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一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30



技术领域

本发明涉及有机光电材料技术领域,尤其涉及一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用。

背景技术

有机电致发光技术作为最新一代显示技术,由其制备的光电器件由于有着功耗低、响应速度快、宽视角、高分辨率、宽温度特性、质量轻以及可卷曲等特点而逐渐被大众认可,有机电致发光显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。并且由有机电致发光显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,能够显著节省电能。由于有机电致发光二极管(OLED)具有众多优势,OLED技术要比LCD技术应用范围更加广泛,可以延伸到电子产品领域、商业领域、交通领域、工业控制领域、医用领域当中,在加上近些年国际各大企业都在不断加强对OLED技术的研究,OLED技术得到了进一步的完善。

目前,有机发光器件的材料主要存在寿命短的技术问题,而且发光效率和功率效率低以及驱动电压高,造成该类材料的使用成本增加,后期的使用对于市场的发展存在很大的障碍。

但是,目前公开的发光材料,合成工艺要求比较高,并且制作的器件驱动电压或者发光效率以及寿命都不理想。因此,开发一种发光亮度高且寿命好的材料是目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用,可以提高有机发光器件的发光亮度、发光效率和使用寿命。

为达到上述目的,本发明提供了一种有机电致发光化合物,具有式Ⅰ所示结构:

其中,Q1、Q2、Q3、Q4分别独立地选自取代或未取代的C5-C30烷基、取代或未取代的C5~C30环烷基、取代或未取代的5元~30元杂环烷基、取代或未取代的C5~C30烷氧基、C5~C30烷基氨基、C6~C30芳基氨基、取代或未取代的C6~C30芳基、取代或未取代的5元~30元杂芳基中的任一种;

且Q1和Q2不能同时为六元芳基;

R

a、b、c、d、e分别独立地选自0、1、2、3或4;

X、Y其中一个为N-R

虚线表示单键、-O-、-S-、-NR

R

本发明中,烷基氨基由烷基和氨基构成。

本发明中,芳基氨基由芳基和氨基构成。

本发明中,环烷基、杂环烷基为单环基团、多环基团、螺环基团、稠环基团中的任一种,且杂环烷基上的碳原子可被至少一个杂原子取代;所述杂原子为N、O、S、Si、Se、Ge中的至少一种。

可选的,所述环烷基为环丙基、环戊基、环己基、金刚烷基中的一种或几种。

可选的,所述芳基、杂芳基为单环基团或多环基团;所述多环基团具有两个碳为两个邻接环共用的多个环,其中至少一个环是芳香族环,其它环为环烷基、环烯基、芳基、杂芳基中的至少一种;其中,杂原子为N、O、S、Si、Se、Ge中的至少一种。

可选的,所述芳基为苯、联苯、三联苯、萘、蒽、菲、芘中的任一种或几种。

可选的,所述杂芳基为呋喃、噻吩、吡啶,三嗪中的任一种或几种。

本发明中,“取代”意指被选自以下的一个、两个或更多个取代基取代:C

本发明的式Ⅰ结构中,含X、Y的环可以稠合到以下结构式中*标记的任意两个碳原子位置:

可选的,式Ⅰ结构具有式Ⅰ-1或式Ⅰ-2所示结构:

上述Q1、Q2、Q3、Q4彼此相同或不同,且各自独立。

可选的,所述Q1、Q2、Q3、Q4分别独立地选自取代或未取代的单环芳基、取代或未取代的单环杂芳基、取代或未取代的多环芳基、取代或未取代的多环杂芳基中的任一种;

所述多环芳基由2~5个单环芳基稠合形成;

所述多环杂芳基具有稠合的多个环,其中至少一个环是杂芳基,其它环为环烷基、环烯基、芳基、杂芳基中的至少一种;其中,杂原子为N、O、S、Si、Se、Ge中的至少一种。

可选的,所述单环芳基为苯基。

可选的,所述杂芳基为含N、O、S的五元或六元杂芳基,包括但不限于吡咯基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、吡喃基、咪唑基、噻唑基、噁唑基等。

