一种发光辅助材料、其制备方法及有机电致发光器件与流程

文档序号:23305500发布日期:2020-12-15 11:35阅读:118来源:国知局

本发明涉及发光材料技术领域,更具体的说是涉及一种发光辅助材料、其制备方法及有机电致发光器件。



背景技术:

有机电致发光器件(oled)技术可以用来制造新型显示产品,oled发光器件犹如三明治的结构,通常具有第一电极、第二电极及有机物层。为了提高有机电子元件的效率和稳定性,有机物层普遍由各种不同物质构成的多层结构形成,例如,由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层等形成。

有机电致发光装置(有机el装置)是一种自发光装置,利用有机物质将电能转换为光能的现象。其具有的优势在于提供了更宽的视角、更高的对比率以及更快的响应时间。目前,便携式显示屏市场为了满足大面积显示屏的需求而呈现出其大小不断增加的趋势,因此,所消耗的电力也高于现有便携式显示屏的消耗电力。在这种情况下,对于仅配备了电池这一有限电力供应源的便携式显示屏,电力消耗是一种非常重要的性能因素,也必须解决其效率和寿命问题。

有机电致发光材料的研究已经在学术界和工业界广泛开展,但目前为止还未充分开发出稳定又高效的有机电气元件用的有机物层材料,而且该技术的产业化进程仍面临许多关键问题。

因此,如何开发一种新的有机电致发光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,本发明提供了一种发光辅助材料,能够生产具有低驱动电压、高发光效率、以及长使用寿命特性的有机电致发光器件。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种发光辅助材料,所述发光辅助材料的结构通式为化学式1:

化学式1中:x表示连接键、o、s、sir4,r5、cr6,r7、nr8中的任意一种,优选为o、s、cr6,r7、nr8;

r1、r2及r3各自独立的表示氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、磺酸基、磷酸基、硼烷基、取代或非取代的c1-c30烷基、取代或非取代的3元-15元环烷基、取代或非取代的3元-10元杂环烷基、取代或非取代的c2-c30烯基、取代或非取代的c2-c30炔基、取代或非取代的c6-c30芳基、取代或非取代的3元-30元杂芳基中的一种,其中杂原子包括n、o、s、si、p、se;

r4-r8各自独立的表示经取代或未经取代的c1-c30烷基、经取代或未经取代的c6-c30芳基、经取代或未经取代的3元-30元杂芳基、经取代或未经取代的3元-20元环烷基、经取代或未经取代的3元-15元杂环烷基,或者与至少一个相邻取代基连接以形成单环或多环3到30元脂环族环或芳香族环,其中的碳原子被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换;

ar1表示经取代或未经取代的c3-c30环烷基、经取代或未经取代的3元-30元杂环烷基、经取代或未经取代的c6-c30芳基、经取代或未经取代的c6-c20杂芳基、经取代或未经取代的c10-c30稠环基中的一种或多种;

ar2-ar5分别独立地表示为经取代或未经取代的c1-c30烷基、经取代或未经取代的c3-c30环烷基、经取代或未经取代的3元-30元杂环烷基、经取代或未经取代的c6-c30芳基、经取代或未经取代的3元-20元杂芳基、取代或未取代的c10-c30稠环基、取代或未取代的c5-c30螺环基,或者与至少一个相邻取代基连接以形成单环或多环3到25元脂环族环或芳香族环,其中的碳原子被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子置换;所述杂原子包括n、o、s、p、si;

l1、l2表示单键、经取代或未经取代的c6-c30亚芳基、经取代或未经取代的5元-30元亚杂芳基、取代或未经取代的3元-20元环烷基、取代或未经取代的3元-10元杂环烷基。

优选的,在上述一种发光辅助材料中,r1、r2及r3表示氢、取代或非取代的c1-c10烷基、取代或非取代的c6-c20芳基、取代或非取代的3元-20元杂芳基中的一种。

优选的,在上述一种发光辅助材料中,r4-r8各自独立的表示未经取代的c1-c20烷基、未经取代的c6-c20芳基、未经取代的3元-25元杂芳基、未经取代的3元-15元环烷基、未经取代的3元-10元杂环烷基。

