含铱红光金属配合物、制备方法及采用该配合物的有机电致发光器件技术

本发明专利技术涉及一种含铱红光金属配合物、制备方法及采用该配合物的有机电致发光器件。其中该含铱红光金属配合物，具有如下结构：其中R为烷基、芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基。本发明专利技术的含铱红光金属配合物与现有的磷光材料相比，材料的光、热稳定性高，可以长期保存；光致发光与电致发光效率高；合成工艺简单，成本低廉，是性能优良的红光磷光材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机电致发光材料
，具体涉及到一种含铱红光金属配合物、制备方法及采用该配合物的有机电致发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件(OrganicLight-EmittingDiodes,OLED)由于具有亮度高、驱动电压低、重量轻、可用于大面积柔性显示器制备和加工成本低等优点，受到学术界和产业界的广泛关注，成为未来显示技术的首选。根据发光原理的不同，有机电致发光材料可以分为荧光和磷光两大类。由于磷光材料可以同时利用单线态和三线态激子，理论上可以使器件的内量子效率达到100％。因此，过渡金属配合物被广泛的应用于制备高效率的有机电致发光器件。其中，铱配合物尤为重要，因为它具有合适的三线态寿命和高的发光效率，并且通过对第一和第二配体的调节能够实现不同波长的发光。与此同时，将磷光材料物理掺杂在聚合物中来制备有机发光器件也备受关注。因为一方面，该方式利用了聚合物溶液可加工的优点，可以通过旋涂，丝网印刷，喷墨打印等低成本工艺来制备器件，避免了小分子材料需要真空蒸镀等高成本工艺的缺点；另一方面，又利用了磷光材料可以实现高发光效率的优点，从而能够提高器件的发光效率。被用在白光OLEDs里的磷光材料有蓝、绿、红三原色。其中，为制备出令人满意的白光OLEDs，可溶液加工的红光染料必不可少。目前，高效的溶液加工的红光染料非常稀少，限制了红光OLEDs和白光OLEDs的发展。因此，研发出能够提高有机电致发光器件发光性能的红光磷光染料是现在拓展红光材料研究领域的一大趋势。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种含铱红光金属配合物、制备方法及采用该配合物的有机电致发光器件。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：一种含铱红光金属配合物，具有如下结构：其中R为烷基、芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基。在上述技术方案中，所述芳基为苯、联苯、萘、蒽、菲、芘或苝；所述杂环芳基为吡咯、吡啶、呋喃、噻吩或咔唑；所述取代芳基或取代杂环芳基的取代基是卤原子、烷基、烷氧基、氨基、酯基、硼酸酯基、酰基、酰胺基、氰基、芳氧基、芳香基或杂环取代基；取代基的取代个数为一个或多个。上述的含铱红光金属配合物的制备方法，包括如下步骤：(1)在保护性气体氛围中，将2-溴芴与四丁基溴化铵溶于二甲基亚砜中，加入氢氧化钠与水的质量比为1:1～3的氢氧化钠水溶液，加入化合物A，反应6～24小时，分离纯化后得到化合物B；其中，化合物A的结构式为:R-Br,化合物B的结构式为R为烷基、芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基；(2)将化合物B溶解在冰醋酸中，缓慢滴加发烟硝酸，冷水浴反应3～24小时，分离纯化后得到化合物C，化合物C的结构式为(3)室温下，把化合物C溶解在四氢呋喃与乙醇的混合溶剂中，四氢呋喃与乙醇的体积比为1:1～4，加入钯/炭催化剂，加热至60～70℃，滴加水合肼，加热反应3～24小时，分离纯化后得到化合物D，化合物D的结构式为(4)在保护性气体氛围中，将摩尔比为1:2.1～3.0的化合物D与4-碘苯甲醚溶于对二甲苯中，加入碘化亚铜/邻菲罗啉作为催化剂，加入氢氧化钾，加热至100～145℃反应36～48小时，分离纯化后得到化合物E，化合物E的结构式为(5)在保护性气体氛围中，将化合物E溶于四氢呋喃(THF)中，在-78℃下，加入正丁基锂，反应40～60分钟，加入三甲基硼酸酯，室温下反应4～12小时，之后加入盐酸使溶液呈酸性；分离纯化后得到化合物F，化合物F的结构式为(6)在保护性气体氛围中，将摩尔比为1:1.1～2.0的2-氯-5-三氟甲基吡啶与化合物F溶于第一溶剂中，加入有机钯催化剂和碳酸盐的水溶液，进行Suzuki偶联反应8～24h，分离纯化后得到化合物G，化合物的结构式为(7)在保护性气体氛围中，将摩尔比为2～3:1的所述化合物G和三水合三氯化铱溶于第二溶剂中，70～90℃下反应12～24小时，分离纯化后得化合物H，所述化合物H的结构式为(8)在保护性气体氛围中，将摩尔比为1:3～5的化合物H和乙酰丙酮溶于第三溶剂中，加入碳酸钠，加热至70～90℃下反应12～24小时，分离纯化后得到红光磷光金属配合物，所述红光磷光铱金属配合物的结构式为所述步骤(1)中，反应物用量用摩尔份数计是：2-溴芴为1份，化合物A为2.1～3份，四丁基溴化铵为0.02～0.1份，氢氧化钠水溶液为5～15份，二甲基亚砜为2～5份；所述步骤(2)中，反应物用量用摩尔份数计是：化合物B为1份，发烟硝酸为3～10份，冰醋酸为2～50份；所述步骤(3)中，反应物用量用摩尔份数计是：化合物C为1份，水合肼为1.1～5份，钯/炭催化剂为0.05～0.15份，四氢呋喃与乙醇的混合液为2～50份；所述步骤(4)中，反应物用量用摩尔份数计是：化合物D为1份，4-碘苯甲醚为2.1～3份，碘化亚铜为0.1～0.2份，邻菲罗啉为0.2～0.4份，氢氧化钾为7～10份，对二甲苯为2～50份；所述步骤(5)中，反应物用量用摩尔份数计是：化合物E为1份，正丁基锂为1.1～1.5份，三甲基硼酸酯为3～8份，四氢呋喃为2～50份。在上述技术方案中，所述步骤(6)中的第一溶剂为甲苯或四氢呋喃；所述步骤(7)中的第二溶剂为2-乙氧基乙醇与水的混合物，所述2-乙氧基乙醇与水的体积比为3:1；所述步骤(8)中的第三溶剂为2-乙氧基乙醇。在上述技术方案中，所述有机钯催化剂为四三苯基膦钯；所述有机钯催化剂与所述化合物F与2-氯-5-三氟甲基吡啶的摩尔比为3:100-5:100。在上述技术方案中，所述碳酸盐为碳酸钾及碳酸钠中的至少一种。在上述技术方案中，在步骤(8)中分离纯化后得到红光磷光铱金属配合物的具体方法为：反应结束后，反应液冷至室温，除去至少部分第三溶剂，用二氯甲烷萃取，有机相用水洗三次，用无水硫酸镁干燥，过滤有机相，除去有机相中的溶剂得到固体粗产物，用二氯甲烷和石油醚为洗脱剂，将粗产物用硅胶柱色谱分离提纯，除去溶剂，干燥后，再使用二氯甲烷和甲醇的混合液进行重结晶得到提纯后的红光磷光铱金属配合物。采用上述的配合物的有机电致发光器件，包括：衬底；设置于所述衬底上的阳极；设置于所述阳极上的有机层，有机层的数目大于等于二，且有机层中的一层为发光层，电子注入/传输层在发光层之上；设置于电子注入/传输层上的阴极；...

