本发明涉及有机电致发光材料技术领域，更具体的说是涉及一种有机铱金属配合物及其制备方法与应用。
背景技术：
在目前的平板显示技术中，液晶显示器(lcd)代表了显示器平板化的趋势。具有体积小、重量轻、功耗低的优点，但它明显的缺点是响应速度慢、视角较小，温度特性使其难以在低温下运用，工作时需要外部光源的配合。随着信息社会的快速发展和信息技术的大量普及，人们对信息显示设备的要求越来越高，传统的显示技术己不能满足各种各样新的要求，这促使人们不断地寻找更新型更高效的发光材料，深入研究其发光机理，制备性能更高、成本更低廉的的显示器件。
电致发光(electroluminescence，el)是指发光材料在一定电场下，被相应的电能所激发而产生的发光现象。能够产生电致发光的固体材料有很多种但研究较多而且能达到实用水平的，主要是无机化合物半导体材料，包括ⅲ～ⅴ、ⅱ～ⅵ和ⅳ～ⅵ族的二元和三元化合物。电致发光按其材料的形态，可以分为粉末型、薄膜型和结型三种。虽然无机器件经过了几十年的发展，己经广泛应用在仪器、仪表显示和光电中，但仍存在许多缺陷，如发光品种少，特别是蓝光材料较稀少效率仍比不上普通的白炽灯等等，这些都阻碍了无机在彩色平板显示中的应用。
有机发光器件(organiclight-emittingdevive，oled)逐渐进入了人们的视野。有机电致发光器件存在具大的吸引力是因为这种全新的显示技术具有更薄更轻、宽视角、自发光、响应速度快、高清晰、低功耗、抗震性能优异、低成本、柔性和环保设计等其他平板显示技术无法比拟的优点。
因此，研制一种能够使有机电致发光器件的驱动电压降低、电流效率提高，且还能够增加器件使用寿命的材料是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种能够降低有机电致发光器件的驱动电压、提高电流效率且增加器件使用寿命的一种有机铱金属配合物作为有机电致发光器件中的发光材料。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种有机铱金属配合物，其特征在于，所述有机铱金属配合物的结构通式如式l所示：
其中，r1、r4各自独立表示单、二、三、四取代基；r2、r3各自独立表示单、二取代基；
r1、r2、r3以及r4均选自氢、氘、卤素、取代或非取代的c1-c8烷基、取代或非取代的c1-c8杂烷基、取代或非取代的c1-c5烷氧基、取代或非取代的c6-c18芳基、取代或非取代的c4-c10杂芳基、氨基、羟基、腈基、异腈基、羧酸基、酯基、羰基以及其任意组合；
r5、r7均选自氢、氘、卤素、腈基、c1-c8取代或非取代的烷基、c6-c18取代或非取代的芳香基、c3-c6取代或非取代的环烷基、c4-c12取代或非取代的芳族杂环基及其任意组合；
r6选自氢、氘、卤素、氰基、甲氧基、c1-c4取代或非取代的烷基；
a1、a2、a3、a4、a5以及a6均选自碳或氮，且至少一个为氮。
优选地，卤素为氟。
优选地，所述c1-c8烷基为直链烷基、支链烷基或环烷基。
优选地，所述a1、a2、a3、a4、a5以及a6中选自氮不超过3个，且相邻的两个不能同时是氮。
以下为有机铱金属配合物的优选结构：
更加优选地，所述有机铱金属配合物的选自以下结构中式l-001-式l-189的任意一种：
本发明中还提供一种有机铱金属配合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在惰性气体保护下，将化合物a、三氯化铱和溶剂a混合后，进行加热反应，反应完成后，过滤，将沉淀洗涤烘干得到桥联配体b；
(2)将桥联配体b、化合物c、溶剂b分别加入到反应体系中，在惰性气体保护下，进行加热反应，反应完成后，抽滤、烘干，过硅胶柱，将最终得到的滤液旋干，即得化学式为l的有机铱金属配合物；
其中，
优选地，所述步骤(1)中，化合物a与所述三氯化铱的摩尔比为(2.2～2.5):1；且溶剂a为乙二醇乙醚的水溶液，乙二醇乙醚与水的体积比为(2.5～3.5):1。
优选地，所述步骤(1)中，加热反应温度为100℃～120℃，反应时间为24h～36h；烘干条件为-0.1mpa，70℃，烘干时间为12h～18h。
优选地，所述步骤(2)中，化合物c与桥联配体b的摩尔比为(2.5～3)：1。
优选地，所述步骤(2)中反应温度为110℃～125℃，反应时间为24h～36h。
本发明提供了一种有机铱金属配合物在制备有机电致发光器件中的应用。
本发明还提供了一种有机电致发光器件，其特征在于，包括依次蒸镀的第一电极、有机电致发光材料层、第二电极；
