咪唑类电子传输材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供的咔唑-咪唑类电子传输材料是以三苯基咪唑和咔唑为基础，在此基础上，连接不同取代基的蒽，组成了一类经典的化合物，在电流不变的条件下，发光亮度与对比样品比较有显著提高。使用苯偶酰/苯胺和取代的蒽基咔唑二醛类衍生物为原料，经过反复验证，其合成和提纯比较过程简单，成本低廉，可以满足工业化发展需求。

【技术实现步骤摘要】
咪唑类电子传输材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机光电材料领域，具体涉及一种咔唑-咪唑类电子传输材料及其制备方法和应用。
技术介绍
有机电致发光器件以其形体薄、面积大、全固化、柔性化等优点引起了人们的广泛关注，有机电致发光器件也以其在固态照明光源、液晶背光源等方面的巨大潜力成为人们研究的热点。早在五十年代，Bernanose.A等人就开始了有机电致发光器件(OLED)的研究。最初研究的材料是蒽单晶片。由于存在单晶片厚度大的问题，所需的驱动电压很高。直到1987年美国EastmanKodak公司的邓青云(C.W.Tang)和Vanslyke报道了结构为：ITO/Diamine/Alq3/Mg:Ag的有机小分子电致发光器件，器件在10伏的工作电压下亮度达100cd/m2，外量子效率达到1.0％。电致发光的研究引起了科学家们的广泛关注，人们看到了有机电致发光器件应用于显示的可能性。从此揭开了有机电致发光器件研究及产业化的序幕。有机电致发光器件的高效率、高亮度、高色稳定性等对于其产业化有着重要意义。近几年来，有机电致发光器件中磷光染料的引入使得发光层中的三线态及单线态激子都得到充分利用，器件的亮度及效率有了很大程度的提高。而器件的工作寿命特别是蓝光器件及蓝色发光层的寿命是制约有机电致发光器件性能的瓶颈问题，人们通过开发长寿命蓝光材料及优化器件结构等方式来延长器件寿命，在结构优化方面，通过引入两种掺杂染料来提高器件寿命的方式，通过引入接受基质电子-空穴能量的第一掺杂剂和接受空穴的第二掺杂剂来提高器件寿命的方法，上述所提到的掺杂发光层，均是在单独的发光层中进行掺杂，其缺点是器件的发光亮度不高。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中咪唑类发光材料不能够满足OLED的使用要求的技术问题，而提供了一种制备方法简单，发光效率高的咪唑类电子传输材料，有机电致发光材料及其制备方法和应用。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案具体如下：一种咪唑类电子传输材料，该材料的具体结构通式如式(1)所示：其中，R1~R9可以相同或不同，为氢，1~20个碳原子的烷基，具有碳原子数1~20的芳基，碳原子数位1~20的杂环基。优选本专利技术的化合物是：R1~R9独立地选自氢，甲基，苯基。更优选本专利技术的化合物是，具体的结构式分别对应为如下001-006的化学结构式：以上一些就是该化合物的具体的结构形式，但是这系列化合物不局限与所列的这些化学结构。凡是以结构式(1)为基础，R1~R9基团分别为之前给出的具体结构的任意组合都应该包含在内。双三苯基咪唑类取代的不同取代苯基咔唑衍生物类有机电致发光材料的制备方法，该制备方法的具体步骤和条件如下：按摩尔比为1.1~1.6:1称取不同取代基的碘蒽和咔唑，邻菲罗啉、碘化亚铜与咔唑的摩尔比为1:10~15，碳酸铯与咔唑的摩尔比为1.5~2.5:1，加入溶剂，对反应体系脱气，升温至150~155℃，经硅胶漏斗、水洗、分液、旋转蒸发、重结晶，对所得固体真空干燥，得到取代的苯基咔唑类衍生物。按摩尔比为2~2.5:1称取液溴和取代的蒽基咔唑类衍生物，加入溶剂，所述溶剂为醋酸和二氯甲烷，溶剂的比例为1:2，反应过夜，用碱中和，分液萃取，水洗，旋干，抽滤，真空干燥，得到取代的蒽基咔唑二溴类衍生物。按摩尔比为2~2.5:1称取正丁基锂和取代的蒽基咔唑二溴类衍生物，加入溶剂，对反应体系脱气，干冰-丙酮浴冷却，低温反应1~1.5小时，按照DMF和蒽基咔唑二溴类衍生物摩尔比为5.5~6:1，室温反应过夜，加入水终止反应，水解，经分液，旋干，柱层析得到取代的蒽基咔唑二醛类衍生物。按摩尔比为2.5~3:2.5~3:1称取苯偶酰/苯胺和取代的蒽基咔唑二醛类衍生物，加入催化剂，醋酸铵、焦亚硫酸钠和取代的蒽基咔唑二醛类衍生物的比列依次为7~7.5:2.5~3:1，升温至90~100℃，回流过夜，经萃取、水洗、旋干、柱层析、重结晶、抽滤、真空干燥，得到双三苯基咪唑类取代的不同取代蒽基咔唑衍生物。