优选的,在上述一种发光辅助材料中,ar1表示经取代或未经取代的c3-c20环烷基、经取代或未经取代的3元-15元杂环烷基、经取代或未经取代的c6-c20芳基。

优选的,在上述一种发光辅助材料中,ar2-ar5分别独立地表示为经取代或未经取代的c6-c20芳基、经取代或未经取代的3元-15元杂芳基、取代或未取代的c10-c20稠环基、取代或未取代的c5-c25螺环基。

优选的,在上述一种发光辅助材料中,当ar1-ar5、r1-r3上存在取代基时,所述取代基选自氘、氰基、卤素、硝基、羟基、磷酸基、硼烷基、硅基、c1-c10烷基、c2-c20烯基、c2-c20炔基、c6-c20芳基、3元-10元杂芳基、c1-c10烷氧基、c6-c20芳基氨基中的一种或多种。

优选的,在上述一种发光辅助材料中,所述发光辅助材料包括以下结构:

本发明还公开了发光辅助材料的两种制备方法,

发光辅助材料的第一种制备方法包括以下步骤:

(1)中间体1的制备

将原料a和原料b溶于甲苯、乙醇和水的混合溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入四三苯基膦钯和碳酸钾,搅拌均匀,升温并回流,制备得到中间体1;

(2)中间体2的制备

将原料c和thf加入反应容器中,用氮气充分置换空气三次,降温至0℃,加入中间体1,搅拌混合5h,获得中间体2;

(3)中间体3的制备

将中间体2溶于thf和甲苯的混合溶剂,加入反应容器中,继续缓慢逐滴添加msa,在室温下搅拌8h,得到中间体3;

(4)中间体4的制备

将中间体3和原料d溶于甲苯、乙醇和水的混合溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入四三苯基膦钯和碳酸钾,搅拌均匀,升温并回流,制备得到中间体4;

(5)中间体5的制备

将中间体4和原料e溶于甲苯、乙醇和水的混合溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入四三苯基膦钯和碳酸钾,搅拌均匀,升温并回流,制备得到中间体5;

(6)中间体6的制备

将中间体5和原料f溶于甲苯溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入钯催化剂、膦配体及叔丁醇钠,搅拌均匀,升温并回流,制备得到中间体6;

(7)化学式1的合成

将中间体6和原料g溶于甲苯溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入钯催化剂、膦配体及叔丁醇钠,搅拌均匀,升温并回流,制备得到化学式1;

合成路线如下:

具体的,发光辅助材料的第一种制备方法包括以下步骤:

(1)将原料a(1.0eq)和原料b(1.0eq)溶于甲苯、乙醇和水(vtol:v:v=3:1:1)的混合溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入四三苯基膦钯(0.01eq)和碳酸钾(2.0eq),搅拌均匀,升温并回流5小时,待溶液冷却至室温后,保留有机相,然后用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物,使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,得到中间体1;

(2)将原料c(1.0eq)和thf加入反应容器中之后,用氮气充分置换空气三次降温至0℃,加入中间体1,搅拌混合物5小时后,加水用二氯甲烷萃取混合物,接着使用硫酸钠干燥萃取的有机层,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物,使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,从而获得中间体2;

(3)将中间体2(1.0eq)溶于thf和甲苯混合溶剂(v:v=1:1),加入反应容器中之后,将msa(10.00eq)缓慢逐滴添加到前述混合物中;在室温下搅拌混合物8小时后,加水并且用二氯甲烷萃取混合物,接着使用硫酸钠干燥萃取的有机层,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物,使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,从而获得中间体3;

(4)将中间体3(1.0eq)和原料d(1.0eq)溶于甲苯、乙醇和水(vtol:v:v=3:1:1)的混合溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入四三苯基膦钯(0.01eq)和碳酸钾(2.0eq),搅拌均匀,升温并回流5小时,待溶液冷却至室温后,保留有机相,然后用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物,使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,制备得到中间体4;

(5)中间体5的合成方法与步骤4的制备方法相同;

(6)将中间体5(1.0eq)和原料f(1.0eq)溶于甲苯溶液中,接着换气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.01eq),三叔丁基膦(0.05eq)及叔丁醇钠(2.0eq),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质,获得中间体6;