其中，所述有机电致发光材料层包括依次蒸镀的空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、发光层、电子阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一层或几层，且至少其中一层包括权利要求1-3任一项所述有机铱金属配合物。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种有机铱金属配合物及其制备方法与应用，该有机铱金属配合物的制备方法操作简便、低成本、环保等特点；将该有机铱金属配合物作为有机电致器件发光层的掺杂材料应用于有机电致发光器件中，可以使有机电致发光器件的驱动电压降低、电流效率提高，增加器件的使用寿命。
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。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
化合物l-001的制备，反应路线如下：
制备方法为：
(1)在n2保护下，称取反应物a-001(37mmol，10g)，ircl3·3h2o(14.8mmol，5.22g)，乙二醇乙醚(150ml)，水(50ml)分别加入到反应体系，加热回流24h，然后冷却至室温，有沉淀物析出，进行减压抽滤，用无水乙醇、石油醚依次淋洗，烘干，得到桥联配体b-001(6.36mmol，9.75g)，产率为86％；
(2)在n2保护下，称取桥联配体b-001(6.19mmol，9.5g)，k2co3(24.7mmol，3.42g)，乙二醇乙醚(50ml)分别加入到反应体系，在n2保护下加入2,4-戊二酮(18.57mmol，1.86g)，升高温度至120℃，加热回流24h，冷却至室温，减压抽滤，滤饼用乙醇、石油醚淋洗，并在-0.1mpa，50℃条件下，烘干，过硅胶柱，最终将得到的滤液旋干，便得到目标产物l-001(6.55mmol，5.44g)，产率为53％。
hplc纯度：>99％。
理论值c,62.23％；h,4.01％；ir,23.16％；n,6.75％；o,3.86％；
测试值c,62.24％；h,4.03％；ir,23.15％；n,6.74％；o,3.85％。
质谱：理论值829.98；测试值830.21，所测结构与理论结构基本一致。
实施例2
化合物l-010的制备，反应路线如下：
制备方法为：
(1)在n2保护下，称取反应物a-010(37mmol，10g)，ircl3·3h2o(14.8mmol，5.22g)，乙二醇乙醚(150ml)，水(50ml)分别加入到反应体系，加热回流24h，然后冷却至室温，有沉淀物析出，进行减压抽滤，用无水乙醇、石油醚依次淋洗，烘干，得到桥联配体b-010(6.43mmol，9.5g)，产率为87％；
(2)在n2保护下，称取桥联配体b-010(6.43mmol，9.5g)，k2co3(24.7mmol，3.42g)，乙二醇乙醚(50ml)分别加入到反应体系，加入2,6-二甲基-3,5-庚二酮(18.57mmol，2.9g)，升高温度至120℃，加热回流24h，冷却至室温，减压抽滤，滤饼用乙醇、石油醚淋洗，并在-0.1mpa，50℃条件下，烘干，过硅胶柱，最终将得到的滤液旋干，便得到目标产物l-010(6.31mmol，5.6g)，产率为51％。
hplc纯度：>99％。
理论值c,63.71％；h,4.66％；ir,21.69％；n,6.32％；o,3.61％；
测试值c,63.67％；h,4.69％；ir,21.71％；n,6.31％；o,3.63％。
质谱：理论值886.09；测试值886.21，所测结构与理论结构基本一致。
实施例3
化合物l-016的制备，反应路线如下：
制备方法为：
(1)在n2保护下，称取反应物a-016(33.5mmol，10g)，ircl3·3h2o(13.4mmol，4.72g)，乙二醇乙醚(150ml)，水(50ml)分别加入到反应体系，加热回流24h，然后冷却至室温，有沉淀物析出，进行减压抽滤，用无水乙醇、石油醚依次淋洗，烘干，得到桥联配体b-016(5.55mmol，9.14g)，产率为83％；
(2)在n2保护下，称取桥联配体b-016(5.47mmol，9g)，k2co3(23.4mmol，3.23g)，乙二醇乙醚(50ml)分别加入到反应体系，加入2,6-二甲基-4-氟-3,5-庚二酮(16.41mmol，2.86g)，升高温度至120℃，加热回流24h，冷却至室温，减压抽滤，滤饼用乙醇、石油醚淋洗，并在-0.1mpa，50℃条件下，烘干，过硅胶柱，最终将得到的滤液旋干，便得到目标产物l-016(4.69mmol，4.51g)，产率为43％。
hplc纯度：>99％。
理论值c,63.80％；h,5.04％；f,1.98％；ir,20.02％；n,5.84％；o,3.33％；
测试值c,63.78％；h,5.05％；f,1.99％；ir,20.03％；n,5.81％；o,3.35％。
