一种基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于芴基‑噁二唑的双极性磷光铱配合物，在基于芴基‑噁二唑的双极性主体的基础上，在芴基上引入基团A，在噁二唑上引入基团R2，所述的基于芴基‑噁二唑的双极性磷光铱配合物由B型和FB型两种化合物组成，其结构式如下：

【技术实现步骤摘要】
一种基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物及其制备方法和应用，属于有机磷光材料

技术介绍
磷光铱配合物由于其自身的优势受到科研工作者和商业的广泛关注，随着科技的发展，新型主体材料的研发也越来越重要。在发光过程中同时需要空穴传输材料和电子传输材料，空穴传输材料一般要求配体具有很好空穴传输能力的基团，我们经常用的有咔唑基团、吲哚基团、芴基等；电子传输材料通常具有很好的电子传输能力，也就是具有吸电子基团，常用基团有二苯氧膦、噁二唑、吡啶等，这两种材料一直是历年来研究的重点，但是这两种材料存在难以控制其发射层平衡性的问题，因此具备优良性能的双极性主体材料进入大家的视野，所谓双极性主体材料也就是一种材料中同时具有优良的电子传输能力和空穴传输能力的材料，以实现发射层中的电子和空穴平衡。这种具有高的三线态能量的双极性主体材料已被用作磷光OLED的主体材料。目前相关文献报道中将噁二唑作为电致发光材料中具有强电子亲和力的电子受体和电子传递单元，但是具有双极性磷光OLED的噁二唑很少有报道。基于上述问题我们选用芴基为空穴传输材料，噁二唑为电子传输材料，采用芴基-噁二唑基团为主体用二苯胺基团对噁二唑衍生物进行修饰，在此基础上设计出目标配合物，并与重原子铱结合成配合物。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物及其制备方法和应用，分子中包含给电子和吸电子基团，有利于平衡电子和空穴的注入及在发光层中的传输，显著提升器件的效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物，在基于芴基-噁二唑的双极性主体的基础上，在芴基上引入基团A，在噁二唑上引入基团R2，所述的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物由B型和FB型两种化合物组成，其结构式如下：其中，基团A为二苯胺基团，基团R1为烷基链，基团R2为吸电子基团。优选地，所述吸电子基团为H。优选地，所述吸电子基团为F。优选地，所述烷基链为己基链。本专利技术还提供了上述的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在氮气的保护下，2-溴-7-碘芴和卤代烷烃溶解于DMSO中，在碱性条件下，合成2-溴-7-碘-9,9-二己基芴；(2)2-溴-7-碘-9,9-二己基芴在甲苯溶液中与二苯胺在碘化亚铜、叔丁醇钾的催化下进行Suzuki偶联反应，得到2-N,N-二苯基-7-溴-9,9-二己基-芴；(3)以DMF为溶剂，2-N,N-二苯基-7-溴-9,9-二己基-芴和CuCN反应得到2-氰基-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴；(4)以DMF为溶剂，在盐酸三乙胺的催化下，2-氰基-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴与NaN3发生环化反应，得到化合物2-四氮唑-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴。(5)以吡啶作为反应溶剂，2-四氮唑-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴与苯甲酰氯反应，得到所需的主配体2-苯基噁二唑-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴；(6)将所制备的主配体与水合三氯化铱在乙二醇乙醚的水溶液中反应得到二聚物的中间体，之后与吡啶甲酸反应，得到芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物本专利技术还提供了上述的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在氮气的保护下，2-溴-7-碘芴和卤代烷烃溶解于DMSO中，在碱性条件下，合成2-溴-7-碘-9,9-二己基芴；(2)2-溴-7-碘-9,9-二己基芴在甲苯溶液中与二苯胺在碘化亚铜、叔丁醇钾的催化下进行Suzuki偶联反应，得到2-N,N-二苯基-7-溴-9,9-二己基-芴；(3)以DMF为溶剂，2-N,N-二苯基-7-溴-9,9-二己基-芴和CuCN反应得到2-氰基-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴；(4)以DMF为溶剂，在盐酸三乙胺的催化下，2-氰基-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴与NaN3发生环化反应，得到化合物2-四氮唑-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴。(5)以吡啶作为反应溶剂，得到化合物2-四氮唑-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴。与对氟苯甲酰氯反应，得到所需的主配体对2-对氟苯基噁二唑-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴；(6)将所制备的主配体与水合三氯化铱在乙二醇乙醚的水溶液中反应得到二聚物的中间体，之后与吡啶甲酸反应，得到芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物。