一种有机电致发光化合物及其制备方法与流程

本发明涉及有机发光材料，更具体的说是涉及一种有机电致发光化合物及其制备方法。

背景技术：

1、有机发光二极管(oled:organic light emitting diode)作为一种新型和有前途的显示技术逐渐进入人们的视野。oled是一种由多层有机薄膜结构形成的电致发光器件。

2、有机电致发光元件是利用了如下原理的自发光元件：通过施加电场，利用由阳极注入的空穴与由阴极注入的电子的复合能使荧光性物质发光。它具有如下结构：阳极、阴极以及介于两者之间的有机材料层。为了提高有机电致发光元件的效率和稳定性，有机材料层通常包括具有不同材料的多层，例如空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发光层、电子传输层(etl)和电子注入层(eil)。这种有机发光元件中，当在阳极和阴极之间施加电压时，来自阳极的空穴和来自阴极的电子注入有机材料层，产生的激子在迁移至基态时产生具有特定波长的光。目前作为电子传输层所用到的电子传输型材料的结构中通常包含具有电子传输性能的吡啶、嘧啶、噁二唑、三氮唑、咪唑等含氮杂环及磷氧基等吸电子基团,而作为oled结构中的一个关键组成部分，电子传输层也会对器件寿命产生极大的影响，例如材料的迁移率和能带结构决定了电子传输层及其附近的局域电场、载流子及焦耳热分布，从而直接影响有机材料和器件的老化速度。

3、有机电致发光材料的研究已经在学术界和工业界广泛开展，但目前为止还未充分开发出稳定又高效的有机电气元件用的有机物层材料，而且该技术的产业化进程仍面临许多关键问题，所以，开发新的材料，一直是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种有机电致发光化合物，可用于生产具有低驱动电压、高发光效率、和/或长使用寿命特性的有机电致发光装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种有机电致发光化合物，所述化合物结构通式如化学式1所示：

4、

5、其中，x1～x3各自独立的选自c或n，且x1-x3中至少一个为n

6、x4和x5各自独立地选自c(r6)(r7)或连接键；

7、r1、r2、r3和r4分别为0-4个取代基且r1～r4各自独立地选自氢、经取代或未经取代的c1～c30烷基、经取代或未经取代c6～c30芳基、经取代或未经取代的c3～c30杂芳基中的任意一种；

8、r5选自氢、取代或未经取代的c1～c30烷基、经取代或未经取代c6～c30芳基、经取代或未经取代的c3～c30杂芳基中的任意一种；

9、r6和r7各自独立地选自经取代或未经取代的c1～c30烷基、经取代或未经取代c6～c30芳基、经取代或未经取代的c3～c30杂芳基中的任意一种；

10、y1和y2各自独立地选自c或n；

11、l选自取代或非取代c6～c20的芳基，经取代或未经取代的c3～c30杂芳基。

12、进一步的，r1～r4各自独立地选自氢、取代或非取代的c1～c5烷基、取代或非取代的c6～c10芳基、经取代或未经取代的c3-c10杂芳基中的任意一种。

13、更进一步的，r1～r4各自独立的选自氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基中的任意一种。

