一种以咔唑联吖啶为给体的热活性延迟荧光有机化合物及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种以咔唑联吖啶为给体的热活性延迟荧光有机化合物及其制备和应用，该热活性延迟荧光有机化合物的结构如通式(1)所示。通式(1)中，R1、R2、R3、R4、R5分别独立的表示为氢原子、氰基或通式(2)所示结构，R6为乙基或苯基，R7为甲基或苯基。通式(2)中，Z为氮或CH，

【技术实现步骤摘要】
一种以咔唑联吖啶为给体的热活性延迟荧光有机化合物及其制备和应用
本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种以咔唑联吖啶为给体的具有小的激发态偶极矩的热活性延迟荧光化合物及其作为发光层客体材料在有机电致发光器件上的应用。
技术介绍
有机发光二极管(OLEDs)在大面积平板显示和照明方面的应用引起了工业界和学术界的广泛关注。然而，传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)。外量子效率普遍低于5％，与磷光器件的效率还有很大差距。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100％。但磷光材料存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚降严重等问题限制了其在OLEDs的应用。热激活延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(ΔEST)，三线态激子可以通过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100％。同时，材料结构可控，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。虽然TADF材料拥有以上所述优点，但是由于TADF分子一般为电荷转移型分子，在激发态状态下电荷分离往往都会导致大的激发态偶极矩，因此表现为溶液中光谱会受溶剂极性影响，在器件中光谱会受周围分子的极性影响。TADF分子在器件中一般作为客体分子与强极性的主体分子掺杂组成发光层，这样会使得器件中的光谱会发生红移，而光谱的红移和变宽，进一步导致器件稳定性下降的问题。就当前面板制造企业的实际需求而言，目前TADFOLED材料的发展还远远不够，作为科研院所开发更高性能的TADF材料显得尤为重要与迫切。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种以咔唑联吖啶为给体的具有小的激发态偶极矩的热活性延迟荧光化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本专利技术化合物基于TADF发光机理，作为发光层材料应用于有机电致发光器件，本专利技术制作的器件具有良好的光电性能，能够满足面板制造企业的要求。本专利技术的技术方案如下：一种以咔唑联吖啶为给体的热活性延迟荧光有机化合物，结构如通式(1)所示：通式(1)中，R1、R2、R3、R4、R5分别独立的表示为氢原子、氰基或通式(2)所示结构；通式(2)中，Z为氮或CH；通式(1)中，R6为乙基或苯基；通式(1)中，R7为甲基或苯基；取代的位置为1位和3位；表示取代位置。作为优选，通式(1)中，表示下列结构中的一种：作为优选，所述的热活性延迟荧光有机化合物为以下具体化合物中的一种：本专利技术还提供了一种有机电致发光器件，包括至少一层功能层；所述功能层中含有所述热活性延迟荧光有机化合物。本专利技术还提供了一种有机电致发光器件，所述发光器件含有发光层，所述发光层以所述的热活性延迟荧光有机化合物作为主体材料或掺杂材料。作为优选，所述的发光层以PPT作为主体材料，以所述的热活性延迟荧光有机化合物作为客体材料，重量比为25～35：65～75。作为优选，所述的热活性延迟荧光有机化合物为化合物25或化合物85，结构式如下：本专利技术还提供了一种所述的热活性延迟荧光有机化合物的制备方法，包括：在惰性气氛下，溴代化合物与胺类化合物用甲苯溶解，再加入Pd2(dba)3、1,1'-双(二苯基膦)二茂铁和叔丁醇钠，将上述反应物的混合溶液于回流条件下，反应12～24h，自然冷却，过滤，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；反应式如下：作为优选，所述溴代化合物与胺类化合物的摩尔比为1:1，Pd2(dba)3与胺类化合物的摩尔比为0.005:1，1,1'-双(二苯基膦)二茂铁与溴代化合物的摩尔比为0.02:1，叔丁醇钠与溴代化合物的摩尔比为3.3:1。同现有技术相比，本专利技术有益的技术效果在于：本专利技术化合物是基于以咔唑联吖啶为给体的TADF分子，此类分子通过DFT模拟计算发现都只有很小的激发态偶极矩，这样可以减少其在器件中受周围极性分子的影响，而阻止光谱的红移和变宽带来的能量损失，可以进一步提高器件稳定性。