菲并嘧啶衍生物及其在有机发光器件中的应用的制作方法

文档序号:19189951发布日期:2019-11-20 01:59阅读:176来源:国知局

本发明涉及一种新的有机杂环化合物,尤其涉及一类含有菲并嘧啶基团的有机物及其衍生物,以及它们在有机电致发光器件中的应用。



背景技术:

目前随着oled技术在显示和照明两大领域的不断推进,人们对于其核心材料的研究更加关注,业界一直致力于开发新的有机电致发光材料以进一步提高器件的发光效率和寿命。

一般来说,常见的电子传输材料例如a1q3(八羟基喹啉铝)的电子迁移率要远低于空穴传输材料的空穴迁移率,因而在oled器件中一方面会导致载流子的注入和传输不均衡而造成的空穴与电子的复合几率降低,从而降低器件的发光效率,另一方面具有较低电子迁移率的电子传输材料会导致器件的工作电压升高,从而影响功率效率。

为了解决这个问题,专利文献1公开了一种化合物,其中诸如三嗪的含氮杂芳基键合到苯并咔唑的氮原子上作为有机电致发光化合物;专利文献2公开了一种化合物,含萘并嘧啶基团键合到杂环芳基上作为有机电致发光化合物。与a1q3作为电子传输材料相比,使用了专利文献1和2得到的化合物的有机电致发光器件的电压有所降低,效率有所提升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:kr10-1074193

专利文献2:wo2015/182769



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,现状是现有技术中的化合物用作电子传输材料时,迁移率仍然较低,导致使用该材料的有机电致发光器件的驱动电压仍然较高而发光效率仍不够高,不能满足oled器件对光电性能不断提升的需求以及移动化电子器件对于节能的需求。因此,开发新的具有高迁移率的电子传输材料具有很重要的意义。

解决问题的方案

本发明提供一类用于有机电致发光器件的新型化合物。该化合物通过引入菲并嘧啶基团,实现了良好的电子传输性能。

具体而言,本发明提供一种有机化合物,由如下通式(i)表示:

其中,ar1选自取代或未取代的c6~c60(不包括取代基的碳数在内,下同)的芳基(若未特别说明,本申请中的芳基包括稠环芳基);

ar2选自取代或未取代的c6~c60的芳基、含吡啶基团的c6~c30的杂芳基(若未特别说明,本申请中的杂芳基包括稠环杂芳基);

l1、l2分别独立地选自单键、c6~c14的亚芳基,优选选自单键、亚苯基、亚萘基,更优选为单键;

r1~r9分别独立地选自氢、卤素、氰基、c1~c12的烷基、取代或未取代的c6~c30的芳基、取代或未取代的c3~c30的杂芳基(优选稠环杂芳基),优选分别独立地选自氢、卤素、氰基、c1~c8的烷基、取代或未取代的c6~c24的芳基、取代或未取代的c3~c24的杂芳基;

当上述芳基或杂芳基具有取代基时,该取代基选自c1~c8的烷基、c6~c30的芳基,优选选自c1~c8的烷基、c6~c24的芳基。

研究发现,本发明化合物作为电子传输材料用于oled中时,可以有效降低使用了该化合物的有机电致发光器件的驱动电压,同时提高材料的寿命,其具体原因尚不明确,推测可能的原因是,本发明化合物包含菲并嘧啶结构作为吸电子基团有利于电子的注入,因此器件的驱动电压得以降低;本发明的化合物的菲并嘧啶的母体结构具有多环共轭特性,共轭体系的大小合适,平面性好,具有良好的热稳定性,有利于分子间的固态堆积,因此材料的寿命得以提升;此外,本发明化合物中作为吸电子基团的菲并嘧啶结构、作为给电子基团的不含氮的芳基ar1、以及可以作为吸电子基团(含吡啶的杂芳基)也可以作为给电子基团(芳基)的ar2之间隔着一个苯环,且分别连接于苯环的1,3,5位(即两两之间均为间位关系),有效地防止了分子内各基团之间的缔合,可能也是寿命提高的原因之一。

