发光化合物制造技术

描述了根据式I的有机热激活延迟荧光(TADF)物种。该物种具有与环体系(Q)键合的给体(D)和受体(A)部分。Q是包括至少两个稠合在一起的环的不饱和碳环或杂环环体系。环体系Q可以包括至少一个多不饱和环，典型地芳族或杂芳族环。多不饱和环包括至少两个双键。环体系Q可以包括至少一个与至少一个其他环稠合的苯环。在环体系Q中的至少两个稠合在一起的环都可以是芳族和/或杂芳族环。环体系Q可以是稠合的苯或稠合的杂芳烃环体系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光化合物专利
本专利技术涉及有机热激活延迟荧光(thermallyactivateddelayedfluorescence，TADF)物种。它们可以用作在发光器件如有机发光二极管(OLED)和发光电化学电池(LEEC)中的发射体材料。专利技术背景有机发光二极管(OLED)在显示技术中被看作当前的技术发展现状并且它们已经吸引了并且继续吸引来自产业和学术界两者的浓厚的研究兴趣。OLED由于它们的效率和低功耗在漫射照明技术中也大有希望。这后一点是特别关系密切的，因为在2012年，照明电流占全球电力消耗的大约20％，对应于1900Mt的等效CO2排放。在这种情况下，需要高效且廉价的OLED。在电致发光器件中，电荷复合以1∶3的比率生成单重态和三重态激子两者。当在荧光发射体用于OLED中时，后者由于它们过长的磷光寿命而作为热损失掉。在转到21世纪之际，引入了有机金属磷光发射体，以解决无效电荷复合的问题。在这些发射体中的这些金属中心促进强的自旋-轨道耦合(SOC)并且因此促进高效的系间窜越，使得磷光寿命显著缩短至可用的微秒范围。来自单重态和三重态激子两者的发射因此在这些材料中是可行的。这些用途的主要缺点是所用的金属如铱和铂的成本和稀有性。此外，尽管红色和绿色磷光发射体的性能符合产业需求，但是蓝色磷光OLED的稳定性和亮度仍然是成问题的。最近，Adachi和同事已经成功地在OLED中采用了小分子有机发射体，其发射来源于被称为热激活延迟荧光(TADF)的机制。(参考文献1)与传统荧光发射体不同，TADF发射体能够使OLED中的单重态和三重态激子两者复原。这是可能的，因为这些化合物具有非常小的交换能(ΔEST)，所述非常小的交换能促使反向系间窜越(RISC)，其中由三重态激子生成单重态激子。为了获得将ΔEST最小化，TADF发射体的分子设计需要最高占据分子轨道(HOMO)必须空间上与最低未占据分子轨道(LUMO)良好地分开。完成它的一个途径是在分子中的给体(HOMO)和受体(LUMO)部分之间设置大的扭转。在大多数TADF发射体设计中，苯基(苯环)充当给体和受体单元之间的桥。专利技术描述根据本专利技术的第一方面提供了一种根据式I的有机热激活延迟荧光(TADF)物种：其中：Q是包括至少两个稠合在一起的环的不饱和碳环或杂环环体系；每个A是受体部分；每个D是给体部分；并且n和m至少为1。根据本专利技术的第二方面还提供了一种包含所述有机热激活延迟荧光(TADF)物种作为发射体材料的发光器件。该发光器件可以是OLED或LEEC(发光电化学电池)。Q是包括至少两个稠合在一起的环的不饱和碳环或杂环环体系。环体系Q可以包括至少一个多不饱和环，典型地芳族或杂芳族环。多不饱和环包括至少两个双键。环体系Q可以包括至少一个与至少一个其他环稠合的苯环。在环体系Q中的所述至少两个稠合在一起的环都可以是芳族和/或杂芳族环。环体系Q可以是稠合的苯或稠合的杂芳烃环体系。给体(D)和受体(A)部分与桥接环体系Q键合。它们是连接的但是通过桥接环体系Q彼此隔开。D和A基团的数量可以是相同的(m＝n)或可以是不同的(m≠n)，以调节光物理行为。m和n两者至少为1。对(D)和受体(A)部分的数量没有特别的上限，但是典型地可以采用每种1至5个或甚至1至3个。通过使用含有至少两个稠环的稠环体系，可以获得许多优点。采用的环体系可以设置有不同的不饱和度和/或杂原子，以调节光物理行为。可以调节给体和受体部分在环体系上的布置，以与如果仅采用苯环相比更容易地改变分子的光物理行为。如果需要，至少两个环的存在也允许更大的用于布置取代基(D)和受体(A)部分两者等的范围。给体(D)和受体(A)部分可以位于同一环上，例如在苯环上的对位处。备选地，给体(D)和受体(A)部分可以位于不同的环上，例如在环体系Q的不同的苯环上。在采用多于一个给体部分的情况下，它们可以是相同的或不同的。在采用多于一个受体部分的情况下，它们可以是相同的或不同的。给体(D)和受体(A)部分可以是在常规TADF分子中已经采用的类型。受体部分可以选自由以下各项组成的组：氰基(-CN)、酮、酯、酰胺、醛、砜、亚砜、氧化膦酮、酯、酰胺、醛、砜、亚砜、氧化膦以及取代和未取代的1，3，5三嗪和1，3，4二唑部分。受体部分的其他实例可以包括取代或未取代的吡啶、嘧啶、吡嗪和1，2，4-三唑。通常贫电子杂环，例如贫电子5和6元杂环，可以用作受体部分。例如酮、酯、酰胺、醛、砜、亚砜和氧化膦可以附接到环体系Q，如下文的方案1中所示的。-B表示这些受体部分A的与环体系Q的键合位置。在方案1中，每个-R2可以每次出现时独立地选自由以下各项组成的组：可以为环状并且可以为不饱和的取代或未取代的伯、仲或叔烷基(例如C1-C10或甚至C1-C4)。在方案1中，在酰胺氮上的每个基团R1可以每次出现时独立地选自由以下各项组成的组：-H，可以为环状并且可以为不饱和的取代或未取代的伯、仲或叔烷基(例如C1-C10或甚至C1-C4)；取代或未取代的芳基或杂芳基(例如取代或未取代的苯基)等。