本发明涉及化学合成及光电材料领域，具体是一种铱配位化合物及其制备方法和光电器件。
背景技术：
有机发光二极管又称为有机电激光显示、有机发光半导体。oled显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点。有机电致发光技术是最新一代平板显示技术，可用于平板显示器和照明光源，目前商品化的平板显示器已投入市场，照明光源由于其自身的绝对优势也很快将产业化。电致发光器件具有全固态结构，有机电致发光材料是构成该器件的核心和基础，新材料的开发是推动电致发光技术不断进步的源动力。对原有材料制备和器件优化也是现在有机电致发光产业的研究热点。
而磷光发光现象自从发现以来，一直受到大家的追崇，因为磷光材料的发光效率明显高于荧光发光效率，从理论上能达到100％的发光效率，所以很多科研机构都在加大磷材料的研发力度，试图通过磷光材料来加快产业化发展；但是由于磷光材料合成价格比较高，合成工艺要求比较高，并且在合成过程中容易污染环境，其提纯要求比较高、效率低。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种铱配位化合物，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种铱配位化合物，所述铱配位化合物的结构通式为式l：
式中，x为碳或硅；y为碳或氮；
m和n均为不小于1的整数，且m+n＝3；
r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7独立地为氢、氘、卤素、氰基、烷基、芳基和杂芳基中的至少一种。
优选的，所述铱配位化合物的结构通式为式l-i或式l-ii：
优选的，所述r1、r2、r5、r6和r7的取代位置分别为其所在环的任意位置。
优选的，所述r1、r2和r7各自包含的取代基的数量独立为0～4；所述r5包含的取代基的数量为0～3；所述r3包含的取代基的数量为0～2。
优选的，所述烷基为c1～c6的直链烷基、支链烷基和环烷基；所述芳基为c6～c12的芳基；所述芳族杂环基为c3～c12的芳族杂环基。
优选的，所述铱配位化合物的化学结构式为式l001～式l093中的任一种：
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述的铱配位化合物的制备方法，其中，结构通式为式l-i的铱配位化合物的制备方法包括以下步骤：
将通式为式a-01的化合物a1和三氯化铱进行反应，得到通式为式b-01的桥联配体b1；
将桥联配体b1与三氟甲烷磺酸银和甲醇进行反应，得到通式为式c-01的中间体c1；
将中间体c1与通式为式d-01的化合物d1进行反应，得到所述铱配位化合物；
结构通式为式l-ii的铱配位化合物的制备方法包括以下步骤：
将通式为式a-02的化合物a2和三氯化铱进行反应，得到通式为式b-02的桥联配体b2；
将桥联配体b2与三氟甲烷磺酸银和甲醇进行反应，得到通式为式c-02的中间体c2；
将中间体c2与通式为式d-02的化合物d2进行反应，得到所述铱配位化合物；
具体的，结构通式为式l-i的铱配位化合物的合成路线如下：
结构通式为式l-ii的铱配位化合物的合成路线如下：
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述铱配位化合物在制备有机电致发光器件中的应用。
本发明实施例的另一目的在于提供一种光电器件，其包括第一电极、第二电极以及至少一层设置在所述第一电极和所述第二电极之间的有机物层，所述的有机物层包含上述的铱配位化合物。
优选的，所述有机物层包括发光层；所述发光层包括主体材料和所述铱配位化合物。
优选的，所述主体材料为4,4'-n,n'-联苯二咔唑。
需要说明的是，光电器件可以为有机电致发光器件、有机太阳电池、电子纸、有机感光体或有机薄膜晶体管等，但不限于此；有机物层还可包括空穴注入层、空穴传输层、空穴注入和空穴传输技能层的复合层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、电子传输层和电子注入技能层的复合层中的至少一层，且其中的至少一层可包含或不包含上述铱配位化合物，但不限于此。
另外，主体材料可以选择其他类型的有机化合物，并不只限于4,4'-n,n'-联苯二咔唑；