上述通式(i)中,r1~r8分别独立地优选选自氢、卤素、氰基、甲基、乙基、丙基、苯基、萘基,进一步优选选自氢、氯、氰基、甲基、乙基,最优选为氢。r9优选选自甲基、乙基、环己基、苯基、萘基,更优选为甲基或苯基,最优选为苯基。通过将r9设为上述基团从而取代嘧啶环上的活泼氢原子,能够进一步提高本发明化合物的稳定性。

上述通式(i)中,ar1选自取代或未取代的c6~c60的芳基。ar1选自的取代或未取代的c6~c60的芳基是指具有6至60个环骨架碳原子的芳族环系,包括单环结构取代基团例如苯基等,也包括共价连接结构的芳环取代基团例如联苯基、三联苯基等,还包括稠环结构取代基团例如萘基、蒽基、菲基、荧蒽基等,稠环结构取代基团与单环结构芳基相连接的结构基团例如苯联萘基、萘联苯基、联苯联蒽基等,以及共价连接结构的稠芳环取代基团例如联萘基等。上述芳基优选具有6至40个环骨架碳原子,更优选具有6至30个环骨架碳原子,最优选具有6至20个环骨架碳原子。上述芳基的具体例子如下:

进一步的,本发明的通式(i)中,ar1优选选自苯基、联苯基、蒽基、萘基、菲基、荧蒽基、苝基、三亚苯基(9,10-苯并菲)、9,9-二甲基芴基、螺芴基、苯联萘基、萘联苯基,更优选选自苯基、联苯基、蒽基、菲基、荧蒽基、苝基,进一步优选为菲基。

研究发现,在将ar1设为上述不含氮的芳香基团的情况下,本发明作为电子传输材料用于oled中时,能够进一步提高有机电致发光器件的寿命,其具体原因尚不明确,推测可能的原因是,上述芳香基团的空间位阻大小适中,有利于分子本身的稳定性和分子间的固态堆积,因此材料和器件的寿命均得以提升。

当ar1上具有取代基时,该取代基优选选自取代或未取代的c6~c30的简单芳基(即,没有稠环结构的芳基),更优选为苯基或萘基,进一步优选为苯基。

上述通式(i)中,ar2选自取代或未取代的c6~c60的芳基或c6~c30含吡啶基团的杂芳基。

ar2选自取代或未取代的c6~c60的芳基是指具有6至60个环骨架碳原子的芳族环系,包括单环结构取代基团例如苯基等,也包括共价连接结构的芳环取代基团例如联苯基、三联苯基、联萘基等,还包括稠环结构取代基团例如萘基、蒽基、菲基、荧蒽基等,稠环结构取代基团与单环结构芳基相连接的结构基团例如苯联萘基、萘联苯基、联苯联蒽基等,以及共价连接结构的稠芳环取代基团例如联萘基等。上述芳基优选具有6至40个环骨架碳原子,更优选具有6至30个环骨架碳原子,最优选具有6至20个环骨架碳原子。

ar2选自的含吡啶基团的c6~c30的杂芳基是指c6~c30的芳基结构通过共价键连接有例如吡啶、苯基吡啶等吡啶或其衍生物基团的杂芳基。上述杂芳基优选具有6至14个环骨架碳原子的芳基结构。上述杂芳基的具体例子如下:

ar2优选选自苯基、萘基、吡啶基、联吡啶基、苯基吡啶基、萘基吡啶基、苯基萘基吡啶基、萘基苯基吡啶基、联苯基吡啶基、吡啶基苯基吡啶基、吡啶基萘基吡啶基、喹啉基吡啶基。

ar2更优选为含吡啶基团的c6~c30杂芳基,进一步优选选自吡啶基(此时,l2为单键、亚苯基或亚萘基)、联吡啶基、苯基吡啶基、萘基吡啶基、苯基萘基吡啶基、萘基苯基吡啶基、联苯基吡啶基、吡啶基苯基吡啶基、吡啶基萘基吡啶基、喹啉基吡啶基,最优选为吡啶基或苯基吡啶基。

研究发现,在将ar2设为上述基团的情况下,本发明作为电子传输材料用于oled中时,能够明显提高有机电致发光器件的电流效率,其具体原因尚不明确,推测可能的原因是,吡啶基团具有吸电子作用,因此引入了包含吡啶基团的上述基团的本发明化合物具有高的电子注入能力。

