化合物及其有机电致发光器件的制作方法

文档序号:15746776发布日期:2018-10-23 23:23阅读:123来源:国知局

本发明涉及一种新化合物,还涉及使用了该化合物的有机电致发光器件,具体为一种红光磷光材料器件,属于有机电致发光领域



背景技术:

电致发光器件根据发光层构成材料可以分为无机电致发光材料器件和有机电致发光材料器件。有机电致发光器件与无机电致发光器件相比具有非常大的优势。比如说可见光谱范围内全色发光,亮度极高,驱动电压极低,响应时间快速,制造工艺简单等等。就材料来说,有电子注入材料、电子传输材料、发光材料、空穴注入材料、空穴传输材料和电极修饰材料等,各种材料的使用性能和寿命直接影响器件的使用性能和使用寿命。发光材料根据发光机制分为两大类:一类是利用单线态激子的荧光材料,另一类是能够充分的利用所有激子(单线态+三线态)的磷光材料。

磷光材料具有比荧光材料更高的发光效率。磷光材料通常是含有重金属的有机金属化合物,其形成的发光层由主体材料和掺杂材料组成,主体材料负责载流子的传输、复合并产生激子,然后将能量传递给磷光材料,并有磷光材料进行发光。具有磷光发射的有机金属配合物及有机电致发光器件均有报道。

掺杂材料包括各种重金属化合物,例如铱、铂、锇、钌等,其中以含金属铱的配合物最为常见。例如:普林斯顿大学和南加利福尼亚大学开发的基于苯基吡啶配体(ppy)或氟代苯基吡啶(F2ppy)配体架构的Ir化合物(式1和式2)。美国专利申请US20030162299中公开了多核Ir配合物,优选含CF3取代基的配体。美国专利申请US2003186080中公开了一种聚合物Ir配合物。

式1Ir(ppy)3绿光式2(4,6-F2ppy)2Irpic蓝光

在红色发光材料方面,美国专利US6582838中,普林斯顿大学和南加利福尼亚大学公开了一种酞菁金属配合物类红光染料,发光波长650nm。2005年,Jia Gao等报道了发光波长为677nm,量子效率5.5%的磷光染料Ir(dpq)2acac.UDC在美国专利US7029765、US6835469、US2008/0261076中公开了具有苯基喹啉,苯基异喹啉配体的金属铱配合物作为红光或者深红光材料。含铱磷光化合物热稳定性较差,产生的杂质严重影响器件寿命,对量产线上的工艺要求十分苛刻。红色发光材料由于本征的窄带隙导致非辐射跃迁速率较高,磷光量子效率较低,其红光器件的效率也相应不高。目前已知的红色发光材料的性能并不理想,业界仍急需开发新的合成工艺简单,材料的杂质可控和纯化成本较低,具有较高蒸镀稳定性,器件发光好效率高和寿命长,适用于量产线需求标准的红色磷光材料。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供一类新型用于有机电致发光器件的含铱金属配合物。该化合物通过引入具有2-苯基喹唑啉基团的配合物,在配合物的特定位置引入特定的取代基与配体的组合方式,优化配合物的发光性能,实现了合成工艺简易,材料纯化工艺低成本,以及高热稳定性的完美结合。本发明的化合物由如下通式(Ⅰ)表示。

其中,R1至R5相同或者不同,各自独立为氢、卤素、取代或未取代的C1~C20烷基、取代或未取代的C3~C30环烷基、取代或未取代的C6~C30芳基、三烷基硅基、烷醚基、三氟甲基;

R6为卤素、取代或未取代的C1~C20烷基、取代或未取代的C6~C30芳基、烷醚基;

R7至R9相同或者不同,各自独立为氢、卤素、C6~C30的芳基氨基或杂芳基氨基、取代或未取代的C1~C20烷基、取代或未取代的C3~C30环烷基、取代或未取代的C6~C30芳基、三烷基硅基、烷醚基、三氟甲基;

n为1,2;