优选的，主体材料与铱配位化合物的质量比为(90～99.5):(0.5～10)。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供的一种铱配位化合物，通过选择特定的杂环的配体结合，以调节配位化合物的波长；将该铱配位化合物用于有机电致发光器件等光电器件后，可以使光电器件的发光效率以及亮度得到提高。另外，本发明实施例提供的铱配位化合物的制备方法，制备步骤简单，产物纯度高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
化合物实施例1
该化合物实施例提供了一种铱配位化合物，其化学结构式为发明内容中的式l001，该铱配位化合物的制备方法的反应路线如下：
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a-001(2-苯基吡啶64.5mmol，10g)，ircl3·3h2o(24.8mmo1，8.75g)放入反应体系中，加入300ml乙二醇乙醚和100ml纯净水的混合溶液，氮气保护下120℃回流24小时，然后冷却到25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体b-001(6.64g，产率为50％)。
(2)称取桥联配体b-001(4.67mmol，5g)，加入三氟甲烷磺酸银(14mmol，3.6g)，再向体系中加入二氯甲烷100ml，加入甲醇40ml，氮气保护下，25℃搅拌24小时，将反应液蒸馏至无液体流出，柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出，得到黄色粉末的中间体c-001(6.2g，产率93％)。
(3)称取中间体c-001(8.7mmol，6.2g)，加入化合物d-001(26.1mmol，7.5g)，再向体系中加无水乙醇180ml，氮气保护下，90℃回流24小时，抽滤，醇洗，烘干；接着，用二氯甲烷做溶剂，用硅胶柱层析，滤液浓缩固体析出，得到最终黄色的铱配位化合物l001(2g，产率29.2％)。
将上述铱配位化合物l001进行以下分析测试：
hplc纯度：大于99％。
质谱：计算值为787.20；测试值为787.21。
元素分析：计算值c:62.57％；h:4.10％；n:5.34％；ir:24.42％；si:3.57％。测试值c:62.60％；h:4.12％；n:5.35％；ir:24.40％；si:3.60％。
化合物实施例2
该化合物实施例提供了一种铱配位化合物，其化学结构式为发明内容中的式l019，该铱配位化合物的制备方法的反应路线如下：
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a-019(58mmol，10g)，ircl3·3h2o(19.3mmo1，6.8g)放入反应体系中，加入300ml乙二醇乙醚和100ml纯净水的混合溶液，氮气保护下120℃回流24小时，然后冷却到25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体b-019(6.6g，产率60％)。
(2)称取桥联配体b-019(5.8mmol，6.6g)，加入三氟甲烷磺酸银(17.4mmol，4.5g)，再向体系中加入二氯甲烷130ml，加入甲醇50ml，氮气保护下，25℃搅拌24小时，将反应液蒸馏至无液体流出，柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出，得到黄绿色粉末的中间体c-019(7.8g，产率90％)。
(3)称取中间体c-019(8.24mmol，8.1g)，加入化合物d-019(24.72mmol，7.74g)，再向体系中加无水乙醇250ml，氮气保护下，90℃回流24小时，抽滤，醇洗，烘干；接着，用二氯甲烷做溶剂，用硅胶柱层析，滤液浓缩固体析出，得到最终黄色的铱配位化合物l019(2.6g，产率35.1％)。
将上述铱配位化合物l019进行以下分析测试：
hplc纯度：大于99％。
质谱：计算值为899.29；测试值为899.30。
元素分析：计算值c:60.11％；h:4.93％；f：4.23％；n:6.23％；ir:21.38％；si：3.12％。测试值c:60.11％；h:4.93％；f：4.23％；n:6.23％；ir:21.38％；si：3.12％。
化合物实施例3
该化合物实施例提供了一种铱配位化合物，其化学结构式为发明内容中的式l054，该铱配位化合物的制备方法的反应路线如下：