进一步的,本发明的通式(i)表示的有机化合物可以优选为以下具体结构a1-a72中的一种,但这些化合物仅为代表性的。

本发明还涉及上述有机化合物在有机电致发光器件中的应用,特别是在有机电致发光器件中作为电子传输材料的的应用。

本发明提供一种有机电致发光器件,包括第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的若干有机层,其特征在于,所述有机层中含有上述有机化合物。

在上述有机电致发光器件中,所述化合物优选用作电子传输层材料、电子注入层材料或者发光层材料。

发明效果

本发明化合物中,作为吸电子基团的多环共轭特性的菲并嘧啶的母体结构、作为给电子基团的不含氮的芳基ar1、以及可以作为吸电子基团也可以作为给电子基团的ar2连接于同一个苯环的1,3,5位上。本发明化合物具有良好的热稳定性。将本发明化合物作为电子传输材料用于oled中时,能够明显提高电流效率,降低驱动电压、并延长器件寿命,可以满足oled器件对光电性能的需求。

另外,本发明化合物的制备工艺简单易行,原料易得,适合量产放大。

具体而言,上述通式(i)中的化合物可以是但不限于在有机电致发光器件中用作发光层材料。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明提到的化合物可以通过suzuki偶联反应合成得到,通过苯并嘧啶衍生物c0上卤素与芳基上带有硼酸酯结构的分子偶联,优选合成化合物a1-a50。其中c0通过商业途径购买获得。

本发明中未提到的合成方法的化合物的都是通过商业途径获得的原料产品。实施例中所用的各种化学药品如联硼酸频哪醇酯、碳酸钾、醋酸钾、[1,1′-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯、四三苯基磷钯以及二氧六环、四氢呋喃、二甲苯,乙醇等基础化工原料均可在国内化工产品市场买到。实施例中用到的一些芳基类卤代物c1-c50都是通过商业途径获得,从现有的国内外供应商直接购买或者定制合成所得。

本发明中的中间体和化合物的分析检测使用absciex质谱仪(4000qtrap)和布鲁克核磁共振仪(400m)。

合成实施例:

下面将以多个合成实施例为例来详述本发明的上述新化合物的具体制备方法,但本发明的制备方法并不限于这多个合成实施例,本领域技术人员可以在其基础上在不悖离本发明原则的前提下进行任何修改、等同替换、改进等,而将该方法扩展到本发明的权利要求书要求保护的技术方案的范围之内。

合成实施例1.化合物a1的合成

氮气保护下,以c1作为起始原料,将10gc1(0.02mol)溶解于200ml1,4-二氧六环,加入7.5g联硼酸频哪醇酯(0.024mol)、7.2gkoac(0.1mol)以及0.89g[1,1′-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.0012mol),回流搅拌过夜。反应完毕,用ea萃取,收集有机相过短硅胶柱滤出钯催化剂,将得到的滤液浓缩,加入乙醇煮洗半小时,过滤,收集固体,真空干燥后得到9g白色固体中间体1,收率80%。

氮气保护下,向500ml三口瓶中加入9g(0.02mol,1eq.)中间体1,9gk2co3,溶于四氢呋喃和水(体积比4∶1)的混合溶液的混合溶液250ml,加入苯并嘧啶衍生物c08.2g(20mol,1eq),0.091g四三苯基磷钯,开启搅拌,加热至80℃回流,反应5h,体系中有不溶物析出。反应液冷却至室温,过滤,将滤出的不溶物水洗三次,收集固体,用1l的二甲苯煮溶,趁热冲短硅胶柱,滤液冷却析出,过滤得到白色固体粉末a1化合物6.47g,收率60%。

化合物a1的核磁波谱数据:

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.55(s,2h),8.24(d,j=28.0hz,5h),7.62(dt,j=16.0,8.0hz,6h),7.55-7.41(m,5h),7.21-7.04(m,5h).