(7)化学式1的合成方法同步骤6的制备方法相同。

发光辅助材料的第二种制备方法包括以下步骤:

(1)中间体1的制备

将原料a和原料b溶于dmf溶液中,依次加入磷酸钾、n,n’-双(2-苯基苯基)草酸和碘化亚铜,升温回流搅拌混合物24h后,制备得到中间体1;

(2)中间体2的制备

将原料c和thf加入反应容器中,用氮气充分置换空气三次。降温至0℃,加入中间体1,搅拌混合物5h后,获得中间体2;

(3)中间体3的制备

将中间体2溶于thf和甲苯的混合溶剂,加入反应容器中,缓慢逐滴添加msa,在室温下搅拌混合物8h后得到中间体3;

(4)中间体4的制备

将中间体3和原料d溶于甲苯、乙醇和水的混合溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入四三苯基膦钯和碳酸钾,搅拌均匀,升温并回流,制备得到中间体4;

(5)中间体5的制备

将中间体4和原料e溶于甲苯、乙醇和水的混合溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入四三苯基膦钯和碳酸钾,搅拌均匀,升温并回流,制备得到中间体5;

(6)中间体6的制备

将中间体5和原料f溶于甲苯溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入钯催化剂、膦配体及叔丁醇钠,搅拌均匀,升温并回流,制备得到中间体6;

(7)化学式1的合成

将中间体6和原料g溶于甲苯溶液中,用氮气置换空气3次,在氮气保护下加入钯催化剂、膦配体及叔丁醇钠,搅拌均匀,升温并回流,制备得到化学式1;

合成路线如下:

具体的,发光辅助材料的第二种制备方法包括以下步骤:

(1)将原料a(1.0eq)和原料b(1.5eq)溶于无水的dmf(0.4eq)溶液中,用氮气充分置换空气三次,再向体系中加入干燥的磷酸钾(3.0eq),随后加入n,n’-双(2-苯基苯基)草酸(bppo)(0.02eq)和碘化亚铜(cui)(0.02eq),搅拌混合物,升温至90℃,回流反应24小时,待溶液冷却至室温后,将溶液缓慢滴加到水中,并搅拌1小时,静置溶液,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300ml无水乙醇、200ml石油醚淋洗,烘干,得到固体有机物,使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,得到中间体1;

(2)将原料c(1.0eq)和thf加入反应容器中之后,用氮气充分置换空气三次降温至0℃,加入中间体1,搅拌混合物5小时后,加水并用二氯甲烷萃取混合物,接着使用硫酸钠干燥萃取的有机层,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物,使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,从而获得中间体2;

(3)将中间体2(1.0eq)溶于thf和甲苯混合溶剂(v:v=1:1),加入反应容器中之后,将msa(10.0eq)缓慢逐滴添加到前述混合物中;在室温下搅拌混合物8小时后,加水并用二氯甲烷萃取混合物,接着使用硫酸钠干燥萃取的有机层,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物。使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,从而获得中间体3;

(4)将中间体3(1.0eq)和原料d(1.0eq)溶于甲苯、乙醇和水(vtol:v:v=3:1:1)的混合溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入四三苯基膦钯(0.01eq)和碳酸钾(2.0eq),搅拌均匀,升温并回流5小时,待溶液冷却至室温后,保留有机相,然后用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物。使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,制备得到中间体4;

(5)中间体5的合成方法同步骤4的制备方法相同;

(6)将中间体5(1.0eq)和原料f(1.0eq)溶于甲苯溶液中,接着换气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.01eq),三叔丁基膦(0.05eq)及叔丁醇钠(2.0eq),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体6;

(7)化学式1的合成方法同步骤7的制备方法相同。

本发明还公开了将上述发光辅助材料制备有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括第一电极、第二电极、以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的至少一层有机物层,所述有机物层由化学式1表示的一种化合物或两种以上化合物的混合物形成。

有机物层是指有机电致发光器件第一电极和第二电极之间的全部层,有机物层中必有一层为发光辅助层。所述有机物层包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光辅助层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层中的一种或几种,但是结构不限于此。