可选的,所述环烷基为环丙基、环丁基、环戊基或环己基。

可选的,所述环烯基为五元环烯基或六元环烯基。

可选的,所述芳基为苯基。

可选的,所述Q1、Q2、Q3、Q4分别独立地选自取代或未取代的苯基、联苯基、三联苯基、吡啶基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、萘并噻吩基、萘并呋喃基、咔唑并噻吩基、咔唑并呋喃基、芴并噻吩基、芴并呋喃基、萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、二氢蒽并噻吩基、二氢蒽基、二氢蒽并呋喃基、二氢萘并噻吩基、二氢萘并呋喃基、四氢萘基、二氢萘基、咔唑基、芴基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、或以下结构:

所述R

可选的,所述R

可选的,所述R

可选的,所述R

可选的,所述C1~C6烷基、金刚烷基、三甲基硅基中的任意一个或多个氢原子可进一步被氘、氚、卤素取代。

可选的,所述C1~C6烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基。

可选的,所述R

可选的,所述R

可选的,所述C1~C6烷基、金刚烷基、三甲基硅基中的任意一个或多个氢原子可进一步被氘、氚、卤素取代。

可选的,所述C1~C6烷基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基。

可选的,所述有机电致发光化合物,具有式Ⅰ-a或式Ⅰ-b所示结构:

其中,Q5、Q6、Q7、Q8分别独立地选自取代或未取代的C6~C30芳基、取代或未取代的5元~30元杂芳基中的任一种;

R

a、b、c、d、e分别独立地选自0、1、2、3或4;

Z为O或S;

虚线表示单键、-O-、-S-、-NR

R

上述Q6、Q7、Q8的范围同Q2、Q3、Q4。

上述R

可选的,Q5、Q6、Q7、Q8分别独立地选自取代或未取代的苯基、联苯基、三联苯基、吡啶基、萘基、咔唑基、芴基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、蒽基、菲基、芘基、苝基、二氢蒽基、二氢萘基、四氢萘基、9,9,10,10-四甲基-9,10-二氢蒽基、1,1,4,4-四甲基-1,2,3,4-四氢化萘基、或以下结构:

R

所述R

a、b、c、d、e分别独立地选自0、1、2、3或4。

R

R

可选的,所述有机电致发光化合物,具有以下任一结构:

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以上仅列举了一些具体的结构形式,但是这系列化合物不局限于上述分子结构,凡是一些简单基团及其取代的基团和取代位置的简单变换就可以得到其他具体的分子结构,在此不再一一赘述。

本发明提供的上述含硼杂环结构的新型蓝色有机发光材料,具有优良的发光效率、热稳定性和不易结晶、高寿命等优点,能够应用于电致发光器件中。

本发明提供了上述有机电致发光化合物的制备方法,包括以下步骤:

S1)在氮气保护下,将原料D1、原料D2在催化剂的作用下进行反应,得到中间体D3;

S2)在氮气保护下,将原料D3、原料D4在催化剂的作用下进行反应,得到中间体D5;

S3)在氮气保护下,将原料D5、叔丁基苯混合后降温,滴加叔丁基锂,升温反应,蒸出低沸点溶剂,然后降温滴加三溴化硼,升温反应,降温滴加N,N-二异丙基乙胺,升温反应,反应完毕后滴加饱和乙酸钾溶剂,萃取分液,得到式Ⅰ所示化合物。

在本发明的一些具体实施例中,上述制备方法具体包括以下步骤:

(1)在氮气保护下,将原料D1、原料D2以及碳酸钾混合后加入甲苯、乙醇、水,然后加入催化剂,加热并搅拌均匀反应;反应完毕后,降温,抽滤,提纯,烘干,得到中间体D3;

(2)在氮气保护下,将原料D3以及D4、以及碳酸钾混合后加入甲苯、乙醇、水,然后加入催化剂,加热并搅拌均匀反应;反应完毕后,降温,抽滤,提纯,烘干,得到中间体D5;