合成实施例2.化合物a2的合成

氮气保护下,以c2作为起始原料,将10gc2(0.02mol)溶解于200ml1,4-二氧六环,加入7.5g联硼酸频哪醇酯(0.024mol)、7.8gkoac(0.1mol)以及0.89g[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.0012mol),回流搅拌过夜。反应完毕,用ea萃取,收集有机相过短硅胶柱滤出钯催化剂,将得到的滤液浓缩,加入乙醇煮洗半小时,过滤,收集固体,真空干燥后得到9.3g白色固体中间体1,收率81%。

氮气保护下,向500ml三口瓶中加入9g(0.02mol,1eq.)中间体2,9gk2co3,溶于四氢呋喃和水(体积比4∶1)的混合溶液的混合溶液250ml,加入苯并嘧啶衍生物c07.6g(0.022mol,1.1eq),0.091g四三苯基磷钯,开启搅拌,加热至80℃回流,反应5h,体系中有不溶物析出。反应液冷却至室温,过滤,将滤出的不溶物水洗三次,收集固体,用1l的二甲苯煮溶,趁热冲短硅胶柱,滤液冷却析出,过滤得到白色固体粉末a1化合物6.8g,收率57%。

化合物a2的核磁波谱数据:

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(d,j=2.9hz,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.23(d,j=13.7hz,2h),7.98(s,1h),7.82-7.29(m,10h),7.17(t,j=24.0hz,4h).

合成实施例3.化合物a3的合成

氮气保护下,以c3作为起始原料,将10gc3(0.02mol)溶解于200ml1,4-二氧六环,加入7.4g联硼酸频哪醇酯(0.024mol)、7.1gkoac(0.1mol)以及0.89g[1,1′-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(0.0012mol),回流搅拌过夜。反应完毕,用ea萃取,收集有机相过短硅胶柱滤出钯催化剂,将得到的滤液浓缩,加入乙醇煮洗半小时,过滤,收集固体,真空干燥后得到8.8g白色固体中间体1,收率70%。

氮气保护下,向500ml三口瓶中加入8.5g(0.02mol,1eq.)中间体3,8.6gk2co3,溶于四氢呋喃和水的混合溶液(体积比4∶1)250ml,加入苯并嘧啶衍生物c08.2g(20mol,1eq),0.091g四三苯基磷钯,开启搅拌,加热至回流,反应20h,体系中有不溶物析出。反应液冷却至室温,过滤,将滤出的不溶物水洗三次,收集固体,用1l的二甲苯煮溶,趁热冲短硅胶柱,滤液冷却析出,过滤得到白色固体粉末a1化合物5.32g,收率58%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.21(d,j=2.0hz,3h),7.87(s,1h),7.73(d,j=16.0hz,5h),7.61(t,j=12.0hz,3h),7.55-7.32(m,10h).

合成实施例4.化合物a4的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c4,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体7.32g,收率为58.3%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.55(s,3h),8.37-8.17(m,8h),7.73-7.35(m,13h),7.13(d,j=20.0hz,2h).

合成实施例5.化合物a5的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c5,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体8.9g,收率为60.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.18(s,2h),8.88(d,j=32.0hz,2h),8.55(s,2h),8.21(s,1h),7.97-7.83(m,3h),7.80-7.55(m,7h),7.44(d,j=20.0hz,2h),7.23(s,2h),7.04(d,j=32.4hz,2h),2.58(s,3h).

合成实施例6.化合物a6的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c6,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体9.6g,收率为46.7%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.55(s,2h),8.24(d,j=21.6hz,2h),7.73-7.29(m,17h),7.13(d,j=20.0hz,4h).

合成实施例7.化合物a7的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c7,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体9.9g,收率为65.6%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.55(s,2h),8.24(d,j=28.0hz,5h),7.57(ddd,j=44.0,16.0,10.0hz,11h),7.25-7.03(m,5h).

合成实施例8.化合物a8的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c8,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体11.5g,收率为74.3%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.28-8.14(m,3h),7.96-7.31(m,19h).

合成实施例9.化合物a9的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c9,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体9.4g,收率为82.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.18(s,1h),9.16(d,j=2.9hz,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.45(s,1h),8.32(s,1h),8.21(s,1h),7.97(s,1h),7.87(d,j=4.0hz,2h),7.80-7.47(m,12h),7.47-7.15(m,7h).

合成实施例10.化合物a10的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c10,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体8.0g,收率为75.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.95(s,1h),8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.50(s,1h),8.37(s,1h),8.25(t,j=14.0hz,6h),8.12-7.94(m,3h),7.88(d,j=8.0hz,2h),7.81-7.60(m,5h),7.59-7.25(m,9h).