可以采用其他杂环作为受体部分A，如取代的吡咯和呋喃(经由碳附接到环体系Q)1，3，5三嗪部分和1，3，4二唑部分的实例包括式II、III和IIIa的那些。其中-B表示与环体系Q的键合位置；-R2表示可以为环状并且可以为不饱和的取代或未取代的伯、仲或叔烷基(例如C1-C10或甚至C1-C4)；并且其中基团R1、R3、R4和R5每次出现时独立地选自由以下各项组成的组：-H，可以为环状并且可以为不饱和的取代或未取代的伯、仲或叔烷基(例如C1-C10或甚至C1-C4)；取代或未取代的芳基或杂芳基、-CF3、-OMe、-SF5、-NO2、卤素(例如氟、氯、溴和碘)、芳基羟基、氨基、烷氧基、烷硫基、羧基、氰基、硫基、甲酰基、酯、酰基、硫代酰基、酰胺基、磺酰胺基、氨基甲酸酯、氧化膦、硫化膦等。方便地，可以通过含有腈的TADF物种的反应形成1，3，4二唑受体部分。与叠氮的反应制得四唑，其随后与合适的酰基氯反应以提供二唑。更一般地，作为受体部分的杂环可以通过交叉偶联或其他类型的取代反应附接到环体系Q，并且可以包括进一步的操作以获得所需的最终产物。可以使用其他已知程序如缩合反应来构建受体部分杂环环。在基团R1、R2、R3、R4和R5(或任何其他在本文中讨论的结构中设置的基团)被描述为被取代的情况下，它们可以每次出现时独立地被取代，例如一次、两次、或三次，例如一次，即在形式上用取代基替换一个或多个氢原子，所述取代基例如是卤素(例如氟、氯、溴和碘)、-SF5、-CF3、-OMe、-NO2、可以为环状并且可以为不饱和的取代或未取代的伯、仲或叔烷基(例如如C1-C10或甚至C1-C4)；取代或未取代的芳基或杂芳基、芳基羟基、氨基、烷氧基、烷硫基、羧基、氰基、硫基、甲酰基、酯、酰基、硫代酰基、酰胺基、磺酰胺基、氨基甲酸酯、氧化膦、硫化膦等。在取代基是氨基的情况下，它可以是NH2、NHR或NR2，其中在氮上的取代基R可以是烷基、芳基或杂芳基(例如取代或未取代的C1-C20或甚至C1-C10)。在本文中，芳基意指在形式上通过从芳族化合物夺取氢原子而形成的自由基。如本领域技术人员已知的，杂芳基部分是芳基部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据式I的有机热激活延迟荧光(TADF)物种：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.29 GB 1523037.81.一种根据式I的有机热激活延迟荧光(TADF)物种：其中：Q是包括至少两个稠合在一起的环的不饱和碳环或杂环环体系；每个A是受体部分；每个D是给体部分；并且n和m至少为1。2.权利要求1所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，其中所述环体系Q包括至少一个多不饱和环。3.权利要求1所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，其中所述环体系Q包括至少一个与至少一个其他环稠合的苯环。4.权利要求1所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，在环体系Q中的所述至少两个稠合在一起的环都是芳族和/或杂芳族环。5.权利要求1所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，其中所述环体系Q是稠合的苯或稠合的杂芳烃环体系。6.任一前述权利要求所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，其中给体(D)和受体(A)部分位于环体系Q的同一环上。7.任一前述权利要求所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，其中给体(D)和受体(A)部分在苯环上彼此位于对位。8.任一前述权利要求所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，其中受体部分(A)选自由以下各项组成的组：氰基(-CN)、酮、酯、酰胺、醛、砜、亚砜、氧化膦酮、酯、酰胺、醛、砜、亚砜、氧化膦以及取代和未取代的嘧啶、吡嗪、1，2，4-三唑、1，3，5三嗪和1，3，4二唑部分。9.权利要求8所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，其中至少一个受体部分是根据式II、III和IIIa中的一个的，其中-B表示与环体系Q的键合位置；-R2表示可以为环状并且可以为不饱和的取代或未取代的伯、仲或叔烷基(例如C1-C10或甚至C1-C4)；并且其中基团R1、R3、R4和R5每次出现时独立地选自由以下各项组成的组：-H，可以为环状并且可以为不饱和的取代或未取代的伯、仲或叔烷基(例如C1-C10或甚至C1-C4)；取代或未取代的芳基或杂芳基、-CF3、-OMe、-SF5、-NO2、卤素、芳基羟基、氨基、烷氧基、烷硫基、羧基、氰基、硫基、甲酰基、酯、酰基、硫代酰基、酰胺基、磺酰胺基、氨基甲酸酯、氧化膦和硫化膦。10.任一前述权利要求所述的有机热激活延迟荧光(TADF)物种，其中给体部分D选自由以下各项组成的组：其中-B表示与环体系Q的键合位置，其在结构C、D、G和H中在氮的对位；X1选自由以下各项组成的组：O、S、NR、SiR2、PR和CR2；每个R独立地选自由以下各项组成的组：-H、烷基、芳基或杂芳基(例如取代或未取代的C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊莱·齐斯曼科尔曼，黄彦，
申请(专利权)人：圣安德鲁斯大学董事会，
类型：发明
国别省市：英国,GB