(3)在氮气保护下,将原料D5、叔丁基苯混合后降温,滴加叔丁基锂,升温反应,蒸出低沸点溶剂,然后降温滴加三溴化硼,升温反应,降温滴加N,N-二异丙基乙胺,升温反应,反应完毕后滴加饱和乙酸钾溶剂,萃取分液,提纯,烘干,得到终产品D。

合成路线如下:

优选的,步骤(1)中所述原料D1和所述原料D2的摩尔比为(1.05~1.3):1;所述原料D1与碳酸钾的摩尔比为1:(1.5~2);所述催化剂为四(三苯基膦)钯,所述原料D1与四(三苯基膦)钯的摩尔比为1:(0.01~0.1);所述原料D1与所述甲苯的配比为4.3mmol:10~20mL;所述原料D1与所述乙醇的配比为4.3mmol:10~20mL;所述原料D1与所述水的配比为4.3mmol:5~10mL;所述加热的温度为80~100℃,所述反应的时间为20~30h;所述烘干的温度为70~80℃;所述柱层析采用硅胶柱层析,以二氯甲烷和石油醚按照1:(1~15)体积比混合作为溶剂。

本发明提供的有机电致发光化合物的制备方法,工艺简单,且制备的产物收率纯度高。

本发明还提供上述有机电致发光化合物用于制备有机电致发光器件的应用。

本发明提供了一种有机电致发光化合物,包括阳极、阴极以及沉积在阳极和阴极之间的若干有机层,其中至少一个有机层包含上述有机电致发光化合物。

可选的,所述有机层包括空穴注入层、电子传输层、发光层、电子传输层和电子注入层,其中发光层包含上述有机电致发光化合物。

本发明所述的器件可以用于有机发光器件、有机太阳电池、电子纸、有机感光体或有机薄膜晶体管。

与现有技术相比,本发明提供了一种含硼杂环结构的蓝色有机电致发光化合物,具有式Ⅰ所示结构。本发明提供的新型结构的蓝色有机电致发光材料,通过选择特定的杂环的配体结合,使得本发明的化合物具有窄半峰宽、高荧光量子产率,具有高的玻璃化转变温度和分子热稳定性,以及具有合适的HOMO和LUMO能级,得到的有机化合物在用于有机电致发光器件后,使得器件的发光亮度和发光效率提高,而且使用寿命长。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

制备化合物D001,其具体步骤如下:

其具体的制备方法包括以下步骤:

(1)在氮气保护体系下,称取化合物2-氯-4-溴-1-碘苯(53.34g,168.08mmol),邻硝基苯硼酸频那醇酯(41.6g,168.08mmol),碳酸钾(46.4g,336.16mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入800ml甲苯溶液,200ml超纯水,随后加入四(三苯基膦)钯(3.9g,3.36mmol),加热90℃,搅拌均匀并反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水,DCM萃取有机相,无水硫酸钠干燥有机相后,浓缩至干,得到固体粉末,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(2)在氮气保护体系下,称取化合物D001-1(28.65g,91.66mmol),三苯基膦(52.88g,183.32mmol),二氯苯甲酰氯(DCB)(250ml),加热回流,反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,得到固体粉末,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(3)在氮气保护体系下,称取化合物D001-2(18g,63.6mmol),碘苯(12.98g,63.6mmol),叔丁醇钠(7.69g,80.06mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入300ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.37g,0.40mmol),50%三叔丁基膦(0.32g,0.80mmol),加热回流,搅拌均匀并反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,得到固体粉末,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(4)在氮气保护体系下,称取化合物D001-3(14.29g,40.07mmol),5-(叔丁基)-N-(4-(叔丁基)苯基)苯并[b]噻吩-3-胺(13.52g,40.07mmol),叔丁醇钠(6.38g,66.44mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.91g,0.99mmol),Xant-phos(1.15g,1.98mmol),加热至70℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(5)在氮气保护体系下,称取D001-4(15g,24.46mmol),D001-5(4’,5-二叔丁基-[1,1’-联苯]-2-胺,6.88g,24.46mmol),叔丁醇钠(4.7g,48.92mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.45g,0.49mmol),50%三叔丁基膦(0.4g,0.98mmol),加热至100℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(6)在氮气保护体系下,称取D001-6(20g,23.30mmol),4-叔丁基碘苯(12.12g,46.60mmol),叔丁醇钠(4.48g,46.60mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.42g,0.46mmol),50%三叔丁基膦(0.37g,0.92mmol),加热至60℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(7)在氮气保护体系下,称取D001-7(16.15g,16.31mmol),叔丁基苯(200ml),溶解后,体系降温至-40℃,向体系中滴加1.3mol/L叔丁基锂(37.64ml,48.93mmol),滴加完毕后,体系升温至70℃,反应24小时,降至-40℃,向体系滴加三溴化硼(12.26g,48.93mmol),滴毕,升温时30℃,反应24小时,体系降温至-40℃,滴加N,N-二异丙基乙胺(6.32g,48.93mmol),滴毕,体系升温至90℃,反应24小时,反应结束后,体系降温至-30℃,向体系内滴加乙酸钾饱和溶剂中和反应,静置分液,DCM萃取,无水硫酸钠干燥有机相,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