合成实施例11.化合物a11的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c11,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体7.3g,收率为67.9%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.55(s,2h),8.28-8.12(m,4h),7.73-7.33(m,13h),7.16(dd,j=22.0,14.0hz,6h).

合成实施例12.化合物a12的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c12,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体,收率为72.8%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.18(s,2h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.39(s,1h),8.34(s,1h),8.21(s,1h),8.18(s,1h),7.83-7.56(m,8h),7.56-7.34(m,5h),7.29-7.05(m,8h),1.69(s,6h).

合成实施例13.化合物a13的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c13,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体15.4g,收率为76.1%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(t,j=3.0hz,1h),9.14(s,2h),8.95(s,2h),8.53(d,j=20.0hz,4h),8.21(d,j=3.3hz,3h),7.88(d,j=8.0hz,3h),7.83-7.16(m,18h).

合成实施例14.化合物a14的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c14,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.6g,收率为69.8%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.55(s,1h),8.31(s,1h),8.21(t,j=5.3hz,3h),7.94-7.24(m,22h),7.14(d,j=20.0hz,2h).

合成实施例15.化合物a15的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c15,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.4g,收率为67.8%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.88(s,2h),8.77(s,2h),8.75(s,2h),8.67(s,1h),8.28(s,4h),8.21(s,1h),8.08(s,2h),7.90(s,1h),7.75(s,4h),7.62(d,j=20.0hz,3h),7.50-7.33(m,6h),2.50(s,6h).

合成实施例16.化合物a16的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c16,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体11.4g,收率为68.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.18(s,1h),9.14(s,2h),8.55(s,2h),8.22(t,j=6.0hz,3h),8.16(s,1h),7.80-7.16(m,12h),7.05(s,1h),2.87(s,1h),1.69(s,6h),1.17(s,6h).

合成实施例17.化合物a17的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c17,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体9.6g,收率为12.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.55(s,2h),8.31(s,1h),8.20(d,j=8.0hz,3h),7.72-7.33(m,13h),7.16(dd,j=22.0,14.0hz,6h).

合成实施例18.化合物a18的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c18,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.4g,收率为57.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(d,j=2.9hz,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.26(s,1h),8.20(d,j=8.0hz,3h),7.87(s,1h),7.81-7.64(m,4h),7.64-7.36(m,7h),7.35-7.05(m,8h),6.91(s,1h),2.58(s,3h).

合成实施例19.化合物a19的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c19,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体13.9g,收率为64.2%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(t,j=3.4hz,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.42(s,2h),8.21(s,1h),8.10(s,2h),7.81-7.31(m,15h),7.17(t,j=24.0hz,4h).

合成实施例20.化合物a20的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c20,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体15.8g,收率为69.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.95(s,1h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.53(d,j=20.0hz,2h),8.20(d,j=8.2hz,2h),7.98(s,1h),7.89(s,1h),7.78(d,j=4.0hz,2h),7.73-7.25(m,11h),7.13(d,j=20.0hz,2h).

合成实施例21.化合物a21的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c21,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体12.5g,收率为65.3%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.34(s,1h),8.88(s,2h),8.77(d,j=16.0hz,5h),8.55(s,1h),8.42-8.15(m,10h),7.77-7.42(m,11h),7.13(d,j=20.0hz,2h).

合成实施例22.化合物a22的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c22,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.5g,收率为56.2%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.15(d,j=8.0hz,4h),8.55(d,j=0.5hz,3h),8.37(s,1h),8.21(s,1h),8.17-7.40(m,13h),7.21(d,j=17.8hz,3h),2.44(s,3h).

合成实施例23.化合物a23的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c23,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体9.65g,收率为55.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.51(s,1h),8.24-8.06(m,4h),7.83-7.32(m,14h),7.08(s,1h).

合成实施例24.化合物a24的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c24,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体8.95g,收率为59.1%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.18(s,1h),9.16(t,j=3.3hz,1h),9.14(s,2h),8.95(s,1h),8.53(d,j=20.0hz,3h),8.36(s,1h),8.30-8.17(m,4h),7.88(d,j=8.0hz,2h),7.81-7.13(m,15h),1.69(s,6h).

合成实施例25.化合物a25的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c25,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体7.66g,收率为48.3%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.35-8.19(m,7h),7.87(s,1h),7.79-7.38(m,16h),7.25(s,8h).