同时，本专利技术还提供了一种基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物在制备有机电致发光材料中的应用。本专利技术所达到的有益效果：(1)本专利技术制备得到的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物中包含给电子和吸电子基团，有利于平衡电子和空穴的注入及在发光层中的传输，显著提升器件的效率；芴基作为空穴传输基团为电子给体，具有较强亲电子能力的噁二唑基团作为电子受体，能够提高发光效率；采用二苯胺基团对噁二唑衍生物进行修饰，改变电子云的分布从而调节有机电致发光的位置和发光效率。(2)本专利技术提供了一种简易制备有机电致发光材料的方法，该方法工艺简单，制造成本低本专利技术合成的铱配合物制作的器件具有相对较高的效率。附图说明图1是配合物Ir(b-dfob)2(pic)的质谱图；图2是配合物Ir(f-dfob)(b-dfob)(pic)的质谱图；图3是配合物Ir(b-dfof)2(pic)的质谱图；图4是配合物Ir(f-dfof)(b-dfof)(pic)的质谱图；图5是配合物Ir(b-dfob)2(pic)的1HNMR图；图6是配合物Ir(f-dfob)(b-dfob)(pic)的1HNMR图；图7是配合物Ir(b-dfof)2(pic)的1HNMR图；图8是配合物Ir(f-dfof)(b-dfof)(pic)的1HNMR图；图9是有机电致发光磷光器件的结构图；图10是配合物Ir(b-dfob)2(pic)和Ir(b-dfof)2(pic)的器件效率图，其中(a)为工作电压为8V时的电致发光光谱，(b)为亮度—电压曲线，(c)为电流密度一电压曲线，(d)为电流效率—电压曲线；图11是配合物Ir(f-dfob)(b-dfob)(pic)和Ir(f-dfob)(b-dfob)(pic)的器件效率图，其中(a)为工作电压为10V时的电致发光光谱，(b)为亮度—电压曲线，(c)为电流密度一电压曲线，(d)为电流效率—电压曲线；图12是Ir(b-dfob)2(pic)和Ir(b-dfof)2(pic)的吸收和发射光谱；图13是Ir(f-dfob)(b-dfob)(pic)和Ir(f-dfof)(b-dfof)(pic)的吸收和发射光谱。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1～13所示，本专利技术设计合成了基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物，采用质谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱来表征该系列化合物的分子结构，采用吸收光谱、发射光谱来研究化合物的光物理性质，采用电致发光光谱、亮度—电压曲线、电流密度一电压曲线、电流效率—电压曲线来研究有机电致发光材料的器件效率。实施例1(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于芴基‑噁二唑的双极性磷光铱配合物，其特征在于：在基于芴基‑噁二唑的双极性主体的基础上，在芴基上引入基团A，在噁二唑上引入基团R2，所述的基于芴基‑噁二唑的双极性磷光铱配合物由B型和FB型两种配位方式的化合物组成，其结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物，其特征在于：在基于芴基-噁二唑的双极性主体的基础上，在芴基上引入基团A，在噁二唑上引入基团R2，所述的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物由B型和FB型两种配位方式的化合物组成，其结构式如下：其中，基团A为二苯胺基团，基团R1为烷基链，基团R2为吸电子基团。2.根据权利1要求所述的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物，其特征在于：所述吸电子基团为H。3.根据权利1要求所述的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物，其特征在于：所述吸电子基团为F。4.根据权利1要求所述的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物，其特征在于：所述烷基链为己基链。5.一种制备权利要求2所述的基于芴基-噁二唑的双极性磷光铱配合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在氮气的保护下，2-溴-7-碘芴和卤代烷烃溶解于DMSO中，在碱性条件下，合成2-溴-7-碘-9,9-二己基芴；(2)2-溴-7-碘-9,9-二己基芴在甲苯溶液中与二苯胺在碘化亚铜、叔丁醇钾的催化下进行Suzuki偶联反应，得到2-N,N-二苯基-7-溴-9,9-二己基-芴；(3)以DMF为溶剂，2-N,N-二苯基-7-溴-9,9-二己基-芴和CuCN反应得到2-氰基-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴；(4)以DMF为溶剂，在盐酸三乙胺的催化下，2-氰基-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴与NaN3发生环化反应，得到化合物2-四氮唑-7-(二苯基氨基)-9,9-二己基-芴。(5)以吡啶作为反应溶剂，2-四氮唑-7-(二苯基氨基)-9,9-二己...

【专利技术属性】
技术研发人员：李咏华，陆晴，琚飞飞，刘加伟，黄维，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32