14、再进一步的，r1～r4各自独立的选自氢、甲基、叔丁基、苯基或联苯基。

15、进一步的，r5选自氢、取代或未经取代的c1～c10烷基、经取代或未经取代c6～c24芳基、经取代或未经取代的c3～c10杂芳基中的任意一种。

16、更进一步的，r5选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基中的任意一种。

17、再进一步的，r5选自甲基、乙基、叔丁基、苯基、联苯基或萘基。

18、进一步的，r6和r7各自独立地选自经取代或未经取代的c1～c10烷基、经取代或未经取代c6～c10芳基、经取代或未经取代的c3～c10杂芳基中的任意一种。

19、更进一步的，r6、r7选自甲基、苯基、联苯、二苯并呋喃、二苯并噻吩。

20、进一步的，所述l选自以下通式：

21、

22、进一步的，所述化学式1包括以下通式：

23、

24、上述式中，通式1-1～1-10中x1～x5、r1～r5、y1、y2如上述定义。

25、更进一步的，上述有机电致发光化合物为下述结构中的任一个，但不限于此：

26、

27、

28、

29、

30、本发明的另一个目的在于提供上述的有机电致发光化合物制备方法，化学式1合成路径如下：

31、

32、上述式中，x1～x5、r1～r4、y1、y2如上述化学式1相同部分表示一致，其中hal1、hal2和hal3各自独立的选自br；

33、具体制备方法包括以下步骤：

34、步骤1、中间体1的制备

35、在氮气保护下，将原料a和原料b溶于甲苯、乙醇以及水的混合溶液中，加入钯催化剂、碳酸钾，搅拌均匀，升温并回流，制备得到中间体1；

36、步骤2、中间体2的制备

37、在氮气保护下，将中间体1和原料c溶于1,4-二氧六环溶液中，加入钯催化剂、乙酸盐，搅拌均匀，升温并回流，制备得到中间体2；

38、步骤3、化学式1的制备

39、在氮气保护下，将原料d和中间体2溶于甲苯、乙醇以及水的混合溶液中，加入钯催化剂、碳酸钾，搅拌均匀，升温并回流，制备得到化学式1。

40、优选的，上述制备方法具体包括：

41、步骤1：在氮气保护下，将原料a(1.0eq)和原料b(1.0eq)溶于甲苯、乙醇和水的混合溶液中，加入碳酸钾(2.00eq)，四三苯基膦钯(0.01eq)，搅拌均匀，升温至90℃，回流反应6h；反应结束后，稍降温度，使用硅藻土进行过滤，除去盐以及催化剂，滤液冷却至室温后，水洗三遍，保留有机相，接着用乙酸乙酯萃取水相；合并有机相后，使用无水硫酸镁进行干燥，并且使用旋转式蒸发器去除溶剂，得到固体有机物。使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解，然后缓慢滴加到石油醚溶液中，搅拌均匀，有沉淀析出，抽滤得固体，依次用300.00ml无水乙醇、200.00ml石油醚淋洗，烘干，得到中间体1；

42、步骤2：在氮气保护下，将中间体1(1.0eq)和原料c(1.1eq)溶于1,4-二氧六环溶液中，加入乙酸钾(2.00eq)，[1,1’-双(二苯基膦)(二茂铁)]二氯化钯(0.02eq)，搅拌均匀，升温至110℃，并回流反应12h；反应结束后，稍降温度，使用硅藻土进行过滤，除去盐以及催化剂，滤液冷却至室温后，水洗三遍，保留有机相，接着用乙酸乙酯萃取水相；合并有机相后，使用无水硫酸镁进行干燥，并且使用旋转式蒸发器去除溶剂；利用二氯甲烷和石油醚(v:v＝:2:1)的混合溶液，通过柱色谱法纯化剩余物质获得中间体2；

43、步骤3：在氮气保护下，将中间体2(1.0eq)和原料d(1.0eq)溶于甲苯、乙醇和水溶液中，加入碳酸钾(2.00eq)，四三苯基膦钯(0.01eq)，搅拌均匀，升温至90℃，并回流反应6h；反应结束后，稍降温度，使用硅藻土进行过滤，除去盐以及催化剂，滤液冷却至室温后，水洗三遍，保留有机相，接着用乙酸乙酯萃取水相；合并有机相后，使用无水硫酸镁进行干燥，并且使用旋转式蒸发器去除溶剂；得到固体有机物，使用少量的二氯甲烷将固体有机物完全溶解，然后缓慢滴加到石油醚溶液中，搅拌均匀，有沉淀析出，抽滤得固体，依次用无水乙醇、石油醚淋洗，烘干，得到化学式1。

44、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种新的有机电致发光化合物(菲类杂环化合物)，利用该化合物制备有机电致发光器件具有低驱动电压，高效率，长寿命的性能优点。具体地，采用二嗪，三嗪吸电子能力强的官能团基团，有效提高电子传输材料的电子迁移率。改善有机电致发光器件内部电子-空穴不平衡的问题。提高发光效率。其次，除了引入二嗪，三嗪之外，引入含有杂原子的平面杂芳基结构，进一步提高电子传输材料的电子迁移率的同时，平面分子结构能使核心结构的π-共轭体系不被延续，保证高三线态能级(et)，宽带隙。进一步提高发光效率，并改善器件各层能级匹配程度，降低驱动电压，延长器件寿命。再者菲的引入增加结构的分子量，使分子结构更加稳定，玻璃化转变温度得到提高。