合成实施例26.化合物a26的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c26,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体6.59g,收率为46.8%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.55(s,2h),8.28(s,4h),8.21(s,1h),7.91(d,j=4.0hz,4h),7.75(s,2h),7.67-7.34(m,9h),7.22-7.03(m,5h).

合成实施例27.化合物a27的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c27,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体8.72g,收率60.3%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.18(s,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.33(s,1h),8.22(d,j=12.0hz,2h),8.18(s,1h),7.82-7.04(m,14h).

合成实施例28.化合物a28的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c28,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体9.33g,收率72.1%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.55(s,1h),8.28(s,2h),8.28-8.13(m,5h),7.79(s,1h),7.72-7.42(m,9h),7.33-6.96(m,8h),1.33(s,9h).

合成实施例29.化合物a29的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c29,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体13.0g,收率为75.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.95(s,1h),8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.50(s,1h),8.37(s,1h),8.25(t,j=14.0hz,6h),8.12-7.94(m,3h),7.88(d,j=8.0hz,2h),7.81-7.60(m,5h),7.59-7.25(m,9h).

合成实施例30.化合物a30的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c30,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体14.3g,收率为67.9%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.55(s,2h),8.28-8.12(m,4h),7.73-7.33(m,13h),7.16(dd,j=22.0,14.0hz,6h).

合成实施例31.化合物a31的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c31,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体13.5g,收率为72.8%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.18(s,2h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.39(s,1h),8.34(s,1h),8.21(s,1h),8.18(s,1h),7.83-7.56(m,8h),7.56-7.34(m,5h),7.29-7.05(m,8h),1.69(s,6h).

合成实施例32.化合物a32的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c32,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体15.4g,收率为76.1%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(t,j=3.0hz,1h),9.14(s,2h),8.95(s,2h),8.53(d,j=20.0hz,4h),8.21(d,j=3.3hz,3h),7.88(d,j=8.0hz,3h),7.83-7.16(m,18h).

合成实施例33.化合物a33的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c33,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.6g,收率为69.8%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.55(s,1h),8.31(s,1h),8.21(t,j=5.3hz,3h),7.94-7.24(m,22h),7.14(d,j=20.0hz,2h).

合成实施例34.化合物a34的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c34,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.4g,收率为67.8%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.88(s,2h),8.77(s,2h),8.75(s,2h),8.67(s,1h),8.28(s,4h),8.21(s,1h),8.08(s,2h),7.90(s,1h),7.75(s,4h),7.62(d,j=20.0hz,3h),7.50-7.33(m,6h),2.50(s,6h).

合成实施例35.化合物a35的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c35,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体11.4g,收率为68.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.18(s,1h),9.14(s,2h),8.55(s,2h),8.22(t,j=6.0hz,3h),8.16(s,1h),7.80-7.16(m,12h),7.05(s,1h),2.87(s,1h),1.69(s,6h),1.17(s,6h).

合成实施例36.化合物a36的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c36,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体9.6g,收率为12.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.55(s,2h),8.31(s,1h),8.20(d,j=8.0hz,3h),7.72-7.33(m,13h),7.16(dd,j=22.0,14.0hz,6h).

合成实施例37.化合物a37的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c37,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.4g,收率为57.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(d,j=2.9hz,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.26(s,1h),8.20(d,j=8.0hz,3h),7.87(s,1h),7.81-7.64(m,4h),7.64-7.36(m,7h),7.35-7.05(m,8h),6.91(s,1h),2.58(s,3h).

合成实施例38.化合物a38的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c38,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体13.9g,收率为64.2%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(t,j=3.4hz,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.42(s,2h),8.21(s,1h),8.10(s,2h),7.81-7.31(m,15h),7.17(t,j=24.0hz,4h).

合成实施例39.化合物a39的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c39,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体15.8g,收率为69.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.95(s,1h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.53(d,j=20.0hz,2h),8.20(d,j=8.2hz,2h),7.98(s,1h),7.89(s,1h),7.78(d,j=4.0hz,2h),7.73-7.25(m,11h),7.13(d,j=20.0hz,2h).