所述烷基、环烷基、芳基基团上的取代基分别独立选自卤素、C1~C6烷基,例如可举出氟、甲基、乙基、异丙基、叔丁基;

取代基的个数可以为1,2,3,4,5,6及6个以上。

作为上述卤素,优选氟、氯、溴。

作为上述C6~C30的芳基氨基或杂芳基氨基,可举出二(杂)芳基氨基、三(杂)芳基氨基,此处“(杂)芳基”的表达方式包含芳基和杂芳基两者,作为具体例子可举出选自二苯氨基、苯基萘基氨基、4-三苯氨基、3-三苯氨基、4-[N-苯基-N-(二苯并呋喃-3-基)]苯基氨基、4-[N-苯基-N-(二苯并噻吩-3-基)]苯基氨基所组成的组中的基团。

作为上述取代或未取代的C1~C20烷基,优选C1~C10烷基,更优选C1~C6的烷基,例如可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正己基、正辛基、异丁基、叔丁基等。

作为上述取代或未取代的C3~C30环烷基,优选C3~C20的环烷基,更优选C3~C10的环烷基,例如可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。

作为上述取代或未取代的C6~C30芳基,优选具有6-20个骨架碳原子,优选所述芳基为由苯基、联苯基、萘基所组成的组中的基团。所述联苯基选自由2-联苯基、3-联苯基和4-联苯基,所述萘基为1-萘基和2-萘基所组成的组中。

作为上述三烷基硅基,例如可举出三甲基硅烷基。

作为上述烷醚基,例如可举出甲醚基。

具体说,本发明的通式(I)中,R1至R4相同或者不同,各自独立为氢、卤素、取代或未取代的C1~C10烷基、取代或未取代的C3~C20环烷基、取代或未取代的C6~C20芳基、三烷基硅基、烷醚基、三氟甲基;

R5优选为取代或未取代的C3~C10烷基、取代或未取代的C6~C20环烷基、取代或未取代的C6~C30芳基、三烷基硅基、烷醚基、三氟甲基;

R6为卤素、取代或未取代的C1~C10烷基、取代或未取代的C6~C20芳基、烷醚基;

R7至R9相同或者不同,各自独立为氢、卤素、C6~C30的芳基氨基或杂芳基氨基、取代或未取代的C1~C10烷基、取代或未取代的C3~C20环烷基、取代或未取代的C6~C20芳基、三烷基硅基、烷醚基、三氟甲基;

进一步的,本发明的通式(I)中,R1至R4相同或者不同,各自独立为氢、氟、氯、溴、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C3~C10环烷基、取代或未取代的C6~C20芳基、三烷基硅基、烷醚基、三氟甲基;

R5优选为取代或未取代的C3~C6烷基、取代或未取代的C6~C12环烷基、取代或未取代的C6~C15芳基、三烷基硅基、烷醚基、三氟甲基;

R6为卤素、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C6~C20芳基、烷醚基;

R7至R9相同或者不同,各自独立为氢、氟、氯、溴、C6~C30的芳基氨基或杂芳基氨基、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C3~C10环烷基、取代或未取代的C6~C10芳基、三烷基硅基、烷醚基、三氟甲基;

更进一步的,本发明的通式(I)中,R1至R4相同或者不同,各自独立优选为氢、氟、氯、溴、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正己基、正辛基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、氟代苯、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、萘基、三甲基硅基、甲醚基、三氟甲基;

R5为优选为正丙基、异丙基、正丁基、正己基、正辛基、异丁基、叔丁基、环己基、苯基、氟代苯、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、三甲基硅基、甲醚基、三氟甲基;

R6为优选为氟、甲基、乙基、叔丁基、甲醚基、苯基;

R7至R9相同或者不同,各自独立优选为氢、氟、氯、溴、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正己基、正辛基、异丁基、叔丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基、氟代苯、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、萘基、三甲基硅基、甲醚基、三氟甲基、二苯氨基、苯基萘基氨基、3-三苯氨基、4-三苯氨基;

