阻挡材料(HBM),发光材料(Emitter),主体材料(Host)或有机染料等。
在一种实施例中,所述有机功能材料选自客体材料。进一步,所述有机功能材料选自蓝光客体材料。
在一具体实施例中,所述客体材料包括通式(2)所代表的化合物:
其中,Ar
R
s选自0,1,2,3,4,5,6,7或8。
优选地,Ar
具体地,Ar
其中,V每次出现,独立地选自CR
W选自NR
R
优选地,R
更优选地,R
具体地,通式(2)所代表的化合物选自如下通式所代表的化合物:
优选地,通式(2)所代表的化合物选自如下通式所代表的化合物:
更具体地,通式(2)所代表的化合物包括但不限于以下结构:
/>
本发明还提供一种组合物,所述组合物包括一种或多种通式(1)所代表的化合物或者一种或多种所述混合物,以及有机溶剂。所述化合物或混合物的质量百分比为0.01%至10%,优选为0.1%至8%,更优为0.2%至5%,最优为0.25%至3%。
所述有机溶剂选自芳族或杂芳族、酯、芳族酮或芳族醚、脂肪族酮或脂肪族醚、脂环族或烯烃类化合物,或者硼酸酯或磷酸酯类化合物。
适合本发明的芳族或杂芳族溶剂包括但不限制于:对二异丙基苯、戊苯、四氢萘、环己基苯、氯萘、1,4-二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、二戊苯、三戊苯、戊基甲苯、邻二乙苯、间二乙苯、对二乙苯、1,2,3,4-四甲苯、1,2,3,5-四甲苯、1,2,4,5-四甲苯、丁苯、十二烷基苯、二己基苯、二丁基苯、对二异丙基苯、环己基苯、苄基丁基苯、二甲基萘、3-异丙基联苯、对甲基异丙苯、1-甲基萘、1,2,4-三氯苯、4,4-二氟二苯甲烷、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、二苯甲烷、2-苯基吡啶、3-苯基吡啶、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、α,α-二氯二苯甲烷、4-(3-苯基丙基)吡啶、苯甲酸苄酯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷、2-异丙基萘、喹啉、异喹啉、2-呋喃甲酸甲酯、2-呋喃甲酸乙酯等。
适合本发明的芳族酮溶剂包括但不限制于:1-四氢萘酮,2-四氢萘酮,2-(苯基环氧)四氢萘酮,6-(甲氧基)四氢萘酮,苯乙酮、苯丙酮、二苯甲酮、及它们的衍生物,如4-甲基苯乙酮、3-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-甲基苯丙酮、3-甲基苯丙酮、2-甲基苯丙酮等。
适合本发明的芳族醚溶剂包括但不限制于:3-苯氧基甲苯、丁氧基苯、对茴香醛二甲基乙缩醛、四氢-2-苯氧基-2H-吡喃、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯、1,4-苯并二噁烷、1,3-二丙基苯、2,5-二甲氧基甲苯、4-乙基本乙醚、1,3-二丙氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯、4-(1-丙烯基)-1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、缩水甘油基苯基醚、二苄基醚、4-叔丁基茴香醚、反式-对丙烯基茴香醚、1,2-二甲氧基苯、1-甲氧基萘、二苯醚、2-苯氧基甲醚、2-苯氧基四氢呋喃、乙基-2-萘基醚。
适合本发明的脂肪族酮溶剂包括但不限制于:2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、2,5-己二酮、2,6,8-三甲基-4-壬酮、葑酮、佛尔酮、异佛尔酮、二正戊基酮等;或脂肪族醚,例如,戊醚、己醚、二辛醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇丁基甲醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙基甲醚、三乙二醇丁基甲醚、三丙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等。
