本发明属于有机光电材料领域,具体涉及一种空穴类有机电致发光化合物及其制备方法和应用。
背景技术:
1、有机发光现象是指使用有机发光材料将电能转换成光能的一种现象。这种有机发光器件通常包括阳极、阴极和中间的有机材料层。
2、有机材料层可以用不同材料形成的多层结构来提高有机发光器件的效率和稳定性,例如可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等形成。在这样的有机发光器件结构中,当在两个电极之间施加电压时,空穴和电子分别从阳极和阴极注入有机材料层,当注入的空穴和电子相遇时形成激子,并且当这些激子返回基态时发光。
3、材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点,对于不同结构的oled器件搭配而言,所使用的光电功能材料具有较强的选择性,相同的材料在不同结构器件中的性能表现也可能完全迥异。因此,针对当前oled器件的产业应用要求以及oled器件的不同功能膜层,器件的光电特性需求,必须选择更适合、性能更高的oled功能材料或材料组合,才能实现器件的高效率、长寿命和低电压的综合特性。
4、就当前的oled显示照明产业的实际需求而言,现有有机电致发光元件虽然在空穴传输效率、发光效率等方面有所提高,但是在使用寿命方面仍然不是很理想。
5、因此,如何提供一种新型结构的空穴传输材料以改善有机电致发光元件在使用寿命上的不足,是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明公开提供了一种空穴类有机电致发光化合物及其制备方法和应用。由本发明提供的空穴类有机电致发光化合物制备的器件驱动电压明显降低,发光效率以及寿命得到显著提高。
2、为了实现上述目的,本发明的第一个目的在于提供一种空穴类有机电致发光化合物。采用如下技术方案:
3、一种空穴类有机电致发光化合物,具有通式1结构:
4、
5、其中,
6、m、n分别选自0或1的整数,且m、n不同时为0;
7、r1、r2各自独立地选自氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、氨基、磺酸基、磺酰基、磷酸基、磷酰基、硅基、硼烷基;经取代或未经取代的(c1-c30)烷基、经取代或未经取代的(c2-c30)烯基、经取代或未经取代的(c2-c30)炔基、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,其杂原子选自氧(o)、氮(n)、硫(s);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,其杂原子选自氧(o)、氮(n)、硫(s);经取代或未经取代的(3元-25元)杂芳基胺基,其杂原子选自氧(o)、氮(n)、硫(s);经取代或未经取代的(c6~c60)芳基胺基、经取代或未经取代的(c1-c30)烷氧基、经取代或未经取代的(c6-c60)芳氧基。
8、需要说明的是,本发明提供的空穴类有机电致发光化合物可以作为有机电致发光器件的空穴传输材料,在用于有机电致发光器件后,可降低光电器件的驱动电压,显著提高光电器件的发光效率以及延长光电器件的使用寿命。
9、进一步地,r1、r2中至少有一个为亚胺基;优选为只含一个亚胺基。
10、上述术语中,“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变成另外的取代基,并且取代的位置没有限制,只要该位置为氢原子被取代的位置(即,取代基可以取代的位置)即可,并且当两个或更多个取代基取代时,两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
11、即上述的“取代或未经取代”中的“取代”,可优选的取代基为氘、氰基、卤素、硝基、羟基、磷酸基、硼烷基、硅基、c1~c8烷基、c2~c15烯基、c2~c10炔基、c6~c20芳基、c3~c10杂芳基、c1~c10烷氧基、c6~c20芳基氨基中的一种或多种。
12、在上述技术方案中,所述空穴类有机电致发光化合物选自所示结构的化合物:
13、
14、
15、
16、
17、
18、
19、本发明的第二个目的在于提供一种如上所述空穴类有机电致发光化合物的制备方法,具体操作如下:
20、步骤一:
21、在反应瓶中加入甲苯、乙醇和水的混合溶液(v:v:v=3:1:1)、原料a(1.0eq)、原料b(1.0-1.2eq)、碳酸钾(2.0-4.0eq),通氮气后再加入四(三苯基膦)钯(0.01-0.03eq),升温到65-95℃反应2-14h;利用薄层谱法检测反应,确认反应结束后,降温,加水和二氯甲烷萃取分液,保留有机相后浓缩,利用二氯甲烷和石油醚(v:v=1:4-1:12)的混合溶液,通过柱色谱法纯化得到中间体1;
22、步骤二:
23、在-78℃下,在反应瓶中加入四氢呋喃和中间体1(1.2eq),换氮气3次,搅拌10-30min后,再向反应瓶中缓慢加入正丁基锂(1.2eq),反应2h,将含有溶解原料c的四氢呋喃加入到反应瓶中,搅拌均匀后,停止制冷,升温至室温继续反应2-15h;利用薄层色谱法检测反应,确定反应结束后,加水和二氯甲烷萃取、分液,合并有机相后浓缩,利用二氯甲烷和石油醚(v:v=1:2-1:5)的混合溶液,通过柱色谱法纯化得到中间体2;
24、步骤三:
25、将中间体2(1.0eq)溶于dcm(10.0eq)中,室温下搅拌至溶解,随后将甲基磺酸(5.0eq)加到中间体2溶液中,反应5-60min;利用薄层色谱法检测反应,反应结束后,加水搅拌,萃取、分液,再用二氯甲烷萃取水相,合并有机相后浓缩,利用二氯甲烷和石油醚(v:v=1:4-1:8)的混合溶液,通过柱色谱法纯化得到中间体3;
26、步骤四:
27、将中间体3(1.0eq)和t-buok(1.5eq)加入到反应瓶中,加入dmf溶剂,并搅拌充分混合;室温时滴加ch3i(2.0eq),反应2小时后,再滴ch3i(2.0eq),反应过夜;降至室温,将反应液倒入冷水中,然后用乙酸乙酯萃取,再水洗两遍,随后用无水硫酸镁干燥,最后以二氯甲烷和石油醚的混合物作为洗脱剂(vdcm:vpe=1:14),用管柱色谱法纯化剩余物质,得到通式1;
28、具体合成路线如下:
29、
30、其中,r1~r2、n、m如上述通式1中所定义。
31、且,本发明的空穴类有机电致发光化合物可通过所属领域的技术人员已知的方法制备,优选以上反应流程来制备。
32、本发明的第三个目的在于提供一种空穴类有机电致发光化合物的应用,如上所述的空穴类有机电致发光化合物应用于有机电致发光器件。
33、具体地,所述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和所述第二电极之间的有机物层;所述有机物层中包含如上所述的空穴类有机电致发光化合物。
34、且,所述空穴类有机电致发光化合物作为有机电致发光器件的空穴传输材料。
35、与现有技术相比,本发明提供了一种空穴类有机电致发光化合物及其制备方法和应用,具有如下优异效果:
36、本发明提供了一种空穴传输材料,配合物上的胺结构不仅具有较低的离子化电位,较好的给电子性,较高的空穴迁移率,还能降低分子的对称性,增加分子的构象异构体。同时,并环的结构,增加了分子量,使得分子间不易结晶、不易聚集,从而使材料具有较高的光热稳定性。
37、通过本发明得到的空穴传输材料在用于有机电致发光器件后,可降低光电器件的驱动电压,显著提高光电器件的发光效率以及延长光电器件的使用寿命。
1.一种空穴类有机电致发光化合物,其特征在于,所述空穴类有机电致发光化合物的结构如通式1所示:
2.根据权利要求1所述的空穴类有机电致发光化合物,其特征在于,r1、r2中至少有一个为亚胺基。
3.根据权利要求2所述的空穴类有机电致发光化合物,其特征在于,r1、r2中只有一个亚胺基。
4.根据权利要求1所述的空穴类有机电致发光化合物,其特征在于,所述空穴类有机电致发光化合物的结构包括但不限于如下化合物ht-1-ht-100中的任意一种:
5.一种如权利要求1所述的空穴类有机电致发光化合物的制备方法,其特征在于,方法操作如下:
6.一种空穴类有机电致发光化合物的应用,其特征在于,如权利要求1所述的空穴类有机电致发光化合物应用于有机电致发光器件。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述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和所述第二电极之间的有机物层;所述有机物层中包含如权利要求1所述的空穴类有机电致发光化合物。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述空穴类有机电致发光化合物作为有机电致发光器件的空穴传输材料。