本发明通过2-苯基喹唑啉配体的R6位置引入特定的取代基,有效地规避了由于第二个N原子的存在而产生的进一步配位的可能,在合成阶段大幅提高了的材料纯度,降低杂质纯化过程中的成本,同时苯环上邻位取代基也显著降低了未与金属铱配位的N的接受质子或者其他金属离子的可能性,大大提高材料组成的可控性。

苯基喹唑啉配体有两种配位方式,在合成过程中会产生异构体,如下式E、F所示。通过在喹唑啉配体的R5上选择优选特定的取代基,如:苯基、取代苯基、叔丁基、异丙基、三氟甲基、环己基、三甲基硅基等,使配位模式具有绝对的选择性,避免E模式异构体的产生。

另外,本发明化合物引入苯基吡啶配体作为辅助配体,对材料发光光谱有效微调,并减少与金属铱具有较弱的亲和力的氧元素的存在,取而代之的是具有较强亲和力的碳原子和N原子,最终产物的热力学稳定性显著提高,降低了器件蒸镀过程中材料分解的可能性。同时通过苯基吡啶配体与苯基喹唑啉配体的数目选择,灵活地调节材料的分子量,扩大材料蒸镀温度范围,可在更低温度下进行蒸镀。

作为具体的化合物的例子,可以举出以下A1~A44、B1~B24化合物,但并不限于这些化合物。

本发明所提供的金属铱配合物具有高的热稳定性、良好的生产品质可控性,优异的蒸镀工艺实用性,并保持良好的器件光电性能。

有机电致发光器件

本发明还提供了使用上述本发明新颖的化合物的有机电致发光器件。本发明的有机电致发光器件结构与公知的器件并无不同,一般包括第一电极、第二电极和插入所述第一电极和第二电极之间的一层或多成有机层,其特征在于,所述有机层包含上述有机电致发光化合物。作为第一电极和第二电极之间的有机层,通常有电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层等有机层。本发明的化合物可以用作但不限于发光层材料和/或空穴注入材料/空穴传输材料。

其中,作为本发明的有机电致发光器件的优选例子,可举出将化合物A1~A44、B1~B24用作发光层主体材料的有机电致发光器件。本发明的有机电致发光器件基于本发明化合物的优异性能,材料纯化工艺低成本,器件工艺稳定,且提高有机电致发光器件的光电性能。

附图说明

从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中,本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解,其中:

图1为本发明化合物B19的TGA曲线图;

图2为化合物ComparedCompound的TGA曲线图;

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

下文参照以下实施例描述了本发明的代表化合物的制备方法。由于本发明化合物具有相同的骨架,本领域人员基于这些制备方法,可以通过已知的官能团转换方法、容易的合成其他本发明的化合物。以下,还提供包含所述化合物的发光器件的制备方法和发光性质测定。

本发明中未提到的合成方法的化合物的都是通过商业途径获得的原料产品。实施例中所用的各种化学药品如如石油醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、甲醇、乙醇、硅胶、乙二醇乙醚、水合三氯化铱、三氟甲磺酸银等基础化工原料均可在国内化工产品市场买到。本文中用到的配体均为定制合成。

本发明中的中间体和化合物的分析检测使用AB SCIEX质谱仪(4000QTRAP)和布鲁克核磁共振仪(500M)。

本文中用到的配体:

合成实施例:

合成实施例1.中间体M1的合成:

N2保护下,于装有机械搅拌,温度计,冷凝管的1L三口瓶中加入原料二苯基吡啶(12.2g,0.0786mol),水合三氯化铱(12g,0.0379mol),乙二醇乙醚170ml,去离子水60ml,升温回流24h。

反应液降至室温后,静置1h,过滤,依次用300ml纯水,300ml乙醇,300ml石油醚淋洗,晾干,得到黄色固体。用2L二氯甲烷溶解粗品,过硅胶柱,旋除溶剂,用300ml石油醚/30ml乙酸乙酯煮洗一小时,热滤,再用300ml