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的咔唑-咪唑类电子传输材料是以三苯基咪唑和咔唑为基础，在此基础上，连接不同取代基的蒽，组成了一类经典的化合物，不同取代基的引入，使该材料相比单纯的咔唑-咪唑类化合物有更好的平面结构和共轭体系。三苯基咪唑是很好的吸电子基团，是在咪唑环1,4,5位置上连上甲基推电子基，在与空穴传输材料咔唑相连接，是很好的电子传输材料。在电流不变的条件下，发光亮度与对比样品比较有显著提高。2、本专利技术提供的咔唑-咪唑类有机电致发光材料的制备方法，使用苯偶酰/苯胺和取代的蒽基咔唑二醛类衍生物为原料，经过反复验证，其合成和提纯比较过程简单，成本低廉，可以满足工业化发展需求。具体实施方式本专利技术为解决现有技术中咪唑-咔唑类发光材料不能够满足OLED的使用要求的技术问题，而提供了一种制备方法简单，发光效率高的咪唑-咔唑类电子传输材料，其结构通式为：（1）通式如式(1)所示：其中，R1~R9可以相同或不同，为氢，1~20个碳原子的烷基，具有碳原子数1~20的芳基，碳原子数位1~20的杂环基。具体地本专利技术的化合物是：R1~R9独立地选自氢，甲基，苯基。更具体地本专利技术的化合物是，具体的结构式分别对应为如下001-006的化学结构式：本专利技术还提供了含咔唑-咪唑类衍生物的制备方法，包括如下步骤：例如，某些本专利技术提供的含咔唑-咪唑类衍生物由以下方法制备：使不同取代基的碘蒽和咔唑反应，按摩尔比为2~2.5:1称取液溴和取代的蒽基咔唑类衍生物，加入溶剂，所述溶剂为醋酸和二氯甲烷，溶剂的比例为1:2，反应过夜，用碱中和，分液萃取，水洗，旋干，抽滤，真空干燥，得到取代的蒽基咔唑二溴类衍生物。按摩尔比为2~2.5:1称取正丁基锂和取代的蒽基咔唑二溴类衍生物，加入溶剂，对反应体系脱气，干冰-丙酮浴冷却，低温反应1~1.5小时，按照DMF和蒽基咔唑二溴类衍生物摩尔比为5.5~6:1，室温反应过夜，加入水终止反应，水解，经分液，旋干，柱层析得到取代的蒽基咔唑二醛类衍生物。按摩尔比为2.5~3:2.5~3:1称取苯偶酰/苯胺和取代的蒽基咔唑二醛类衍生物，加入催化剂，醋酸铵、焦亚硫酸钠和取代的蒽基咔唑二醛类衍生物的比列依次为7~7.5:2.5~3:1，升温至90~100℃，回流过夜，经萃取、水洗、旋干、结晶、抽滤、真空干燥，得到双三苯基咪唑类取代的不同取代蒽基咔唑衍生物。为了解决现有技术中有机电致发光器件亮度低的技术问题，本专利技术提供了一种咪唑-咔唑类电子传输材料，该制备方法的具体步骤和条件如下：应用实施例：实施例1：9-(9-蒽基)-3,6-双(2-1,4,5-三苯基-1H-咪唑基)-9H-咔唑：将9-溴蒽0.3100mol、咔唑0.2400mol、邻菲罗啉0.0218mol、碘化亚铜0.0218mol、碳酸铯0.3600mol装入1000ml三口烧瓶中，加入300mlDMF溶解，抽真空-通氮气三次，升温至150℃，反应过夜。将反应液过硅胶漏斗，用二氯甲烷冲洗至无产品溶出，旋至约400ml用500ml水洗，分液，取二氯甲烷相，用水洗涤三次，旋干，加入100ml溶解，加入500ml乙醇有大量固体析出，抽滤，55℃真空干燥。得到3,6-二溴-9-苯基-9H-咔唑0.2168mol本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由式1表示的电子传输化合物，其中，R1~R9可以相同或不同，为氢，1~20个碳原子的烷基，具有碳原子数1~20的芳基，碳原子数位1~20的杂环基。

【技术特征摘要】
1.一种由式1表示的电子传输化合物，其中，R1~R9独立地选自氢，甲基，苯基。2.权利要求1所述的电子传输化合物，具体的结构式分别对应为如下001-006的化学结构式：。3.一种如权利要求1-2任一项所述的电子传输化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：按摩尔比为2.5~3:2.5~3:1称取苯偶酰/苯胺和取代的蒽基咔唑二醛类衍生物，加入催化剂醋酸铵、焦亚硫酸钠和取代的萘基咔唑二醛类衍生物的比例依次为7~7.5:2.5~3:1；步骤S2：升温至90~100℃，回流过夜...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓宇，王辉，彭勃，
申请(专利权)人：吉林奥来德光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22