所述有机物层可以同时包括上述的空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、发光层、电子传输层、电子注入层的多层结构,并且这些多层结构可按照上述薄膜蒸镀、电子束蒸发或物理气相沉积等方法蒸镀,也可使用多样的高分子材料溶剂工程替代蒸镀方法,如旋转涂膜(spin-coating)、薄带成型(tape-casting)、刮片法(doctor-blading)、丝网印刷(screen-printing)、喷墨印刷或热成像(thermal-imaging)等方法减少层数制造。

本发明提供的有机电致发光器件可应用在有机发光器件(oled)、有机太阳电池(osc)、电子纸(e-paper)、有机感光体(opc)或有机薄膜晶体管(otft)上。

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发光辅助材料,本发明提出的含有双三芳胺类官能基的发光辅助材料,很大程度上提高了空穴传输效率,以及电子阻挡能力,空穴和电子在发光层内的电荷均衡增加,从而不再空穴输送层表面,而是在发光层内部很好的形成发光,从而判断极大化效率和寿命;并且引入苯并五元(杂)环、六元杂环等结构,降低分子的对称性,增加分子的构象异构体,并且具有刚性平面结构,则分子间不易结晶、不易聚集,制造有机el元件的成品率提高,因此使用本发明的有机发光化合物具有在有机发光器件中能够有效改善发光效率、驱动电压和使用寿命等特点。

具体实施方式

下面将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

(1)中间体6的合成:将原料-5(10g,27.17mmol)和原料f-5(8.73g,27.17mmol)溶于30.00ml甲苯溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.25g,0.27mmol),三叔丁基膦(0.28g,1.36mmol)及叔丁醇钠(5.22g,54.34mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体6(9.60g,产率:58.02%);

(2)化合物h-5的合成:将中间体6(9.00g,14.80mmol)和原料g-5(3.63g,14.80mmol)溶于30.00ml甲苯溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.14g,0.15mmol),三叔丁基膦(0.15g,0.74mmol)及叔丁醇钠(2.84g,29.60mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得化合物h-5(6.38g,产率:55.73%,mw:772.96)。

对所得化合物h-5进行检测分析,结果如下:

hplc纯度:>99%。

质谱测试:理论值为772.99;测试值为772.96。

元素分析:

计算值为:c,88.57;h,5.74;n,3.62;o,2.07。

测试值为:c,88.56;h,5.75;n,3.63;o,2.06。

实施例2

(1)中间体4的合成:将原料-56(10g,23.92mmol)和原料d-56(6.00g,23.92mmol)溶于30.00ml甲苯、乙醇和水(vtol:v:v=3:1:1)的混合溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入四三苯基膦钯(0.28g,0.24mmol)和碳酸钾(6.61g,47.84mmol),搅拌均匀,升温并回流5小时,待溶液冷却至室温后,保留有机相,然后用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物。使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,制备得到中间体4(9.85g,产率:75.67%);

(2)中间体5的合成:将中间体4(9.00g,16.54mmol)和原料e-56(3.32g,16.54mmol)溶于30.00ml甲苯、乙醇和水(vtol:v:v=3:1:1)的混合溶液中,接着换气3次,氮气保护下加入四三苯基膦钯(0.20g,0.17mmol)和碳酸钾(4.57g,33.08mmol),搅拌均匀,升温并回流5小时,待溶液冷却至室温后,保留有机相,然后用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物。使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,制备得到中间体5(7.82g,76.22%);

(3)中间体6的合成:将中间体6(7.00g,11.28mmol)和原料g-5(2.77g,11.28mmol)溶于25.00ml甲苯溶液中,接着用单位置换空气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.10g,0.11mmol),三叔丁基膦(0.11g,0.56mmol)及叔丁醇钠(2.17g,22.56mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体6(5.42g,产率:61.28%);

(4)化合物h-56的合成:将中间体6(5.00g,6.37mmol)和原料g-56(1.65g,6.37mmol)溶于15.00ml甲苯溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.05g,0.06mmol),三叔丁基膦(0.06g,0.32mmol)及叔丁醇钠(1.22g,12.74mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得化合物h-56(3.77g,产率:61.45%,mw:963.21);