乙醇煮洗一小时,热滤,80℃真空干燥3小时,得黄色固体粉末13g,收率63.9%。

合成实施例2.中间体M2的合成

N2保护下3L单口瓶中加入13gM1溶于1.6L二氯甲烷中,搅拌2小时后等待溶清后再加入6.23g三氟甲磺酸银和13ml甲醇,室温搅拌过夜,反应完成后,直接过短硅胶柱除去银盐,旋半干后加500ml石油醚煮洗后,抽滤,得黄色固体10g,收率69.9%。

合成实施例3.化合物A1的合成

N2保护下,1000ml单口瓶中加入M2(7.1g,0.01mol),配体A1-1(9.3g,0.03mol),加350ml乙醇,升温到回流反应,体系溶清,有大量黄色固体析出,点板,M2基本反应完毕,反应温度降到50℃以下直接抽滤,固体点板DCM:PE=1:1,基本为一个点。产品干法拌样,用DCM:PE=1:1淋洗硅胶柱,得到产品3.2g,收率48.9%,纯度99.2%。

A1的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.27(s,2H),8.04(d,J=15.0Hz,3H),7.85(d,J=5.8Hz,3H),7.70(d,J=3.6Hz,3H),7.55(s,2H),7.42(s,1H),7.38(d,J=5.0Hz,2H),7.32(s,1H),7.28(s,2H),7.02(d,J=15.0Hz,3H),6.80(s,2H),2.48(s,3H),221(s,3H).

A1的元素分析数据:C,65.25;H,4.11;N,6.92

合成实施例4.化合物A2的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A2-1,反应完全后处理得到黄色粉末3.5g,纯度99.1%,收率39.5%.

合成实施例5.化合物A3的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A3-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.5g,纯度99.0%,收率54.2%.

合成实施例6.化合物A4的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A4-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.3g,纯度98.9%,收率51.3%.

合成实施例7.化合物A5的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A5-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.2g,纯度99.01,收率49.3%.

合成实施例8.化合物A6的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A6-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.6g,纯度98.8%,收率51.9%.

A6的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.34(d,J=25.0Hz,3H),8.25(s,1H),8.16(s,2H),8.04(s,1H),7.94(s,2H),7.84(s,1H),7.75(s,2H),7.59(s,2H),7.54–7.32(m,11H),7.14(d,J=5.0Hz,4H),6.90(s,2H),2.58(s,3H),2.34(s,3H).

A6的元素分析数据:C,67.77;H,4.21;N,6.32

合成实施例9.化合物A7的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A7-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.2g,纯度98.9%,收率56.8%.

合成实施例10.化合物A8的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A8-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.6g,纯度99.1%,收率51.9%.

合成实施例11.化合物A9的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A9-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.3g,纯度99.5%,收率59.8%.

A9的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,2H),8.16(s,2H),8.03(s,1H),7.94(s,2H),7.87(s,2H),7.84–7.75(m,4H),7.65(s,2H),7.54–7.34(m,12H),7.14(s,2H),6.90(s,2H),2.48(s,3H),2.34(s,3H).

A9的元素分析数据:C,67.77;H,4.21;N,6.32

合成实施例12.化合物A10的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A10-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.9g,纯度99.4%,收率56.1%.

合成实施例13.化合物A11的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A11-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.6g,纯度98.7%,收率52.4%.

合成实施例14.化合物A12的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A12-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.1g,纯度97.8%,收率62.5%.

合成实施例15.化合物A13的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A13-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.5g,纯度99.3%,收率53.5%%.

合成实施例16.化合物A14的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A14-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.3g,纯度99.2%,收率59.8%.

合成实施例17.化合物A15的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A15-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.8g,纯度98.7%,收率54.2%.

A15的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,2H),8.16(s,2H),7.95(d,J=15.0Hz,3H),7.87(s,2H),7.84–7.75(m,5H),7.65(s,2H),7.55–7.34(m,10H),7.14(s,2H),6.90(s,2H),2.48(s,3H),2.31(s,3H).

A15的元素分析数据:C,67.77;H,4.21;N,6.32

合成实施例18.化合物A16的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A16-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.0g,纯度98.9%,收率57.3%.