合成实施例40.化合物a40的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c40,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.5g,收率为56.2%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.15(d,j=8.0hz,4h),8.55(d,j=0.5hz,3h),8.37(s,1h),8.21(s,1h),8.17-7.40(m,13h),7.21(d,j=17.8hz,3h),2.44(s,3h).

合成实施例41.化合物a41的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c41,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.5g,收率为56.2%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.15(d,j=8.0hz,4h),8.55(d,j=0.5hz,3h),8.37(s,1h),8.21(s,1h),8.17-7.40(m,13h),7.21(d,j=17.8hz,3h),2.44(s,3h).

合成实施例42.化合物a42的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c42,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体11.4g,收率为68.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.18(s,1h),9.14(s,2h),8.55(s,2h),8.22(t,j=6.0hz,3h),8.16(s,1h),7.80-7.16(m,12h),7.05(s,1h),2.87(s,1h),1.69(s,6h),1.17(s,6h).

合成实施例43.化合物a43的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c43,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.6g,收率为69.8%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.55(s,1h),8.31(s,1h),8.21(t,j=5.3hz,3h),7.94-7.24(m,22h),7.14(d,j=20.0hz,2h).

合成实施例44.化合物a44的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c44,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.4g,收率为57.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(d,j=2.9hz,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.26(s,1h),8.20(d,j=8.0hz,3h),7.87(s,1h),7.81-7.64(m,4h),7.64-7.36(m,7h),7.35-7.05(m,8h),6.91(s,1h),2.58(s,3h).

合成实施例45.化合物a45的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c45,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体9.65g,收率为55.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.63(s,2h),8.88(s,2h),8.71(d,j=8.0hz,4h),8.51(s,1h),8.24-8.06(m,4h),7.83-7.32(m,14h),7.08(s,1h).

合成实施例46.化合物a46的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c46,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体10.4g,收率为57.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(d,j=2.9hz,1h),9.14(s,2h),8.55(s,3h),8.26(s,1h),8.20(d,j=8.0hz,3h),7.87(s,1h),7.81-7.64(m,4h),7.64-7.36(m,7h),7.35-7.05(m,8h),6.91(s,1h),2.58(s,3h).

合成实施例47.化合物47的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c47,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体8.9g,收率为60.5%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.18(s,2h),8.88(d,j=32.0hz,2h),8.55(s,2h),8.21(s,1h),7.97-7.83(m,3h),7.80-7.55(m,7h),7.44(d,j=20.0hz,2h),7.23(s,2h),7.04(d,j=32.4hz,2h),2.58(s,3h).

合成实施例48.化合物a48的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c48,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体15.4g,收率为76.1%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.16(t,j=3.0hz,1h),9.14(s,2h),8.95(s,2h),8.53(d,j=20.0hz,4h),8.21(d,j=3.3hz,3h),7.88(d,j=8.0hz,3h),7.83-7.16(m,18h).

合成实施例49.化合物a49的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c49,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体8.0g,收率为75.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ8.95(s,1h),8.88(s,2h),8.75(s,4h),8.50(s,1h),8.37(s,1h),8.25(t,j=14.0hz,6h),8.12-7.94(m,3h),7.88(d,j=8.0hz,2h),7.81-7.60(m,5h),7.59-7.25(m,9h).

合成实施例50.化合物a50的合成

合成步骤同化合物a1,不同之处在于将c1替换为c50,通过两步反应的合成,纯化得到白色固体11.4g,收率为68.4%。

1hnmr(400mhz,chloroform)δ9.20(d,j=3.1hz,1h),9.18(s,1h),9.14(s,2h),8.55(s,2h),8.22(t,j=6.0hz,3h),8.16(s,1h),7.80-7.16(m,12h),7.05(s,1h),2.87(s,1h),1.69(s,6h),1.17(s,6h).