【技术保护点】
一种含铱红光金属配合物，其特征在于，具有如下结构：其中R为烷基、芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基。

【技术特征摘要】
1.一种含铱红光金属配合物，其特征在于，具有如下结构：
其中R为烷基、芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基。
2.根据权利要求1所述的含铱红光金属配合物，其特征在于，
所述芳基为苯、联苯、萘、蒽、菲、芘或苝；
所述杂环芳基为吡咯、吡啶、呋喃、噻吩或咔唑；
所述取代芳基或取代杂环芳基的取代基是卤原子、烷基、烷氧基、氨基、
酯基、硼酸酯基、酰基、酰胺基、氰基、芳氧基、芳香基或杂环取代基；取代
基的取代个数为一个或多个。
3.权利要求1所述的含铱红光金属配合物的制备方法，其特征在于，包括
如下步骤：
(1)在保护性气体氛围中，将2-溴芴与四丁基溴化铵溶于二甲基亚砜中，
加入氢氧化钠与水的质量比为1:1～3的氢氧化钠水溶液，加入化合物A，反应
6～24小时，分离纯化后得到化合物B；其中，化合物A的结构式为:R-Br,化合
物B的结构式为R为烷基、芳基、取代芳基、杂环芳基或
取代杂环芳基；
(2)将化合物B溶解在冰醋酸中，缓慢滴加发烟硝酸，冷水浴反应3～24

\t小时，分离纯化后得到化合物C，化合物C的结构式为(3)室温下，把化合物C溶解在四氢呋喃与乙醇的混合溶剂中，四氢呋喃
与乙醇的体积比为1:1～4，加入钯/炭催化剂，加热至60～70℃，滴加水合肼，加
热反应3～24小时，分离纯化后得到化合物D，化合物D的结构式为
(4)在保护性气体氛围中，将摩尔比为1:2.1～3.0的化合物D与4-碘苯甲
醚溶于对二甲苯中，加入碘化亚铜/邻菲罗啉作为催化剂，加入氢氧化钾，加热
至100～145℃反应36～48小时，分离纯化后得到化合物E，化合物E的结构式为
(5)在保护性气体氛围中，将化合物E溶于四氢呋喃中，在-78℃下，加
入正丁基锂，反应40～60分钟，加入三甲基硼酸酯，室温下反应4～12小时，之
后加入盐酸使溶液呈酸性；分离纯化后得到化合物F，化合物F的结构式为
(6)在保护性气体氛围中，将摩尔比为1:1.1～2.0的2-氯-5-三氟甲基吡啶
与化合物F溶于第一溶剂中，加入有机钯催化剂和碳酸盐的水溶液，进行Suzuki
偶联反应8～24h，分离纯化后得到化合物G，化合物的结构式为
(7)在保护性气体氛围中，将摩尔比为2～3:1的所述化合物G和三水合三
氯化铱溶于第二溶剂中，70～90℃下反应12～24小时，分离纯化后得化合物H，
所述化合物H的结构式为
(8)在保护性气体氛围中，将摩尔比为1:3～5的化合物H和乙酰丙酮溶于
第三溶剂中，加入碳酸钠，加热至70～90℃下反应12～24小时，分离纯化后得到
红光磷光金属配合物，所述红光磷光铱金属配合物的结...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志元，吴江，张晓琴，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22