合成实施例19.化合物A17的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A17-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.5g,纯度99.6%,收率61.7%.

合成实施例20.化合物A18的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A18-1,反应完全后处理得到黄色粉末6.1g,纯度99.4%,收率66.4%.

合成实施例21.化合物A19的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A19-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.1g,纯度99.5%,收率54.1%.

A19的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,2H),8.14(d,J=15.0Hz,3H),7.94(s,2H),7.78(d,J=10.4Hz,2H),7.58–7.34(m,8H),7.24(s,4H),7.14(s,2H),7.08(s,4H),7.00(s,2H),6.90(s,2H),2.58(s,3H),1.31(s,9H).

A19的元素分析数据:C,69.52;H,4.75;N,6.87

合成实施例22.化合物A20的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A20-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.6g,纯度99.2%,收率59.3%.

合成实施例23.化合物A21的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A21-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.7g,纯度98.8%,收率60.1%.

合成实施例24.化合物A22的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A22-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.7g,纯度99.0%,收率53.9%.

合成实施例25.化合物A23的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A23-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.4g,纯度99.4%,收率50.2%.

A23的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,2H),8.32(s,1H),8.27(s,1H),8.13(d,J=26.3Hz,3H),7.94(s,2H),7.78(d,J=25.0Hz,4H),7.71(s,1H),7.65(s,2H),7.49(d,J=5.0Hz,5H),7.47–7.36(m,7H),7.14(s,2H),6.90(s,2H).

A23的元素分析数据:C,65.81;H,3.68;F,2.17;N,6.40

合成实施例26.化合物A24的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A24-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.7g,纯度98.9%,收率57.0%.

合成实施例27.化合物A25的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A25-1,反应完全后处理得到黄色粉末6.1g,纯度99.2%,收率57.9%.

合成实施例28.化合物A26的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A26-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.8g,纯度98.6%,收率49.2%.

合成实施例29.化合物A27的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A27-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.1g,纯度98.4%,收率56.9%.

A27的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,2H),8.13(d,J=25.0Hz,3H),7.94(s,2H),7.83–7.61(m,6H),7.45(dd,J=47.5,12.5Hz,7H),7.15(d,J=15.0Hz,3H),6.90(s,2H),2.77(s,1H),2.58(s,3H),1.99(s,2H),1.72(s,2H),1.47(dd,J=30.0,20.0Hz,6H).

A27的元素分析数据:C,65.68;H,4.50;F,2.12;N,6.25

合成实施例30.化合物A28的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A28-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.9g,纯度98.6%,收率57.5%.

合成实施例31.化合物A29的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A29-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.3g,纯度99.1%,收率57.5%.

合成实施例32.化合物A30的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A30-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.8g,纯度99.3%,收率56.1%.

合成实施例33.化合物A31的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A31-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.9g,纯度99.7%,收率57.0%.

合成实施例34.化合物A32的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A32-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.9g,纯度99.5%,收率59.5%.

合成实施例35.化合物A33的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A33-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.3g,纯度99.2%,收率51.5%.

合成实施例36.化合物A34的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A34-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.4g,纯度98.7%,收率59.0%.

A34的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.40–8.24(m,4H),8.14(d,J=14.9Hz,3H),7.94(s,2H),7.77(d,J=25.0Hz,4H),7.65(s,2H),7.55–7.33(m,10H),7.11(d,J=30.0Hz,3H),6.90(s,2H),3.79(s,3H),2.71(s,2H),1.18(s,3H).

A34的元素分析数据:C,66.86;H,4.29;N,6.12;

合成实施例37.化合物A35的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A35-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.9g,纯度98.9%,收率59.5%.

合成实施例38.化合物A36的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A36-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.1g,纯度99.1%,收率54.9%.

合成实施例39.化合物A37的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A37-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.1g,纯度99.1%,收率56.3%

合成实施例40.化合物A38的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A38-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.2g,纯度99.1%,收率61.0%

A38的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,2H),8.16(s,2H),8.07(s,1H),7.94(s,2H),7.91–7.70(m,5H),7.42(dt,J=20.0,12.5Hz,9H),7.15(d,J=10.0Hz,3H),6.90(s,2H),2.87(s,1H),2.58(s,3H),2.50(s,3H),1.20(s,6H).