对所得化合物h-56进行检测分析,结果如下:

hplc纯度:>99%。

质谱测试:理论值为963.24;测试值为963.21。

元素分析:

计算值为:c,89.78;h,5.65;n,2.91;o,1.66;

测试值为:c,89.79;h,5.64;n,2.92;o,1.65。

实施例3

(1)中间体6的合成:将原料-63(10.00g,23.03mmol)和原料f-63(6.80g,23.03mmol)溶于30.00ml甲苯溶液中,接着用氮气置换氧气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.21g,0.23mmol),三叔丁基膦(0.23g,1.15mmol)及叔丁醇钠(4.43g,46.06mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体6(9.31g,产率:62.31%)。

(2)化合物h-63的合成:将中间体6(9.00g,13.87mmol)和原料g-64(5.00g,13.87mmol)溶于30.00ml甲苯溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.13g,0.14mmol),三叔丁基膦(0.14g,0.69mmol)及叔丁醇钠(2.67g,27.74mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体6(7.94g,产率:61.61%,mw:929.25)。

对所得化合物h-63进行检测分析,结果如下:

hplc纯度:>99%。

质谱测试:理论值为929.24;测试值为929.25。

元素分析:

计算值为:c,87.89;h,5.64;n,3.01;s,3.45;

测试值为:c,87.89;h,5.62;n,3.02;s,3.46。

实施例4

(1)中间体5的合成:将原料-89(10.0g,20.61mmol)和原料e-89(4.22g,20.61mmol)溶于300.00ml甲苯、乙醇和水(vtol:v:v=3:1:1)的混合溶液中,接着用氮气置换氧气3次,氮气保护下加入四三苯基膦钯(0.24g,0.21mmol)和碳酸钾(5.70g,41.22mmol),搅拌均匀,升温并回流5小时,待溶液冷却至室温后,保留有机相,然后用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物。使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,制备得到中间体5(9.00g,产率:77.19%);

(2)中间体6的合成:将中间体5(8.00g,14.15mmol)和原料f-89(2.39g,14.15mmol)溶于30.00ml甲苯溶液中,接着用氮气置换氧气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.13g,0.14mmol),三叔丁基膦(0.14g,0.71mmol)及叔丁醇钠(2.72g,28.30mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体6(5.90g,产率:63.82%)。

(3)化合物h-89的合成:将中间体6(5.00g,7.65mmol)和原料g-89(1.30g,7.65mmol)溶于20ml甲苯溶液中,接着用氮气置换氧气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.07g,0.08mmol),三叔丁基膦(0.08g,0.38mmol)及叔丁醇钠(1.47g,15.3mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得化合物h-049(3.70g,产率:65.02%,mw:742.05)。

对所得化合物h-89进行检测分析,结果如下:

hplc纯度:>99%。

质谱测试:理论值为742.02;测试值为742.05。

元素分析:

计算值为:c,87.41;h,6.93;n,5.66;

测试值为:c,87.40;h,6.93;n,5.67。

实施例5

(1)中间体4的合成:将原料-103(10.00g,21.00mmol)和原料d-103(5.27g,21.00mmol)溶于30ml甲苯、乙醇和水(vtol:v:v=3:1:1)的混合溶液中,接着用氮气置换氧气3次,氮气保护下加入四三苯基膦钯(0.24g,0.21mmol)和碳酸钾(5.80g,42.00mmol),搅拌均匀,升温并回流5小时,待溶液冷却至室温后,保留有机相,然后用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物。使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,制备得到中间体4(9.36g,产率:74.03%);

(2)中间体5的合成:将中间体4(9.00g,14.94mmol)和原料e-103(3.00g,14.94mmol)溶于30.00ml甲苯、乙醇和水(vtol:v:v=3:1:1)的混合溶液中,接着用氮气置换氧气3次,氮气保护下加入四三苯基膦钯(0.17g,0.15mmol)和碳酸钾(4.13g,29.88mmol),搅拌均匀,升温并回流5小时,待溶液冷却至室温后,保留有机相,然后用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂,得到固体有机物。使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解,然后缓慢滴加到石油醚溶液中,搅拌均匀,有沉淀析出,抽滤得固体,依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗,烘干,制备得到中间体4(7.50g,产率:73.98%);