质谱：理论值960.19；测试值960.34，所测结构与理论结构基本一致。
实施例4
化合物l-027的制备，反应路线如下：
制备方法为：
(1)在n2保护下，称取反应物a-027(36.6mmol，10g)，ircl3·3h2o(14.64mmol，5.16g)，乙二醇乙醚(150ml)，水(50ml)分别加入到反应体系，加热回流24h，然后冷却至室温，有沉淀物析出，进行减压抽滤，用无水乙醇、石油醚依次淋洗，烘干，得到桥联配体b-027(5.85mmol，9.04g)，产率为80％；
(2)在n2保护下，称取桥联配体b-027(5.82mmol，9g)，k2co3(23.4mmol，3.23g)，乙二醇乙醚(50ml)分别加入到反应体系，加入3,7-二甲基-3,7-二乙基-5-腈基-4,6-壬二酮(17.46mmol，4.63g)，升高温度至120℃，加热回流24h，冷却至室温，减压抽滤，滤饼用乙醇、石油醚淋洗，并在-0.1mpa，50℃条件下，烘干，过硅胶柱，最终将得到的滤液旋干，便得到目标产物l-027(4.41mmol，4.42g)，产率为38％。
hplc纯度：>99％。
理论值c,64.78％；h,5.84％；ir,19.20％；n,6.99％；o,3.20％；
测试值c,64.75％；h,5.82％；ir,19.22％；n,6.97％；o,3.23％。
质谱：理论值1001.30；测试值1001.39，所测结构与理论结构基本一致。
实施例5
化合物l-044的制备，反应路线如下：
制备方法为：
(1)在n2保护下，称取反应物a-044(32mmol，10g)，ircl3·3h2o(12.8mmol，4.51g)，乙二醇乙醚(150ml)，水(50ml)分别加入到反应体系，加热回流24h，然后冷却至室温，有沉淀物析出，进行减压抽滤，用无水乙醇、石油醚依次淋洗，烘干，得到桥联配体b-044(5.18mmol，8.81g)，产率为81％；
(1)在n2保护下，称取桥联配体b-044(5.0mmol，8.5g)，k2co3(22.1mmol，3.05g)，乙二醇乙醚(50ml)分别加入到反应体系，加入2,6-二甲基-4-氟-3,5-庚二酮(15mmol，2.61g)，升高温度至120℃，加热回流24h，冷却至室温，减压抽滤，滤饼用乙醇、石油醚淋洗，并在-0.1mpa，50℃条件下，烘干，过硅胶柱，最终将得到的滤液旋干，便得到目标产物l-044(5.2mmol，5.14g)，产率为52％。
hplc纯度：>99％。
理论值c,64.42％；h,5.30％；f,1.92％；ir,19.45％；n,5.67％；o,3.24％；
测试值c,64.39％；h,5.32％；f,1.93％；ir,19.46％；n,5.64％；o,3.26％。
质谱：理论值988.24；测试值988.37，所测结构与理论结构基本一致。
实施例6
化合物l-103的制备，反应路线如下：
其具体的制备方法包括以下步骤：
(1)在n2保护下，称取反应物a-103(35.2mmol，10g)，ircl3·h2o(14.08mol，4.96g)，乙二醇乙醚(150ml)，水(50ml)分别加入到反应体系，加热回流24h，然后冷却至室温，有沉淀物析出，进行减压抽滤，用无水乙醇、石油醚依次淋洗，烘干，得到桥联配体b-103(5.6mmol，8.94g)，产率为80％；
(2)在n2保护下，称取桥联配体b-103(5.3mmol，8.5g)，k2co3(22.1mmol，3.05g)，乙二醇乙醚(50ml)分别加入到反应体系，加入1,1,1,3,5,5,5-七氟-2,4-戊二酮(15.9mmol，3.6g)，升高温度至110℃，加热回流24h，冷却至室温，减压抽滤，滤饼用乙醇、石油醚淋洗，并在-0.1mpa，50℃条件下，烘干，过硅胶柱，最终将得到的滤液旋干，便得到目标产物l-103(3.7mmol，3.65g)，产率为35％。
hplc纯度：>99％。
理论值c,54.93％；h,3.07％；f,13.52％；ir,19.53％；n,5.69％；o,3.25％；
测试值c,54.91％；h,3.01％；f,13.53％；ir,19.54％；n,5.64％；o,3.27％。
质谱：理论值983.97；测试值984.15，所测结构与理论结构基本一致。
实施例7
化合物l-163的制备，反应路线如下：
制备方法为：
(1)在n2保护下，称取反应物a-163(35mmol，10g)，ircl3·h2o(14mol，4.94g)，乙二醇乙醚(150ml)，水(50ml)分别加入到反应体系，加热回流24h，然后冷却至室温，有沉淀物析出，进行减压抽滤，用无水乙醇、石油醚依次淋洗，烘干，得到桥联配体b-163(5.87mmol，9.35g)，产率为84％；