A38的元素分析数据:C,66.25;H,4.61;N,6.58

合成实施例41.化合物A39的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A39-1,反应完全后处理得到黄色粉末3.9g,纯度99.1%,收率49.0%

合成实施例42.化合物A40的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A40-1,反应完全后处理得到黄色粉末5.1g,纯度99.1%,收率60.0%

合成实施例43.化合物A41的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A41-1,反应完全后处理得到黄色粉末6.1g,纯度99.1%,收率60.8%

合成实施例44.化合物A42的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A42-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.0g,纯度99.1%,收率50.8%

合成实施例45.化合物A43的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A43-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.6g,纯度99.1%,收率54.8%

A43的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,2H),8.14(d,J=15.0Hz,3H),7.96(d,J=25.7Hz,3H),7.80(d,J=3.6Hz,3H),7.65(s,2H),7.59–7.33(m,8H),7.14(s,2H),6.91(d,J=10.0Hz,3H),3.92(s,3H),2.34(s,3H),2.15(s,3H).

A43的元素分析数据:C,64.34;H,4.20;N,6.67;

合成实施例46.化合物A44的合成

采用与实施例3中化合物A1相同的合成方法,不同在于,将配体A1-1置换为等当量的A44-1,反应完全后处理得到黄色粉末4.5g,纯度99.1%,收率52.1%

合成实施例47.化合物B1的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B1-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末4.6g,纯度99.2%,总收率17.2%

B1的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,1H),8.14(d,J=15.0Hz,3H),7.96(d,J=20.3Hz,3H),7.79(s,2H),7.46(dd,J=60.7,20.7Hz,5H),7.15(d,J=15.0Hz,3H),6.90(s,1H),2.79(s,2H),2.58(s,6H),2.00(s,4H),1.75(s,4H),1.47(dd,J=30.0,20.0Hz,12H),-0.33(s,18H).

B1的元素分析数据:C,64.80;H,6.08;N,6.40;Si,5.14

合成实施例48.化合物B2的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B2-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末4.5g,纯度98.7%,收率17.8%

B2的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,1H),8.14(d,J=15.0Hz,3H),7.99–7.72(m,5H),7.46(dd,J=60.7,20.7Hz,5H),7.14(s,1H),7.04(s,2H),6.90(s,1H),3.79(s,6H),2.31(s,6H),1.31(s,18H).

B2的元素分析数据:C,63.99;H,5.27;N,7.32;

合成实施例49.化合物B3的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B3-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末4.6g,纯度98.8%,收率16.9%

合成实施例50.化合物B4的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B4-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.1g,纯度99.0%,收率18.2%

合成实施例51.化合物B5的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B5-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.3g,纯度98.9%,收率17.6%

合成实施例52.化合物B6的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B6-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末4.9g,纯度98.9%,收率19.2%

合成实施例53.化合物B7的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B7-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.2g,纯度99.0%,收率20.3%

合成实施例54.化合物B8的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B8-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.1g,纯度99.1%,收率21.5%

合成实施例55.化合物B9的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B9-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.6g,纯度99.2%,收率23.6%

B9的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,1H),8.13(d,J=25.0Hz,3H),7.94(s,1H),7.82(d,J=20.0Hz,6H),7.74–7.58(m,8H),7.54–7.32(m,9H),7.14(s,1H),6.90(s,1H),2.58(s,6H).

B9的元素分析数据:C,65.42;H,3.73;F,3.90;N,7.20

合成实施例56.化合物B10的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B10-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.8g,纯度99.1%,收率20.4%

合成实施例57.化合物B11的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B11-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末4.9g,纯度99.2%,收率18.9%合成实施例58.化合物B12的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B12-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末4.8g,纯度98.9%,收率18.5%

合成实施例59.化合物B13的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为A24-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末4.9g,纯度99.1%,收率18.8%

B13的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,1H),8.16(s,1H),7.93(d,J=13.1Hz,3H),7.85(d,J=10.0Hz,4H),7.80(s,4H),7.65(s,4H),7.50(d,J=5.0Hz,2H),7.40(dd,J=20.0,5.0Hz,5H),7.14(s,1H),6.90(s,1H),2.58(s,6H),2.47(s,6H),2.29(s,6H).