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a-054(70.9mmol，20g)，ircl3·3h2o(23.6mmo1，8.3g)放入反应体系中，加入600ml乙二醇乙醚和200ml纯净水的混合溶液，氮气保护下120℃回流18小时，然后冷却到25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体b-054(9.3g，产率为50％)。
(2)称取桥联配体b-054(5.9mmol，9.3g)，加入三氟甲烷磺酸银(17.7mmol，4.55g)，再向体系中加入二氯甲烷200ml，加入甲醇50ml，氮气保护下，25℃搅拌24小时，将反应液蒸馏至无液体流出，柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出，得到黄绿色粉末的中间体c-054(10.3g，产率90％)。
(3)称取中间体c-054(10.7mmol，10.3g)，加入化合物d-054(32.1mmol，9.3g)，再向体系中加无水乙醇300ml，氮气保护下，90℃回流12小时，抽滤，醇洗，烘干；接着，用二氯甲烷做溶剂，用硅胶柱层析，滤液浓缩固体析出，得到最终黄色的铱配位化合物l054(3g，产率26.8％。
将上述铱配位化合物l054进行以下分析测试：
hplc纯度：大于99％。
质谱：计算值为1043.52；测试值为1043.50。
元素分析：计算值c:69.06％；h:7.14％；n:5.37％；ir:18.42％。测试值c:69.10％；h:7.18％；n:5.40％；ir:18.40％。
化合物实施例4
该化合物实施例提供了一种铱配位化合物，其化学结构式为发明内容中的式l074，该铱配位化合物的制备方法的反应路线如下：
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a-074(35.7mmol，10g)，ircl3·3h2o(11.9mmo1，4.2g)放入反应体系中，加入300ml乙二醇乙醚和100ml纯净水的混合溶液，氮气保护下120℃回流18小时，然后冷却到25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体b-074(5g，产率为53％)。
(2)称取桥联配体b-074(3.2mmol，5g)，加入三氟甲烷磺酸银(9.6mmol，2.5g)，再向体系中加入二氯甲烷100ml，加入甲醇25ml，氮气保护下，25℃搅拌24小时，将反应液蒸馏至无液体流出，柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出，得到黄绿色粉末的中间体c-074(4.02g，产率92％)。
(3)称取中间体c-074(5.9mmol，4.02g)，加入化合物d-074(17.7mmol，3.2g)，再向体系中加无水乙醇300ml，氮气保护下，120℃回流12小时，抽滤，醇洗，烘干；接着，用二氯甲烷做溶剂，用硅胶柱层析，滤液浓缩固体析出，得到最终黄色的铱配位化合物l074(1.65g，产率30％)。
将上述铱配位化合物l074进行以下分析测试：
hplc纯度：大于99％。
质谱：计算值为930.37；测试值为930.4。
元素分析：计算值c:64.56％；h:5.74％；n:9.03％；ir:20.66％。测试值c:64.60％；h:5.70％；n:9.00％；ir:20.70％。
化合物实施例5
该化合物实施例提供了一种铱配位化合物，其化学结构式为发明内容中的式l086，该铱配位化合物的制备方法的反应路线如下：
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a-086(58mmol，10g)，ircl3·3h2o(19.3mmo1，6.8g)放入反应体系中，加入300ml乙二醇乙醚和100ml纯净水的混合溶液，氮气保护下120℃回流24小时，然后冷却到25℃，有沉淀析出，将沉淀抽滤，用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体b-086(6.6g，产率60％)。
(2)称取桥联配体b-086(5.8mmol，6.6g)，加入三氟甲烷磺酸银(17.4mmol，4.5g)，再向体系中加入二氯甲烷130ml，加入甲醇50ml，氮气保护下，25℃搅拌24小时，将反应液蒸馏至无液体流出，柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出，得到黄色粉末的中间体c-086(7.8g，产率90％)。