适合本发明的酯溶剂包括但不限制于:辛酸烷酯、癸二酸烷酯、硬脂酸烷酯、苯甲酸烷酯、苯乙酸烷酯、肉桂酸烷酯、草酸烷酯、马来酸烷酯、烷内酯、油酸烷酯等。特别优选辛酸辛酯、癸二酸二乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、异壬酸异壬酯。
所述有机溶剂可以是单独使用,也可以是作为两种或多种有机溶剂的混合物使用。
在一些实施例中,所述有机溶剂还包括以下化合物中的一种或多种:甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃、苯甲醚、吗啉、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1,4二氧杂环己烷、丙酮、甲基乙基酮、1,2二氯乙烷、3-苯氧基甲苯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢萘、萘烷、茚。
优选的,所述有机溶剂为汉森(Hansen)溶解度参数在以下范围内的溶剂:
δd(色散力)在17.0~23.2MPa1/2的范围,尤其是在18.5~21.0MPa1/2的范围;
δp(极性力)在0.2~12.5MPa1/2的范围,尤其是在2.0~6.0MPa1/2的范围;
δh(氢键力)在0.9~14.2MPa1/2的范围,尤其是在2.0~6.0MPa1/2的范围。
所述有机溶剂的沸点大于或等于150℃,优选为大于或等于180℃,较优选为大于或等于200℃,更优为大于或等于250℃,最优为大于或等于300℃。这些范围内的沸点对防止喷墨印刷头的喷嘴堵塞是有益的。所述的有机溶剂可从溶剂体系中蒸发,以形成包含功能材料薄膜。
所述组合物可以是溶液,也可以是悬浮液。
所述组合物可作为涂料或印刷油墨制备有机电子器件,相对应的制备方法包括但不限于喷墨打印、活版印刷、丝网印刷、浸涂、旋转涂布、刮刀涂布、辊筒印花、扭转辊印刷、平版印刷、柔版印刷、轮转印刷、喷涂、刷涂或移印、狭缝型挤压式涂布等。首选的是凹版印刷,喷印及喷墨印刷。溶液或悬浮液可以另外包括一个或多个组份,例如表面活性化合物、润滑剂、润湿剂、分散剂、疏水剂、粘接剂等,用于调节粘度,成膜性能,提高附着性等。
请参照图1,本发明相应地还提供一种有机电子器件,所述有机电子器件包括第一电极11、第二电极12和位于第一电极11和第二电极12之间的有机功能层13,所述有机功能层13包括本发明任一实施例所述的化合物、混合物或组合物制备而成的膜层结构。
所述有机电子器件包括但不限于有机发光二极管、有机光伏电池、有机发光电池、有机场效应管、有机发光场效应管、有机激光器、有机自旋电子器件、有机传感器、有机等离激元发射二极管等;所述有机电子器件优选为有机发光二极管。所述有机电子器件可适用于各种电子设备,所述电子设备包括但不限于显示设备,照明设备,光源,传感器等等。
在一具体的实施例中,所述有机功能层13包括发光层(EML)131、空穴传输层(HTL)132和电子传输层(ETL)133。进一步,所述有机功能层13还包括空穴注入层(HIL)134和/或电子注入层(EIL)135。所述第一电极11为阳极,所述第二电极12为阴极。
所述阳极可包括一导电金属或金属氧化物,或导电聚合物。阳极可以容易地注入空穴到空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)或发光层中。在一实施例中,阳极的功函数和发光层中的发光体或作为HIL或HTL或电子阻挡层(EBL)的p型半导体材料的HOMO能级或价带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。阳极材料包括但不限于Al、Cu、Au、Ag、Mg、Fe、Co、Ni、Mn、Pd、Pt、ITO、铝掺杂氧化锌(AZO)等。阳极材料可以使用任何合适的技术沉积,如物理气相沉积法,包括射频磁控溅射、真空热蒸发、电子束(e-beam)等。
