专利名称：一种二-三芳胺取代膦氧基苯并菲类化合物、中间体及制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明属于有机电致发光领域，具体涉及一种基于磷氧官能团与三芳胺而设计的双极性有机材料及其制备方法，以及其在有机电致发光器件中磷光发光层的主体材料、电子或空穴传输材料中的应用。
背景技术：
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,简称0LED)是一种以有机材料作为活性材料的电流驱动式发光器件，具体是指有机半导体材料和有机发光材料在电场的驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的技术。与无机材料不同，有机材料具有合成成本低、功能可调、可柔性、以及成膜性好的特点。而且基于有机材料的器件通常制作工艺简单，易于大面积制备，环境友好，可采用操作温度较低的薄膜制备方法，因此具有制作成本低的优点，具有巨大的应用潜力并在过去的20年内引起国内外学者的广泛关注与研究。有机电致发光及相应的研究最早要追溯到1963年，当时美国纽约大学的P.Pope等人将数百伏的电压通过蒽晶体时观察到发光现象，并借此发表了世界上第一篇关于OLED的文献，但由于驱动电压过高与发光效率太低，这一技术在当时并未受到重视。1979年，柯达公司的邓青云博士意外地发现了一块做实验用的有机蓄电池在发光，从此展开了对OLED的研究。1987年美国柯达公司的C.W.Tang等人首次把空穴传输层引入到有机发光器件中，他们采用真空蒸镀技术把Alq3和TH)镀膜制成了一种双层有机材料结构的非晶膜型器件，该器件具有1%的外部量子效率，在低于IOV的工作电压下有超过lOOcd/m2的亮度，效率超过1.51m/W，至此，OLED才引起世人观注(US4356429)。这类器件具有轻薄、高亮度、宽视角、驱动电压低，色彩丰富，快速响应、对比度高能耗低、环境适应性强、成本低等优点，可广泛用于平面发光元件如平板显示器和面光源，因此OLED的研究已经不限于学术界，几乎所有的国际著名的电子公司 及化学公司都投入巨资进入该领域。
权利要求
1.一种二 -三芳胺取代膦氧基苯并菲类化合物，其特征在于，具有结构式(Pn)所示的结构:
2.根据权利要求1所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲类化合物，其特征在于:所述R3和R4同时为氢。
3.根据权利要求2所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲类化合物，其特征在于:ΑΓι、Ar2彼此独立地为苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基、联苯基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、芴基、茚并芴基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、N-甲基咪唑基、N-苯基咪唑基、苯并蒽基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-吡啶基、4-吡啶基、取代或未取代的邻亚联苯基。
4.根据权利要求3所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲类化合物，其特征在于=Ar3为苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基、联苯基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、1-萘基、2-萘基、蒽基、苯并蒽基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-恶唑基、2-吡啶基或4-吡啶基。
5.根据权利要求4所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲类化合物，其特征在于:&、R2彼此独立地为氢、广8个碳原子的烷烃基、f 5个碳原子的烷氧烃基、环烷烃基、芳基或杂芳基。
6.根据权利要求5所述的膦二-三芳胺取代膦氧基苯并菲类化合物，其特征在于: 所述的烧经基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基； 所述的烧氧经基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或异丁氧基； 所述的芳基为苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基或联苯基； 所述的杂芳基为呋喃基、喹啉基、异喹啉基、芴基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、N-甲基咪唑基、苯并蒽基、噻吩基、2-吡啶基或4-吡啶基。
7.根据权利要求2-6任一所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲类化合物，其特征在于，所述化合物选自以下结构式中的一种:
8.一种制备权利要求1-7任一所述的二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲类化合物的中间体，其特征在于，具有结构式(Sn)所示的结构:
9.根据权利要求8所述的中间体，其特征在于:所述R3和R4为氢。
10.根据权利要求9所述的中间体，其特征在于: Ar3为苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基、联苯基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、1-萘基、2-萘基、蒽基、苯并蒽基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-恶唑基、2-吡啶基或4-吡啶基。
11.根据权利要求10所述的中间体，其特征在于: R1、R2彼此独立地为龜*、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基或异丁氧基、氣、氣、漠以及甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基、联苯基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、芴基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、N-甲基咪唑基、苯并蒽基、噻吩基、2-吡啶基或4-吡啶基。
12.根据权利要求9-11任一所述的中间体，其特征在于，所述中间体选自以下结构式:
13.一种制备权利要求2-7任一所述的二 -三芳胺基取代膦氧基苯并菲类化合物的方法，其特征在于:所述化合物是由权利要求9-11任一所述的中间体在催化剂存在下，与二芳胺发生Buchwald-Hartwig反应制得；
14.根据权利要求13所述的制备二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲类化合物的方法，其特征在于:在氮气保护下将中间体和二芳胺以及催化剂加入到无水溶剂中，所得混合物在70-140°C下反应后冷却至室温，加水淬灭并分液，萃取水相并合并有机相，干燥即得粗产品O
15.根据权利要求13或14所述的制备二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲类化合物的方法，其特征在于: 所述催化剂为叔丁醇钠、二 (亚苄基丙酮)钯和三叔丁基膦。
16.一种制备权利要求9-12任一所述的中间体的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将结构式(X)所示的苯乙烯基萘在碘和环氧丙烷催化剂存在下发生催化关环反应，得到结构式(Y)所示的二氯代1，12- 二溴苯并[C]菲衍生物；
17.根据权利要求16所述的制备中间体的方法，其特征在于，所述步骤(I)中，所述结构式(X)所示的苯乙烯基萘是通过如下步骤制得的: (i )将结构式(a)所示的溴节与三苯基膦发生反应,得到结构式(b)所示的三苯基溴化磷衍生物；
18.根据权利要求16所述的制备中间体的方法，其特征在于，所述步骤(I)中，所述结构式(X)所示的苯乙烯基萘是通过如下步骤制得的: (i ’)将结构式(e)所示的溴甲基萘与三苯基膦发生反应，得到结构式(f)所示的三苯基溴化磷衍生物；
19.一种用于有机电致发光器件的材料,包括权利要求1-7中任意一项所述的二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲类化合物。
20.根据权利要求19所述的有机电致发光器件的材料，其特征在于，所述材料为磷光主体材料、电子传输或空穴转输材料。
21.一种有机电致发光器件，包括阴极、阳极和有机功能层，所述有机功能层中包括至少一个发光层，其特征在于:所述发光层中的磷光主体材料为一种或多种权利要求1-7中任意一项所述的二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲类化合物。
22.根据权利要求20所述的有机电致发光器件，其特征在于:所述磷光主体材料中掺杂有磷光染料。
全文摘要
本发明涉及一种带有磷氧官能团以及三芳胺官能团的双极性有机材料。此类化合物通式如下式(Pn)所示，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5彼此独立地为芳基或杂芳基；R1～R4彼此独立地为氢、烷烃基、烷氧烃基、环烷烃基、芳基、或杂芳基。本发明的双极性化合物，作为三重态发光染料的主体材料或者载流子传输材料使用，其具备高载流子传输能力、高稳定性的特点，同时，既能够传输电子又能够传输空穴，有效地保证了发光层的电荷传输平衡，提高相应有机电致发光器件的亮度和效率，改善有机电致发光器件的寿命，克服器件在大电流下的效率低和寿命短的缺点。
文档编号H01L51/54GK103183711SQ20121037451
公开日2013年7月3日 申请日期2012年9月29日 优先权日2011年12月28日
发明者邱勇, 范洪涛, 李建仁, 李银奎 申请人:昆山维信诺显示技术有限公司, 清华大学, 北京维信诺科技有限公司