对实施例1中的化合物结构进行测定,测得的数据包括:

HPLC纯度:大于99.9%;

质谱:计算值为998.24,测试值为998.12;

元素分析:

计算值C:84.23%;H:7.27%;N:4.21%;

测试值C:84.67%;H:7.20%;N:4.20%。

实施例2

制备化合物D069,其具体步骤如下:

以实施例1中的方法合成D001-4。

(1)在氮气保护体系下,称取D001-4(15g,24.46mmol),4-叔丁基苯胺(3.65g,24.46mmol),叔丁醇钠(4.7g,48.92mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.45g,0.49mmol),50%三叔丁基膦(0.4g,0.98mmol),加热至100℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V二氯甲烷:V石油醚=1:20)做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到D069-1(16.34g,产率:92%)。

(2)在氮气保护体系下,称取D069-1(16.34g,22.51mmol),3-碘-叔丁基苯(11.71g,45.02mmol),叔丁醇钠(4.33g,45.02mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.41g,0.45mmol),50%三叔丁基膦(0.36g,0.90mmol),加热至60℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V二氯甲烷:V石油醚=1:20)做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到D069-2(13.91g,产率:72%)。

(8)在氮气保护体系下,称取D069-2(13.91g,16.31mmol),叔丁基苯(200ml),溶解后,体系降温至-40℃,向体系中缓慢滴加1.3mol/L叔丁基锂(37.64ml,48.93mmol),滴加完毕后,体系升温至70℃,反应16小时,降至-40℃,向体系滴加三溴化硼(12.26g,48.93mmol),滴毕,升温时30℃,反应16小时,体系降温至-40℃,滴加N,N-二异丙基乙胺(6.32g,48.93mmol),滴毕,体系升温至90℃,反应18小时,反应结束后,体系降温至-30℃,向体系内滴加乙酸钾饱和溶剂中和反应,静置分液,DCM萃取,无水硫酸钠干燥有机相,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V二氯甲烷:V石油醚=1:20)做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到D069(4.0g,产率:28%)。

HPLC纯度:大于99.9%;

质谱:计算值为866.03,测试值为866.2;

元素分析:

计算值C:83.21%;H:6.98%;N:4.85%;

测试值C:83.17%;H:6.92%;N:4.79%。

实施例3

制备化合物D091,其具体步骤如下:

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以实施例1中的方法合成D001-3。

(1)在氮气保护体系下,称取6-溴苯并噻吩(1200g,938.58mmol),2-(甲氧基羰基)苯硼酸(185.8g,1032.44mmol),无水碳酸钠(298.18g,2815.74mm ol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入4800ml甲苯溶液,1200ml无水乙醇,61200ml超纯水,随后加入四(三苯基膦)钯(10.84g,9.38mmol),加热至回流反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,用乙酸乙酯萃取有机相,干燥,浓缩,得到黄色固体D091-5(151g,产率:60%)。

