专利名称：经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法
技术领域：
本发明特别涉及一种高产率高选择性的经式(mer-)氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物合成方法。
背景技术：
OLED技术由于其具备高发光亮度，可视角大，色饱和度好并且可在柔性衬底上制作等优点得到了人们广泛的关注。目前商用的红、绿、蓝(R、G、B)环金属铱(III)磷光材料已经用于OLED显示器件的生产。对绿光和红光发射金属铱(III)配合物磷光材料，效率已经接近100%，色饱和度也已满足高性能显示的要求。而蓝光发射金属铱(III)配合物磷光材料的研究仍然是制约着OLEDs发展的一个重要因素。自从2005年Thompson研究小组率先制备出氮杂环卡宾环金属铱深蓝磷光配合物以来，由于卡宾是强场配体，能够满足制备深蓝发射的磷光材料的需要，所以越来越多的研究人员将有机电致发光中所需的深蓝磷光材料寄托在氮杂环卡宾环金属铱配合物的研究上来。例如Chung-Chih mi和Yun Chi等人报道的卡宾类环金属铱磷光配合物的最大发射波长可以达到458nm，光致发光量子效率高达73%，这一结果要比目前商用的OLED蓝光材料Firpic性能优异很多(参阅“Highly Efficient Blue-Emitting Iridium(III)Carbene Complexes and Phosphorescent OLEDs，，，《Angewandte Chemie International Edition》，2008，24，4542—4545)；又如 Hisahiro Sasabe和Junji Kido等人报道的经式(mer-)结构的氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的最大发射波长可以达到在445nm，其做成的OLED蓝光器件的最大功率效率可以达到 35. 91m/W(参阅“High-Efficiency Blue and White Organic Light-Emitting Devices Incorporating a Blue Iridium Carbene Complex”，《Advanced Materials》，2010，22， 1-5)。但是目前所报道的有关咪唑型卡宾环金属铱配合物的合成方法非常有限，从目前的文献报道来看，主要有以下三种方法。第一种方法是Tissa Sajoto等人报道的利用将Ag2O, IrCl3 · (H2O)3与咪唑盐在乙二醇单乙醚质子性溶剂中一锅煮的方法可分离得到经式((mer-)的氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物，这种方法需要咪唑盐配体过量很多，总产率不足对％。(参阅“Blue and Near-UV Phosphorescence from Iridium Complexes with Cyclometalated Pyrazolyl or N-heterocyclic Carbene Ligands，，，〈〈Inorganic Chemistry〉〉，2005,44, 7992-8003)。第二种方法是Chih-Hsien Chien等人报道的[IrCl (COD)J2为原料在氧化银存在下与相应的咪唑盐在质子性溶剂乙二醇单乙醚中回流反应得到相应的氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物，该方法产率虽然得到了改善，但是所需的铱源[IrCl(C0D)]2价格昂贵， 生产成本很高° (参阅"Stepwise and one-pot syntheses of Ir (III) complexes with imidazolium-based carbene ligands", ((Dalton Transactions》，2008，916—923)。第三种方法是Kazuyoshi Tsuchiya等人报道的同样是在质子型溶剂乙二醇单乙醚中通过IrCl3 · (H2O)3和咪唑盐在A^CO3在Na2CO3的作用下得到相应的氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物，但经式(mer-)产物产率不高。(参阅“Synthesis and Photophysical
4Properties of Substituted Tris (phenylbenzimidazοIinatο)Ir (III)Carbene Complexes as a Blue Phosphorescent Material", ((European Journal of Inorganic Chemistry)), 2010，926-933)。 从以上三种方法可以看出，每种方法都有自己的弊端，所以现有经式((mer-)氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法有待改善。本发明的目的在于提出一种高产率高选择性合成经式((mer-)氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的方法，从而克服现有技术中的不足。为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案一种经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于，该方法为将银卡宾、无机碱和铱源IrCl3 ·(让03在非质子溶剂中避光回流反应他以上，获得目标产物；所述无机碱与IrCl3 VthO3的摩尔比为3 1 15 1 ；所述银卡宾和经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的结构分别如下式①、②所示
权利要求
1. 一种经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于，该方法为 将银卡宾、无机碱和铱源IrCl3 · (tht) 3在非质子溶剂中避光回流反应他以上，获得目标产物，所述无机碱与IrCl3 Wtht) 3和银卡宾的摩尔比分别为3 1 15 1和1 1 5 1 ；所述的银卡宾和经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的结构分别如下式①、②所
2.如权利要求1所述经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于 所述无机碱采用无机弱碱，所述无机弱碱为无水碳酸钠、碳酸氢钠和无水碳酸钾中的任意一种或两种以上的组合。
3.如权利要求1所述经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于 所述避光回流反应的时间优选为 120h。
4.如权利要求1所述经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于 所述非质子溶剂为沸点高于70°C的非质子溶剂。
5.如权利要求4述经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于所述非质子溶剂为甲苯、二甲苯或其组合。
6.如权利要求1所述经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于 所述银卡宾是由摩尔比为1 2 10 1的氧化银和/或碳酸银与咪唑盐反应生成的，所述咪唑盐的结构如下式③所示
7.如权利要求1所述的经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于，该方法具体为将银卡宾、无机弱碱和铱源IrCl3 ·(丨社)3在非质子溶剂中氮气保护避光回流反应他 120h，而后将反应混合物静置至室温，并除去有机溶剂，余留物经柱层析纯化得到目标产物。
8.如权利要求1或7所述的经式氮杂环卡宾环金属铱磷光配合物的合成方法，其特征在于，所述铱源IrCl3 · (tht)3是经如下工艺制备的将IrCl3(H2O)3和过量的四氢噻吩在有机溶剂和水的混合液中回流反应12h以上，反应完成后，将混合溶液静置到室温进行过滤， 滤出物经洗涤、干燥后得到铱源，所述有机溶剂为乙二醇单乙醚和/或乙二醇单甲醚。
全文摘要
本发明涉及一种经式(mer-)氮杂环卡宾环金属铱磷光配化合物的合成方法，该方法采用氧化银和咪唑盐等氮杂环卡宾前驱体反应生成的银卡宾，在无机弱碱作用下，通过选用非质子溶剂，和IrCl3·(tht)3避光回流反应，从而高产率高选择性获得经式(mer-)氮杂环卡宾环金属铱磷光配化合物。本发明所涉及的原料价廉易得，工艺简便易操作，副产物少，纯化方便，产率相比现有技术有大幅提高，为合成有机电致发光(OLED)领域所急需的深蓝高效磷光掺杂材料提供了新的方法和思路。
文档编号C07F15/00GK102212084SQ20111009204
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者刘扬, 周宇扬, 周明, 李宛飞 申请人:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所