本发明实施例中公开的具体优选化合物的分析检测数据列在下表1中:

表1

器件实施例:

有机发光二极管包括位于基板上的第一电极和第二电极,以及位于电极之间的有机材料,第一电极和第二电极之间包括空穴传输层、发光层、电子传输层。

基板使用有机发光显示器所用的基板,例如:玻璃、聚合物材料以及带有tft元器件的玻璃和聚合物材料等。

阳极材料可以采用铟锡氧(ito)、铟锌氧(izo)、二氧化锡(sno2)、氧化锌(zno)等透明导电材料,也可以是银及其合金、铝及其合金等金属材料,也可以是pedot等有机导电材料,及上述材料的多层结构。

阴极为镁银混合物、lif/a1、ito等金属、金属混合物、氧化物。

器件中还可以包括位于发光层与阳极之间的空穴传输层、空穴注入层,这些层可以是但不限于以下所罗列的ht1-ht31的一种或多种化合物的组合。

器件发光层可以包含主体材料和发光染料,其中,荧光主体可以是但不限于以下所罗列的bfh1-bfh14的一种或多种的组合。

发光染料可以是但不限于以下所罗列的bfd1-bfd9的一种或多种的组合。

该有机材料层可以包括电子传输层,以及位于发光层与电子传输层之间的空穴阻挡层。空穴阻挡层和电子传输层材料可以是但不限于以下所罗列的et1-et57的一种或多种的组合。

器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层,电子注入层材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合:

liq,lif,nac1,csf,li2o,cs2co3,bao,na,li,ca。

本发明器件实施例和器件比较例的有机电致发光器件制备过程如下,在器件实施例1~12中,本发明化合物用作电子传输材料。

器件比较例1

将涂布了ito透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理,在去离子水中冲洗,在丙酮:乙醇混合溶剂中超声除油,在洁净环境下烘烤至完全除去水份,用紫外光和臭氧清洗,并用低能阳离子束轰击表面;

把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内,抽真空至压强小于10-5pa,在上述阳极层膜上真空蒸镀ht-2作为空穴注入层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀膜厚为10nm;

在空穴注入层之上真空蒸镀ht-6作为器件的空穴传输层,蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为80nm;

在空穴传输层之上真空蒸镀器件的发光层,发光层包括主体材料和染料材料,利用多源共蒸的方法,调节主体材料bfh-8蒸镀速率为0.1nm/s,设定染料bfd-1的蒸镀速率为主体材料蒸镀速率的3%,蒸镀总膜厚为30nm;

在发光层之上真空蒸镀器件的电子传输层材料et-1,其蒸镀速率为0.1nm/s,蒸镀总膜厚为30nm;

在电子传输层(etl)上真空蒸镀厚度为0.5nm的lif作为电子注入层,厚度为150nm的al层作为器件的阴极。

器件实施例1

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a1。

器件实施例2

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a2。

器件实施例3

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a4。

器件实施例4

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a7。

器件实施例5

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a11。

器件实施例6

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a16。

器件实施例7

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a19。

器件实施例8

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a23。

器件实施例9

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a24。

器件实施例10

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a31。

器件实施例11

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a43。

器件实施例12

采用与器件比较例1相同的方法制备得到有机电致发光器件,不同之处在于,将et-1替换为化合物a52。

对由上述过程制备的有机电致发光器件进行如下性能测定:

在同样亮度下,使用photoresearch公司的pr750型光辐射计st-86la型亮度计(北京师范大学光电仪器厂)及keithley4200测试系统测定实施例1~9以及比较例1中制备得到的有机电致发光器件的驱动电压和电流效率以及器件的寿命。具体而言,以每秒0.1v的速率提升电压,测定当有机电致发光器件的亮度达到1000cd/m2时的电压即驱动电压,同时测出此时的电流密度;亮度与电流密度的比值即为电流效率;lt95的寿命测试如下:使用亮度计在1000cd/m2亮度下,保持恒定的电流,测量有机电致发光器件的亮度降为950cd/m2的时间,单位为小时。

应用了本发明合成实施例中公开的具体优选结构化合物的有机电致发光器件的性能检测数据详见表2。

表2

器件实施例1~12与器件比较例l相比,在有机电致发光器件结构中其他材料相同的情况下,用本发明系列化合物代替器件比较例1中et-1作为电子传输层材料,结果器件的驱动电压均有明显的降低,电流效率均有非常明显的提升,而且本发明的材料与比较例相比在相同结构的器件中其寿命有了十分显著的提升。这是因为et-1中不存在本发明化合物中的菲并嘧啶基团,共轭体系较小且不利于电子的注入,因此驱动电压较高、寿命较短。

以上结果表明,将本发明的新型有机材料用于有机电致发光器件,可以有效地降低起降电压,提高电流效率,可见本发明的新型有机材料是性能良好的电子传输层材料。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

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