专利名称：含有三苯胺和联吡啶结构的空穴传输材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及光电材料领域，特别是含有三苯胺和联吡啶结构的空穴传输材料及制备方法，同时对他们的光电性质进行研究。该类空穴传输材料具有良好的溶解性能，适合采取经济简单的旋涂方法制备大面积固体膜，材料具备优良的热性能和合理的最高分子占据轨道能级，相关性能测试表明，该类材料适合作为空穴传输材料使用。
背景技术：
空穴传输材料是制备光电转换器件的重要功能原料，主要应用于有机光导体 (OPC)，有机电致发光器件(OLED)和染料敏化太阳能电池(DSSC)中。在功能分离型有机光导体中，空穴传输材料传输性能的优劣直接影响到有机光导体的光敏性。而在有机电致发光器件中，空穴传输层传输载流子能力直接影响到了器件电子注入效率，激子的形成等，从而影响到了器件的亮度、效率和寿命等作用。另外具有发光性能的空穴传输材料由于可以减少器件的厚度，简化器件的制作工艺而受到人们的重视。寻求新型性能优良的空穴传输材料是当前研究的热点和重点。迄今为止，已有大量的空穴传输材料开发成功，其中代表性的品种有三苯胺类化合物、芳香族腙类化合物、联苯二胺类化合物、苯乙烯类化合物和丁二烯类化合物等。其中三苯胺类化合物能够在电场作用下形成铵离子自由基使其具有较高的空穴迁移率，而且其较高的LUMO的能级可以阻挡电子穿越发光层到达正极，成为空穴传输材料(HTM)的首选。有机小分子三苯胺类化合物以其合成简单、容易提纯而日益受到重视。目前在有机小分子电致发光器件中常用的空穴传输材料N，N’ - 二苯基-N，N’ -双-(3-甲基苯基)-[1，1，_ 联苯]-4，4，_ 二胺(TPD)和 N，N' - 二苯基-N，N' -二(1_ 萘基)_1，1'-联苯_4，4' -二胺(NPB)，就是具有三芳胺结构单元的化合物。但这些小分子化合物成膜性不好，这些空穴传输材料只能通过真空蒸镀法来应用于OLED显示器上，但这很不利于商业化应用。作为小分子三苯胺类空穴传输材料，具备良好的溶解性可以保证其利用经济可行的旋涂方法制备大面积固体膜；另外化合物应该具有合理的HOMO能级，从而有利于空穴的注入；要有较高的玻璃化转变温度(Tg)，可以避免由于材料较低的Tg引起的传输层软化、空穴传输物质从有机树脂中渗出及传输性能下降等问题，保证了器件能够长期稳定使用。从分子设计的角度上看，引入甲氧基及非平面连接基团可以提高分子的溶解性；设计空间位阻大、不对称的化合物，可以使分子与分子之间的凝聚力减小，从而减少结晶的倾向，提高了材料的Tg。因此本专利将联吡啶和三苯胺通过不同的桥键连接，并引入甲氧基，以期制备具有良好溶解性和较高的玻璃化转变温度的空穴传输材料。
发明内容
本发明的目的是制备具有良好溶解性的一类含有三苯胺和联吡啶结构的新型空穴传输材料，提供一类可作为空穴传输材料的含有三苯胺和联吡啶结构化合物及其制备方法。
具体技术方案如下一类含有三苯胺和联吡啶结构的新型空穴传输材料，具有如下结构
权利要求
1. 一类含有三苯胺和联吡啶结构的新型空穴传输材料，其特征是具有如下结构
2. —种权利要求1所述的含有三苯胺和联吡啶结构的不对称空穴传输材料，其特征在当R1为=、&和R3均为CH3时，空穴传输材料的结构式为Sl ；
3.权利要求2所述的空穴传输材料的制备方法，其特征是S1-S6结构空穴传输材料的合成方法为N2保护下，向反应器中加入相应的三苯胺醛，Horner试剂和干燥的四氢呋喃，搅拌至全部溶解后冰浴降温至0°C，滴加叔丁醇钾的四氢呋喃溶液，反应液在冰浴条件下搅拌反应完全后旋蒸除去溶剂，用二氯甲烷溶解后，水洗两次后用无水MgSO4干燥，旋蒸除去溶剂，粗品用柱色谱分离后可得到目标产物S1-S6 ；三苯胺醛、Horner试剂和叔丁醇钾的投料摩尔比为 1 1. 1 1. 65 2. 2。
4.如权利要求3所述的方法，其特征是所述的三苯胺醛为
5.如权利要求3所述的方法，其特征是所述的Horner试剂为
全文摘要
本发明涉及光电材料领域，特别是含有三苯胺和联吡啶结构的空穴传输材料及制备方法；N2保护下，向反应器中加入相应的三苯胺醛，Horner试剂和干燥的四氢呋喃，搅拌至全部溶解后冰浴降温至0℃，滴加叔丁醇钾的四氢呋喃溶液，反应液在冰浴条件下搅拌反应完全后旋蒸除去溶剂，用二氯甲烷溶解后，水洗两次后用无水MgSO4干燥，旋蒸除去溶剂，粗品用柱色谱分离后可得到目标产物(结构式如下)。本发明提供了一类新型含有三苯胺和联吡啶结构的空穴传输材料、制备及光电性质研究，丰富了小分子空穴传输材料的研究内容，拓展了新型空穴传输材料的设计思路。对于有机光电空穴传输材料的研究有着重要的理论和实际意义。
文档编号C07D213/38GK102181282SQ201110068968
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者吕海军, 李祥高, 王世荣, 高文正 申请人:天津大学