(2)在n2保护下，称取桥联配体b-163(5.6mmol，9.5g)，k2co3(23.4mmol，3.23g)，乙二醇乙醚(50ml)分别加入到反应体系，加入2,4-戊二酮(16.8mmol，1.68g)，升高温度至110℃，加热回流24h，冷却至室温，减压抽滤，滤饼用乙醇、石油醚淋洗，并在-0.1mpa，50℃条件下，烘干，过硅胶柱，最终将得到的滤液旋干，便得到目标产物l-163(5.93mmol，5.1g)，产率为53％。
hplc纯度：>99％。
理论值c,60.05％；h,4.10％；ir,22.35％；n,9.77％；o,3.72％；
测试值c,60.01％；h,4.02％；ir,22.37％；n,9.757％；o,3.73％。
质谱：理论值860.01；测试值860.23，所测结构与理论结构基本一致。
实施例8
化合物l-174的制备，反应路线如下：
制备方法为：
(1)在n2保护下，称取反应物a-174(35mmol，10g)，ircl3·h2o(14mol，4.94g)，乙二醇乙醚(150ml)，水(50ml)分别加入到反应体系，加热回流24h，然后冷却至室温，有沉淀物析出，进行减压抽滤，用无水乙醇、石油醚依次淋洗，烘干，得到桥联配体b-174(5.8mmol，9.24g)，产率为83％；
(2)在n2保护下，称取桥联配体b-174(5.6mmol，9.0g)，k2co3(23.4mmol，3.23g)，乙二醇乙醚(50ml)分别加入到反应体系，加入3,7-二乙基-4,6-壬二酮(16.8mmol，3.56g)，升高温度至110℃，加热回流24h，冷却至室温，减压抽滤，滤饼用乙醇、石油醚淋洗，并在-0.1mpa，50℃条件下，烘干，过硅胶柱，最终将得到的滤液旋干，便得到目标产物l-174(6.49mmol，6.31g)，产率为58％。
hplc纯度：>99％。
理论值c,63.01％；h,5.29％；ir,19.77％；n,8.64％；o,3.29％；
测试值c,62.98％；h,5.24％；ir,19.79％；n,8.66％；o,3.32％。
质谱：理论值972.23；测试值972.37，所测结构与理论结构基本一致。
因结构通式为发明内容中的式l的其他化合物的制备方法的合成路线和原理均与上述所列举的实施例1～8的相同，所以在此不再穷举，列举下述其他有机铱金属配合物l-005，l-009，l-019，l-024，l-053，l-066，l-074，l-110，l-122，l-126，l-149，l-166，l-173，l-180的制备方法与上述相同，在此不一一赘述，且其他有机电致发光材料的分子式和质谱如下表1所示：
表1实施例9～22的目标化合物的化学式和ms的结果
实施例23
采用实施例1中的化合物l-001的有机电致发光材料(有机铱金属配合物)制备有机电致发光器件，具体工艺如下:
将涂层厚度为
(1)首先在ito玻璃基板(阳极)上蒸镀厚度为
(2)在相同的真空沉积条件下，在发光层上依次蒸镀
参照上述实施例23提供的方法，分别选用化学结构式为l-010，l-016，l-027，l-044，l-103，l-163，l-174，l-005，l-009，l-019，l-024，l-053，l-066，l-074，l-110，l-122，l-126，l-149，l-166，l-173，l-180的有机电致发光材料替代结构式为式l-001的有机电致发光材料作为掺杂材料与主体材料4'-n,n'-联苯二咔唑("cbp")按5:(90～95)的质量比进行混合蒸镀，并制备得到相应的有机电致发光器件。
对比例1
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实施例8的唯一区别在于，该有机电致发光器件的是采用ir(bty)2(acac)替代上述化学结构式为式l-001的磷光铱配合物作为掺杂材料与主体材料4'-n,n'-联苯二咔唑("cbp")按5:(90～95)的质量比进行混合蒸镀。其中，ir(bty)2(acac)的结构式为：
将上述实施例23及掺杂其他有机发光材料的电致发光器件和对比例1得到的有机电致发光器件分别进行驱动电压、最大发射峰波长(wp)、电流效率(c.e.)以及t95(h)寿命等性能，其测试结果如下表2所示。
表2电致发光器件的性能检测结果
从上表2可以看出，与使用现有的ir(bty)2(acac)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有机电致发光材料作为发光层掺杂材料所制备的有机电致发光器件，其电流效率显著提高，驱动电压明显降低，增加器件寿命。
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。