阴极可包括一导电金属或金属氧化物。阴极可以容易地注入电子到EIL或ETL或直接到发光层中。在一实施例中,阴极的功函数和发光层中发光体或作为电子注入层(EIL)或电子传输层(ETL)或空穴阻挡层(HBL)的n型半导体材料的LUMO能级或导带能级的差的绝对值小于0.5eV,较好是小于0.3eV,最好是小于0.2eV。阴极材料包括但不限于Al、Au、Ag、Ca、Ba、Mg、LiF/Al、MgAg合金、BaF
在一具体的实施例中,如图1所示,所述有机电子器件包括基板10、阳极(ITO)11、空穴注入层(HIL)134、空穴传输层(HTL)132、发光层(EML)131、电子传输层(ETL)133和阴极12。所述有机电子器件的制备步骤如下:
a、制备ITO导电玻璃基片,并采用溶剂(例如氯仿、丙酮或异丙醇中的一种或几种)对ITO导电玻璃基片进行清洗,然后进行紫外臭氧处理;
b、以PEDOT(聚乙撑二氧噻吩,CleviosAI4083)作为HIL材料,在超净室中以旋转涂布的方法,在ITO导电玻璃基片上沉积一层60nm的薄膜,并在180℃的热板上处理10分钟得到40nm空穴注入层;
c、以PVK(Sigma Aldrich,平均Mn25000-50000)为HTL材料,在氮气手套箱中通过旋转涂布的方法,在HIL上沉积一层20nm的薄膜,随后在180℃的热板上处理60分钟;旋转涂布所用的溶液是加入至甲苯溶剂的PVK,溶液溶度5mg/ml;
d、以包括主客体材料的苯甲酸甲酯溶液为EML材料,在氮气手套箱中通过旋转涂布的方法,在HTL上沉积一层薄膜,随后在140℃的热板上处理10分钟;所述主客体材料包括中的主体材料为本发明实施例所提供的通式(1)所代表的化合物,客体材料包括本发明实施例所提供的通式(2)所代表的化合物,所述主体材料和所述客体材料的重量比例为95:5,溶液溶度15mg/ml;
e、将热处理后的基板转移至真空腔体,接着将
f、在氮气手套箱中,用紫外线固化树脂对器件进行封装。
将上文中的化合物1至化合物20、以下化合物BH-ref-01和BH-ref-02分别作为主体材料,将上文中的BD-1作为客体材料,采用上述制备步骤,分别制备得到对应的有机电子器件OLED-1至OLED-20、OLED-ref1和OLED-ref2。
对OLED-1至OLED-20、OLED-ref1和OLED-ref2进行性能表征,得到各有机电子器件的性能参数如下表1。
表1
经检测,采用化合物1至化合物20作为EML层发光层中主体材料所制备蓝光器件的色坐标更优于对比化合物BH-ref-01和BH-ref-02。此外,采用化合物1至化合物20作为EML层发光层中主体材料所制备蓝光器件的发光效率都在5-8cd/A范围,具有更加优异的发光效率。再者,采用化合物1至化合物20作为EML层发光层中主体材料所制备蓝光器件的亮度衰减到90%时候的时间都在300小时以上,具有更长的使用寿命。
蒽和芘均具有大的刚性平面,存在大的共轭π电子体系,当将蒽的稠环类衍生物作为主体材料,芘的稠环类衍生物作为客体材料用于有机电子器件时,主体材料和客体材料之间具有较大的相互空间作用,使得主体材料的三线态能量向客体材料传递,最终影响有机电子器件的适用寿命。另外,现有有机功能层的材料通常采用涂布或喷墨打印的方式制备得到,因此,主体材料的溶解度影关系着机功能材料的成膜均一性,从而影响着有机电子器件的发光效率和使用寿命。
本发明实施例通过在蒽的9配位的苯环的邻位结构上引入大位阻的空穴传输型基团,一方面提高了主体材料的空穴传输性能,提高了发光层的发光效率;另一方面,增加了蒽类主体材料的空间位阻,减少了蒽类主体材料自身的π-π相互作用,从而降低了主体材料和客体材料之间的能量转移,减小了体系中三重态-三重态湮灭(TTA)和三重态极性湮灭(TPA)现象,提高了发光层的发光效率、以及有机电子器件使用寿命和稳定性;再一方面,蒽类主体材料的空间位阻增加,减小了蒽类主体材料的π-π堆积,使得蒽类主体材料的溶解度更高,从而使得包括蒽类主体材料的有机功能层的成膜性能更优,进一步提高了发光层的发光效率,以及有机电子器件使用寿命和稳定性。
以上对本发明实施例所提供的化合物、混合物及有机电子器件进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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