与此同时本专利技术化合物都具有高的荧光量子产率，咔唑联吖啶给体具有好的的化学稳定性和热稳定性，使得这类TADF分子作为发光层客体材料具有较好的工业应用前景。附图说明图1为本专利技术化合物应用的器件结构示意图；其中，1为透明基板层，2为ITO阳极层，3为空穴注入层，4为空穴传输层，5为发光层，6为电子传输层，7为电子注入层，8为阴极反射电极层。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进行具体描述。实施例1：化合物25的合成：合成路线：(1)250ml的三口瓶，称取0.01mol原料A1和0.01mol原料B1用70ml四氢呋喃溶解；再加入5×10-5molPd(PPh3)4、35ml饱和K2CO3溶液；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于85℃条件下，反应18h，冷却并用二氯甲烷萃取反应溶液，无水Na2SO4干燥有机相，过滤，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物C1；1HNMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm):8.25(1H),8.19-8.02(2H),7.74-7.25(13H),7.03-6.94(2H),6.44-6.42(1H),6.33-6.31(1H),1.77(6H).(2)250ml的三口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol原料C1，0.01mol原料D1，0.033mol叔丁醇钠，5×10-5molPd2(dba)3，2×10-4mol1,1'-双(二苯基膦)二茂铁，150ml甲苯，加热回流24小时，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到产物25，纯度99％，收率95％。1HNMR(CDCl3,400MHz)δ(ppm):9.04-9.01(2H),8.83-8.81(2H),8.22-8.21(2H),7.82-7.81(3H),7.63-7.59(3H),7.63-7.36(18H),6.99(2H),7.13-7.05(m,2H),6.31(2H),1.81(6H)13CNMR(CDCl3,100MHz)δ(ppm):175.5,141.5,140.4,136.5,136.0,133.3,131.5,130.0,129.4,129.3,129.0,128.5,128.2,127.6,127.0,126.9,125.8,125.1,123.4,122.5,122.2,122.0,121.7,120.7,120.6,119.6,119.4,119.1,118.5,111.0,104.5,33.0,31.4.HRMS(EI+):m/zcalcdforC54H39N5757.3；found:757.3.实施例2：化合物85的合成：250ml的三口瓶，称取0.01mol原料A2和0.01mol原料B1用70ml四氢呋喃溶解；再加入5×10-5molPd(PPh3)4、35ml饱和K2CO3溶液；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于85℃条件下，反应18h，冷却并用二氯甲烷萃取反应溶液，无水Na2SO4干燥有机相，过滤，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以咔唑联吖啶为给体的热活性延迟荧光有机化合物，其特征在于，结构如通式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种以咔唑联吖啶为给体的热活性延迟荧光有机化合物，其特征在于，结构如通式(1)所示：通式(1)中，R1、R2、R3、R4、R5分别独立的表示为氢原子、氰基或通式(2)所示结构；通式(2)中，Z为氮或CH；通式(1)中，R6为乙基或苯基；通式(1)中，R7为甲基或苯基；取代的位置为1位和3位；表示取代位置。2.根据权利要求1所述的热活性延迟荧光有机化合物，其特征在于，通式(1)中，表示下列结构中的一种：3.根据权利要求1所述的热活性延迟荧光有机化合物，其特征在于，为以下具体化合物中的一种：。4.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括至少一层功能层；所述功能层中含有权利要求1～3任一项所述热活性延迟荧光有机化合物。5.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述发光器件含有发光层，所述发光层以权利要求1～3任一项所述的热活性延迟荧光有机化合物作为主体材料或掺杂材料。6.根据权利要求5所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾琦，邓超，杨君维，张其胜，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33