B13的元素分析数据:C,68.93;H,4.67;N,7.05

合成实施例60.化合物B14的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B14-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.1g,纯度99.0%,收率20.4%.

合成实施例61.化合物B15的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B15-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.6g,纯度99.2%,收率23.6%

合成实施例62.化合物B16的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B16-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.4g,纯度99.1%,收率22.9%

合成实施例63.化合物B17的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B17-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.3g,纯度99.1%,收率21.8%

合成实施例64.化合物B18的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B18-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末6.1g,纯度99.4%,收率22.5%

合成实施例65.化合物B19的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为A39-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.4g,纯度99.0%,收率24.1%

合成实施例66.化合物B20的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B20-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.7g,纯度98.9%,收率23.8%

合成实施例67.化合物B21的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B21-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.5g,纯度99.4%,收率22.6%

B21的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,1H),8.14(d,J=15.0Hz,3H),8.01(s,2H),7.94(s,1H),7.82(d,J=23.6Hz,4H),7.59–7.33(m,7H),7.27(s,2H),7.14(s,1H),6.90(s,1H),2.71(s,4H),1.18(s,6H).

B21的元素分析数据:C,56.95;H,3.40;F,12.01;N,7.38

合成实施例68.化合物B22的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为A42-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.4g,纯度99.3%,收率21.8%

合成实施例69.化合物B23的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为B23-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.7g,纯度99.1%,收率22.1%

B23的核磁波普数据:

1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.37(s,1H),8.14(d,J=15.0Hz,3H),7.94(s,1H),7.88(s,2H),7.80(d,J=3.6Hz,6H),7.65(s,4H),7.59–7.46(m,5H),7.40(d,J=20.0Hz,2H),7.14(s,1H),6.88(d,J=15.0Hz,3H),2.60(s,6H),2.34(s,6H),2.29(s,6H).

合成实施例70.化合物B24的合成

采用与化合物A1相同的合成方法,不同在于将中间体M1合成中的2-苯基吡啶替换为A24-1,配体A1-1替换为2-苯基吡啶。得到黄色粉末5.0g,纯度99.2%,收率21.8%

反应模式选择性验证实施例

具有本发明材料结构技术特征的化合物与无相应结构特征的化合物在合成反应的选择性、终产品材料纯度方面的更优异,选择下列几种配体A、B、C和D合成金属铱配合物,四种配体的结构如下:

通过对合成后的金属配合物的纯度测试,测试结果列在如表1中。

表1:

表1不同配体的产物纯度

从表1中配体A、B、C和D合成金属铱配合物液相比例数据显示:配体A基本上得到以喹唑啉环上3-位N配位(3*)的配合物;当R5为甲基,会产生两种产物G、F;当R5为较大的苯基时,以喹唑啉环上1-位N配位(1*)的产物便成为绝对多数产物;而配体D为原料,通过优选对R5位置的取代基,选择性的生成以1-位N原子配位的金属配合物,再通过在苯环上R6添加取代基,避免3-位N原子的进一步配位反应,最后可以很容易的将产物的纯度提升到99.5%以上,并在避免在较大保留时间处,出现了多个杂质峰,结果显示出本发明中的特殊技术特征的显著效果。

材料热稳定性测试(TGA测试)实施例

按照以下操作步骤,使用耐驰STA409设备进行材料的热稳定性测试

TGA测试实施例1

1.1称取重量为5mg的化合物B19样品均匀分布在样品容器中;