(2)在氮气保护体系下,称取D091-5(151g,563.14mmol),溶解于2000ml四氢呋喃中,再加入甲基溴化镁(147.74g,1238.9mmol),-30℃反应2小时后,常温反应12小时,反应完毕后加入纯净水,有白色固体析出,抽滤,烘干,得到白色固体D091-6(60.46g,产率:40%)。

(3)在氮气保护体系下,称取D091-6(60.46g,225.26mmol),再加入2000ml冰乙酸,升温至120℃反应12小时,反应完毕后降至室温,加入纯净水,有白色固体析出,水洗,抽滤,烘干,得到灰白色固体,通过甲苯重结晶得到白色固体D091-7(134.96g,产率:62%)。

(4)在氮气保护体系下,称取D091-7(34.96g,139.6mmol),再加入1000ml二氯甲烷,搅拌溶解,分批次加入NBS(24.86g,139.6mmol),常温反应12小时,反应完毕后加入纯净水,有白色固体析出,水洗,抽滤,烘干,得到灰白色固体,通过正庚烷重结晶得到白色固体D091-8(25.22g,产率:72%)。

(5)在氮气保护体系下,称取D091-8(20g,50.30mmol),4-叔丁基苯胺(7.51g,50.30mmol),叔丁醇钠(9.67g,100.6mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入300ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.92g,1mmol),50%三叔丁基膦(0.81g,2mmol),加热至60℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(6)在氮气保护体系下,称取D091-1(15g,37.73mmol),D001-3(13.456g,37.73mmol),叔丁醇钠(7.25g,75.46mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入300ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.69g,0.75mmol),Xant-phos(0.87g,1.5mmol),加热至70℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(7)在氮气保护体系下,称取D091-2(20.32g,30.18mmol),D001-5(8.49g,30.18mmol),叔丁醇钠(4.7g,60.36mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入200ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.55g,0.60mmol),50%三叔丁基膦(0.49g,1.2mmol),加热至100℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(8)在氮气保护体系下,称取D091-3(26.33g,28.67mmol),3-碘-叔丁基苯(14.91g,57.34mmol),叔丁醇钠(5.51g,57.34mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入200ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.52g,0.57mmol),50%三叔丁基膦(0.46g,1.14mmol),加热至60℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(9)在氮气保护体系下,称取D091-4(19.57g,18.64mmol),叔丁基苯(200ml),溶解后,体系降温至-40℃,向体系中缓慢滴加1.3mol/L叔丁基锂(43.02ml,55.92mmol),滴加完毕后,体系升温至70℃,反应16小时,降至-40℃,向体系滴加三溴化硼(14.01g,55.92mmol),滴毕,升温时30℃,反应16小时,体系降温至-40℃,滴加N,N-二异丙基乙胺(7.2g,55.92mmol),滴毕,体系升温至90℃,反应18小时,反应结束后,体系降温至-30℃,向体系内滴加乙酸钾饱和溶剂中和反应,静置分液,DCM萃取,无水硫酸钠干燥有机相,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

HPLC纯度:大于99.9%;

质谱:计算值为1058.29,测试值为1058.771;

元素分析:

计算值C:85.12%;H:6.86%;N:3.97%;

测试值C:85.33%;H:6.71%;N:3.99%。

实施例4

制备化合物D125,其具体步骤如下:

(1)在氮气保护体系下,称取化合物2,4-二溴-1-碘苯(48.64g,134.45mmol),邻硝基苯硼酸频那醇酯(33.28g,134.45mmol),碳酸钾(34.80g,252.08mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入800ml甲苯溶液,20ml超纯水,随后加入四(三苯基膦)钯(2.92g,2.52mmol),加热90℃,搅拌均匀并反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水,DCM萃取有机相,无水硫酸钠干燥有机相后,浓缩至干,得到固体粉末,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(2)在氮气保护体系下,称取化合物D125-1(28.8g,80.68mmol),三苯基膦(46.54g,177.47mmol),二氯苯甲酰氯(DCB)(300ml),加热回流,反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,得到固体粉末,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(3)在氮气保护体系下,称取化合物D125-2(20.48g,62.54mmol),碘苯(12.76g,62.54mmol),叔丁醇钠(7.69g,80.06mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入300ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.37g,0.40mmol),50%三叔丁基膦(0.32g,0.80mmol),加热回流,搅拌均匀并反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,得到固体粉末,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(4)在氮气保护体系下,称取化合物D125-3(17.56g,43.77mmol),5-(叔丁基)-N-(4-(叔丁基)苯基)苯并[b]噻吩-3-胺(32.50g,96.29mmol),叔丁醇钠(6.38g,66.44mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.91g,0.99mmol),Xant-phos(1.15g,1.98mmol),加热至70℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(5)在氮气保护体系下,称取D125-4(25.21g,27.57mmol),叔丁基苯(250ml),溶解后,体系降温至-40℃,向体系中缓慢滴加1.3mol/L叔丁基锂(63.62ml,82.71mmol),滴加完毕后,体系升温至70℃,反应16小时,降至-40℃,向体系滴加三溴化硼(20.72g,82.71mmol),滴毕,升温时30℃,反应16小时,体系降温至-40℃,滴加N,N-二异丙基乙胺(10.68g,82.71mm ol),滴毕,体系升温至90℃,反应18小时,反应结束后,体系降温至-30℃,向体系内滴加乙酸钾饱和溶剂中和反应,静置分液,DCM萃取,无水硫酸钠干燥有机相,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

HPLC纯度:大于99.9%;

质谱:计算值为922.11,测试值为921.98;

元素分析:

计算值C:80.76%;H:6.56%;N:4.56%;

测试值C:80.57%;H:6.77%;N:4.49%。

实施例5

制备化合物D324,其具体步骤如下:

/>

以实施例1中的方法合成D001-2。

(1)在氮气保护体系下,称取化合物D001-2(15.09g,53.36mmol),1-碘苯-2,3,4,5,6-D5(11.16g,53.36mmol),叔丁醇钠(7.69g,80.06mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入500ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.37g,0.40mmol),50%三叔丁基膦(0.32g,0.80mmol),加热回流,搅拌均匀并反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,得到固体粉末,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(2)在氮气保护体系下,称取化合物D324-1(15.31g,42.34mmol),5-(叔丁基)-N-(4-(叔丁基)苯基)苯并[b]噻吩-3-胺(14.82g,42.34mmol),叔丁醇钠(6.38g,64.04mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.88g,0.96mmol),Xant-phos(1.11g,1.92mmol),加热至70℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(3)在氮气保护体系下,称取D324-2(15.12g,24.46mmol),4’,5-二叔丁基-[1,1’-联苯]-2-胺(6.88g,24.46mmol),叔丁醇钠(4.7g,48.92m mol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.45g,0.49mmol),50%三叔丁基膦(0.4g,0.98m mol),加热至100℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(4)在氮气保护体系下,称取D324-3(20.11g,23.30mmol),4-叔丁基-1-碘苯(12.12g,46.60mmol),叔丁醇钠(4.48g,46.60mmol)放入反应体系中,接着往反应体系中加入150ml甲苯溶液,随后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.42g,0.46mmol),50%三叔丁基膦(0.37g,0.92mmol),加热至60℃反应18小时,反应停止后体系冷却至室温,加入纯净水、DCM萃取反应液,干燥,浓缩,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