(3)称取中间体c-086(10.5mmol，7.8g)，加入化合物d-086(31.5mmo，8.5g)，再向体系中加无水乙醇250ml，氮气保护下，90℃回流12小时，抽滤，醇洗，烘干；接着，用二氯甲烷做溶剂，用硅胶柱层析，滤液浓缩固体析出，得到最终黄色的铱配位化合物l086(2.6g，产率30.6％)。
将上述铱配位化合物l086进行以下分析测试：
hplc纯度：大于99％。
质谱：计算值为805.29；测试值为805.30。
元素分析：计算值c:65.65％；h:5.26％；n:5.22％；ir:23.88％；测试值:c:65.65％；h:5.30％；n:5.20％；ir:23.90％。
因结构通式为发明内容中的式l的其他铱配位化合物的制备方法的合成路线和原理均与上述所列举的化合物实施例1～5的相同，所以在此不再穷举，本发明又选取其中多个铱配位化合物作为化合物实施例6～13，具体如下。
化合物实施例6～13
按照上述化合物实施例1～5的制备方法进行，将原料分别替换为目标产物中的相应配体结构对应的化合物，从而得到下述一系列铱配位化合物，参见下表1。
表1
本发明实施例还提供了一种采用上述实施例提供的铱配位化合物制备得到的光电器件，具体的，该光电器件为有机电致发光器件，其中，该有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及至少一层设置在所述第一电极与第二电极之间的有机物层。
其中，有机物层可包括空穴注入层、空穴传输层、空穴注入和空穴传输技能层的复合层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、电子传输层和电子注入技能层的复合层中的至少一层，且其中的至少一层可包含或不包含上述铱配位化合物，但不限于此。
具体的，上述发光层包括主体材料和上述铱配位化合物；其中，主体材料可选用4,4'-n,n'-联苯二咔唑；主体材料与铱配位化合物的质量比可以控制在(90～99.5):(0.5～10)。
在实际应用中，上述有机电致发光器件的制备方法可参照下述器件实施例1。
器件实施例1
该器件实施例1提供了一种有机电致发光器件的制备方法，其包括以下步骤：
s1、将涂层厚度为
s2、首先在ito玻璃基板(阳极)上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("2-tnata")60nm；接着，蒸镀n，n'-二苯基-n，n'-二(1-萘基)-1，1'-联苯-4，4'-二胺(npb，60nm)作为空穴传输层(htl)；然后，在空穴传输层上按90:10的质量比混合蒸镀30nm厚的主体材料4,4'-n,n'-联苯二咔唑(“cbp”)和上述化合物实施例1提供的结构式为式l001的铱配位化合物(掺杂材料)作为发光层；再接着，在发光层上依次蒸镀空穴阻挡层("balq")10nm、蒸镀三(8-羟基喹啉)铝(alq3，40nm)作为电子传输层、lif(0.2nm)作为电子注入层、al(150nm)作为阴极，即可得到有机电致发光器件。
器件实施例2～13
参照上述器件实施例1提供的制备方法，制备器件实施例2～13，不同之处是将上述器件实施例1中的铱配位化合物l001分别替换为铱配位化合物l019、l054、l074、l086、l006、l012、l026、l033、l041、l062、l069、l076。
器件对比例1
该器件对比例提供了一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件的制备方法与器件实施例1的唯一区别在于，该有机电致发光器件的是采用ir(ppy)3替代上述化学结构式为式l001的铱配位化合物作为掺杂材料与主体材料cbp按10:90的质量比进行混合蒸镀。其中，ir(ppy)3的结构式为：
实验例：
对上述器件实施例1～13以及器件对比例1得到的有机电致发光器件分别进行发光特性测试，以评价有机电致发光器件的驱动电压、发光效率及使用寿命(t95)等性能，具体的测试结果如下表2所示。
表2
从上表2可以看出，与使用现有ir(ppy)3作为发光层掺杂材料所制备的有机电致发光器件相比，使用本发明实施例提供的铱配位化合物作为发光层掺杂材料所制备的有机电致发光器件，其驱动电压明显降低，发光效率和使用寿命得到了显著提高。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。