1.2将样品和容器放入TGA仪器的环境温度中。

1.3在10-20℃/min的恒定速率下加热该样品并记录TG曲线。加热至终止温度停止加热。

1.4测试完成后,冷却仪器至室温,取出、清理及复位样品坩埚。

1.5数据处理。

TGA测试对比实施例1

采用与TGA测试实施例1相同的方法,将化合物B19替换为化合物ComparedCompound。

发明材料B19与Compared Compound的分子结构和测试得到的TGA曲线图,详见附图1、2。

如附图1、2的TGA曲线,本发明化合物B19的失重1%的温度为413℃,而对比化合物的1%失重温度为343℃。本发明化合物的分解温度要高于对比化合物的分解温度约70℃,表明本发明中引入苯基吡啶配体作为辅助配体,相比于乙酰丙酮作为辅助配体的技术方案显著地提升材料热稳定性,对材料在量产线上的应用会起到很重大的改善作用。

器件实施例

应用以下器件结构进行OLED器件评测:ITO/HAT/HIL/HTL/EML/ETL:QLi/LiF/Al(上述缩写分别对应ITO阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/LiF和Al的负极,以下上述缩写的意义相同),下式示出了器件中各功能层所使用材料的结构式(所有材料均购自百灵威试剂,纯度>99.9%):

器件实施例1.本发明的化合物作为红色磷光染料

将涂布了ITO(150nm)透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理,在去离子水中冲洗,在丙酮∶乙醇混合溶剂(体积比1∶1)中超声除油,在洁净环境下烘烤至完全除去水份,用紫外光和臭氧清洗,并用Satella(ULVAC)的低能阳离子束轰击表面;

把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内,抽真空至1×10-5~9×10-3Pa,在上述阳极层膜上真空蒸镀化合物HAT(CN)6,形成厚度为10nm的空穴注入层1;在空穴注入层1之上真空蒸镀化合物HIL,形成厚度为50nm的空穴注入层2,在空穴注入层2之上真空蒸镀化合物HTL,形成厚度为30nm的空穴传输层,蒸镀速率为0.1nm/s;

在上述空穴传输层上形成电致发光层,具体操作为:将作为发光层主体的PRH放置在真空气相沉积设备的小室中,将作为掺杂剂的本发明化合物A1放置在真空气相沉积设备的另一室中,以不同的速率同时蒸发两种材料,PRH/A1的比例为100:6,蒸镀总膜厚为30nm;在发光层之上真空共蒸蒸镀1:1的ETL和QLi,形成厚膜为20nm的电子传输层,其蒸镀速率为0.1nm/s;

在电子传输层上真空蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和厚度为150nm的Al层作为器件的阴极。

器件实施例2.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A6。

器件实施例3.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A9。

器件实施例4.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A15。

器件实施例5.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A19。

器件实施例6.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A20。

器件实施例7.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A23。

器件实施例8.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A27。

器件实施例9.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A34。

器件实施例10.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A38。

器件实施例11.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A42。

器件实施例12.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物A43。

器件实施例13.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物B1。

器件实施例14.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物B2。

器件实施例15.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物B9。

器件实施例16.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物B10。

器件实施例17.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物B13。

器件实施例18.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物B17。

器件实施例19.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物B21。

器件实施例20.本发明化合物作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物B23。

对比实施例1.使用化合物Ir(piq)2acac作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物Ir(piq)2acac。

对比实施例2.使用化合物Ir(pq)2acac作为红色磷光材料

采用与实施例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同在于,将化合物A1替换为化合物Ir(pq)2acac。

测试实施例1

红光器件在亮度5000cd/m2下,使用Keithley 2602数字源表亮度计(北京师范大学光电仪器厂)测定器件实施例1-11以及器件对比实施例1-2中制备得到的有机电致发光器件的驱动电压、电流效率和电致发光光谱波峰,结果见表2。

表2:

器件实施例1-20与对比实施例1-2,在有机电致发光器件结构中其他材料相同的情况下,所有的器件的光谱均处在橙红至深红区间,本发明系列化合物显示出较高的发光效率,以及广泛的发光光谱可调节性,结合前面所述的合成纯度可控性和高的热力学稳定性,本发明化合物是一类非常有价值的红光染料。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

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