(8)在氮气保护体系下,称取D324-4(17.40g,17.47mmol),叔丁基苯(200ml),溶解后,体系降温至-40℃,向体系中缓慢滴加1.3mol/L叔丁基锂(40.32ml,48.93mmol),滴加完毕后,体系升温至70℃,反应16小时,降至-40℃,向体系滴加三溴化硼(13.13g,48.93mmol),滴毕,升温时30℃,反应16小时,体系降温至-40℃,滴加N,N-二异丙基乙胺(6.77g,48.93mmo l),滴毕,体系升温至90℃,反应18小时,反应结束后,体系降温至-30℃,向体系内滴加乙酸钾饱和溶剂中和反应,静置分液,DCM萃取,无水硫酸钠干燥有机相,用二氯甲烷和石油醚混合溶液(V

HPLC纯度:大于99.9%;

质谱:计算值为1003.27,测试值为1003.44;

元素分析:

计算值C:83.80%;H:7.74%;N:4.19%;

测试值C:83.52%;H:7.82%;N:4.11%。

实施例6-15

按照实施例1-5中的合成方法,仅将相应反应物替换,可以合成实施例7-16的目标化合物,其FD-MS(即质谱)的结果如表1所示。

表1实施例6-15的目标化合物的FD-MS的结果

器件实施例1

所制备OLED器件的结构为:ITO阳极/HIL/HTL/EML/HBL/ETL

/EIL/阴极

a、ITO阳极:将涂层厚度为

b、HIL(空穴注入层):真空蒸镀2-TNATA(即N1-(2-萘基)-N4,N4-二(4-(2-萘基(苯基)氨基)苯基)-N1-苯基苯-1,4-二胺)

c、HTL(空穴传输层):在空穴注入层上,真空蒸镀NPB(即N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺)

d、EML(发光层):将主体发光材料BH和合成实施例1中的化合物以96:4的质量比共沉积到空穴传输层区域上形成约30nm厚度的发光层EML,其中BH结构为:

e、HBL(空穴阻挡层):在发光层上,真空蒸镀DPVBi

f、ETL(电子传输层):在空穴阻挡层上,真空蒸镀Alq3

g、EIL(电子注入层):在电子传输层上,真空蒸镀LiF

h、阴极:蒸镀Al

参照上述器件实施例1提供的方法,分别选用化学结构式为D003、D009、D025、D029、D039、D044、D100、D144、D249、D252、D369、D379、D380、D432、D458替换化合物D001,进行电子传输材料的蒸镀,制备得到相应化合物的有机电致发光器件,记为器件实施例2~16。

器件对比例1

所制备OLED器件的结构为:ITO阳极/HIL/HTL/EML/HBL/ETL

/EIL/阴极

a、ITO阳极:将涂层厚度为

b、HIL(空穴注入层):真空蒸镀2-TNATA(即N1-(2-萘基)-N4,N4-二(4-(2-萘基(苯基)氨基)苯基)-N1-苯基苯-1,4-二胺)

c、HTL(空穴传输层):在空穴注入层上,真空蒸镀NPB(即N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺)

d、EML(发光层):在空穴传输层上,真空蒸镀主体材料BH和掺杂材料BD-1的混合材料作为发光层,其中主体材料和掺杂材料的重量比为96:4,其厚度为

e、HBL(空穴阻挡层):在发光层上,真空蒸镀BAlq

f、ETL(电子传输层):在空穴阻挡层上,真空蒸镀Alq3

g、EIL(电子注入层):在电子传输层上,真空蒸镀LiF

h、阴极:蒸镀Al

在1000(nits)亮度下对上述器件实施例1-16以及器件对比例1得到的有机电致发光器件的驱动电压、发光效率以及寿命进行表征,测试结果如下表2:

表2:

由表2可以看出,与对比例1相比,本发明提供的器件的驱动电压为3.1V~3.8V,明显小于对比例1的驱动电压,同时发光效率远远高于对比例1的发光效率,寿命(600~780)是对比例1的7~9倍,由此可知,使用本发明提供的化合物作为蓝光材料所制备的有机电致发光器件与使用比较化合物BD-1作为发光层材料所制备的有机电致发光器件相比,驱动电压明显降低,发光效率以及寿命得到显著提高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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