(3)中间体6的合成:将中间体5(7.00g,10.32mmol)和原料f-103(2.53g,10.32mmol)溶于30.00ml甲苯溶液中,接着换气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.10g,0.10mmol),三叔丁基膦(0.11g,0.52mmol)及叔丁醇钠(19.84g,20.64mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体6(5.65g,产率:64.94%)。

(4)化合物h-103的合成:将中间体6(5.00g,5.93mmol)和原料g-103(1.25g,5.93mmol)溶于20.00ml甲苯溶液中,接着用氮气置换空气3次,氮气保护下加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.05g,0.06mmol),三叔丁基膦(0.06g,0.30mmol)及叔丁醇钠(1.14g,11.86mmol),搅拌均匀,升温并回流,反应5h;反应结束后,稍降温度,使用硅藻土进行过滤,除去盐以及催化剂,滤液冷却至室温后,水洗三遍,保留有机相,接着用乙酸乙酯萃取水相;合并有机相后,使用无水硫酸镁进行干燥,并且使用旋转式蒸发器去除溶剂;利用二氯甲烷和石油醚(v:v=10:4)的混合溶液,通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体6(3.77g,产率:65.33%,mw:973.26)。

对所得化合物h-103进行检测分析,结果如下:

hplc纯度:>99%。

质谱测试:理论值为973.28;测试值为973.26。

元素分析:

计算值为:c,91.32;h,5.80;n,2.88;

测试值为:c,91.33;h,5.80;n,2.87。

因结构通式为发明内容中的化学式1,其他化合物的合成路线和原理均与上述所列举的实施例相同,所以在此不再穷举。其中,本发明实施例6-15按照上述制备方法可得到如下表1所示的发光辅助材料:

表1:

器件实施例1

该实施例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:

(1)将涂层厚度为150nm的ito玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次,超声波洗涤30分钟,用蒸馏水反复清洗2次,超声波洗涤10分钟,蒸馏水清洗结束后,异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤以后干燥,转移到等离子体清洗机里,将上述基板洗涤5分钟,送到蒸镀机里;

(2)首先在ito阳极层上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料hat-cn,厚度为10nm;在空穴注入层上面真空蒸镀12nm的n,n'-二苯基-n,n'-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4'-二胺(npb)作为空穴传输层;在空穴传输层上面真空蒸镀95nm的上述实施例1提供的化合物1作为发光辅助层;然后在上述发光辅助层上真空蒸镀厚度为40nm的主体材料emh-1和掺杂材料emd-1作为发光层,其中主体材料和掺杂材料的重量比为97:3,其中主体材料emh-1和掺杂材料emd-1的结构式如下;接着在上述发光层上真空蒸镀厚度为35nm的et-1和liq作为电子传输层,其中et-1和liq的重量比为60:40,其中eth的结构式如下;在上述电子传输层上真空蒸镀厚度为1nm的yb作为电子注入层;最后在电子注入层上真空蒸镀镁和银作为阴极,镁和银的重量比为1:9,蒸镀厚度为18nm;在阴极上真空蒸镀厚度为70nm的idx001作为光取出层,即可得到有机电致发光器件。

参照上述器件实施例1提供的方法,分别选用化合物h-16、h-21、h-40、h-56、h-63、h-73、h-75、h-80、h-84、h-89、h-92、h-95、h-103、h-104替代化合物1,进行发光辅助层的蒸镀,并制备得到相应的有机电致发光器件,分别记为器件实施例2-15。

器件对比例1:

器件对比例1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是采用现有的对比化合物a替代上述器件实施例1中的发光辅助材料(化合物1)进行蒸镀。其中,对比化合物a的化学结构式为:

在6000(nits)亮度下对上述器件实施例1-20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测试结果

从表2可以看出,使用本发明提供的发光辅助材料制备的有机电致发光器件与对比例1提供的现有的有机电致发光器件相比较而言,其驱动电压明显降低,发光效率和寿命得到显著提高。

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。对于实施例公开的方案而言,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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