一种菲并咔唑衍生物及其在有机电致发光器件中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种菲并咔唑衍生物，具有如式（I）所示的结构，其中：Ar1-Ar8独立选自H、C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠杂环基团、五元、六元的杂环或取代杂环、三芳胺基基团、芳醚团基基团、C1～C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的一种；Ar9选自C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C1～C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的一种。这类菲并咔唑衍生物可在有机电致发光器件中用作空穴注入材料、空穴传输层材料、荧光主体材料或发光材料。

【技术实现步骤摘要】
一种菲并咔唑衍生物及其在有机电致发光器件中的应用
本专利技术涉及一类新型有机材料，及其在有机电致发光显示
中的应用。
技术介绍
在有机电发光器件中一直使用的空穴注入和传输材料一般是一芳胺类衍生物（例如出光专利：公开号CN1152607C，公开日2004，6，2），其一般的结构特点是，作为注入材料，在一个分子中其一芳胺结构单元至少在一个以上，且二个N之间用一个苯环隔开，见式1；作为传输材料，在一个分子中其一芳胺结构单元一般是二个，且二个N之间用联苯隔开，在这类材料中，典型的例子是NPB，其结构见式2。近年来，这类材料的研究有了一些新的进展，在分子中引入一个或多个噻吩基，或者引进一个或多个苯并噻吩基，见式3和式4（出光专利：公开号CN101506191A，公开日2009，8，12），结果是大大增加了材料的空穴注入能力；作为传输材料，当将材料中的一个一芳胺结构单元用咔唑或二苯并呋喃取代时，材料的传输能力都有较大幅度提高。见式5和式6（出光专利：公开号CN102334210A，申请日2012，1，25；公开号：WO2010/114017A1，公开日2010,10，7）。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一类新型的菲并咔唑类衍生物，该类化合物可以用于有机电致发光显示领域。具体地，这类化合物在有机电致发光显示器中，用作空穴注入材料或用作空穴传输材料，也可在荧光器件中用作发光主体材料或发光材料。特别地，我们发现，在本专利技术的材料中，菲并咔唑母体结构上如果只连接稠环芳烃，而不是连接三芳胺或稠杂环芳烃，例如咔唑基团，二苯并噻吩基团，二苯并呋喃基团等，这样的材料适合作为发光主体材料，使器件发光效率有较大提高，器件寿命较长。而在菲并咔唑母体结构上连接有三芳胺或稠杂环芳烃，例如咔唑基团，二苯并噻吩基团，二苯并呋喃基团等，这样的材料适合作为空穴传输材料。总之，本专利技术材料的使用，降低了器件的启亮电压，提高了器件的发光效率，增加了器件的使用寿命。为此，本专利技术采取的技术方案为：一种菲并咔唑衍生物，具有如式（I）所示的结构：其中：Ar1-Ar8独立选自H、C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠杂环基团、五元、六元的杂环或取代杂环、三芳胺基基团、芳醚团基基团、C1～C12的取代或非取代的的脂肪族烷基基团中的一种；Ar9选自C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C1～C12的取代或非取代的的脂肪族烷基基团中的一种。进一步的，所述Ar1、Ar4、Ar5、Ar6、Ar7、Ar8同时为H。进一步的，所述Ar9选自苯基、甲基苯基、乙基苯基、甲氧基苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基、苝基、芘基。进一步的，所述Ar2或Ar3选自苯基、萘基、蒽基、苯基蒽基、菲基、苝基、芘基、基、咔唑基、荧蒽基、三芳胺基、二苯胺基、N-苯基咔唑基、N-苯基萘胺基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基。进一步的，Ar2或Ar3所选基团可被苯基、萘基、C1-6的烷基、咔唑基取代。为了更清楚地说明本
技术实现思路
，下面具体叙述本专利技术涉及到的菲并咔唑衍生物优选结构：本专利技术提供了一种可应用于有机电致发光器件中的菲并咔唑衍生物。本专利技术的菲并咔唑衍生物具有较高的空穴迁移能力，所述的菲并咔唑衍生物在有机电致发光器件中可用作空穴注入材料、空穴传输材料或主体材料。本专利技术还提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、有机发光功能层和阴极层；所述有机发光功能层包括空穴传输层、有机发光层以及电子传输层；所述空穴传输层的空穴传输材料为所述的菲并咔唑衍生物。本专利技术还提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、有机发光功能层和阴极层；所述的有机发光功能层包括空穴传输层、有机发光层以及电子传输层；所述有机发光层的主体材料含有所述的菲并咔唑衍生物。本专利技术还公开了一种制备所述化合物一种中间体的方法，主要包括如下步骤：（1）将结构式（X）所示的2-溴-三亚苯在正丁基理和三异丙基硼酸酯催化剂存在下发生水解反应得到结构式（Y）所示的硼酸衍生物；（2）将结构式（Y）所示的化合物加入三亚苯-2-硼酸，2，4-二溴硝基苯，Pd(PPh3)4，碳酸钠，甲苯，以及乙醇，氩气置换后，回流，完全后降温分出有机层，用乙酸乙酯/石油醚进行柱分离，得到结构式（Z）所示的化合物，(3)将结构式（Z）所示的化合物和三苯基膦，以及邻二氯苯，混合物加热至175℃，反应完成后冷却，真空蒸除溶剂，水洗，干燥，用柱色谱分离得到结构式（P）所示化合物，本专利技术还公开了制备另一种中间体的方法，主要包括如下步骤：（1）将结构式（X）所示的2-溴-三亚苯在正丁基理和三异丙基硼酸酯催化剂存在下发生水解反应得到结构式（Y）所示的硼酸衍生物；（2）将结构式（Y）所示的化合物加入三亚苯-2-硼酸、2，5-二溴硝基苯、Pd(PPh3)4、碳酸钠、甲苯以及乙醇，氩气置换后，回流，完全后降温分出有机层，用乙酸乙酯/石油醚进行柱分离，得到结构式（Z’）所示的化合物，(3)将结构式（Z’）所示的化合物和三苯基膦，以及邻二氯苯，混合物加热至175℃，反应完成后冷却，真空蒸除溶剂，水洗，干燥，用柱色谱分离得到结构式（P’）所示化合物，附图说明为了使本专利技术的内容更容易被理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明；用Gaussian03B3LYP/6-31G（d）方法分别求得化合物的最高占有分子轨道（HOMO）、最低空轨道（LUMO）和三线态能级（T1）。其中：图1是本专利技术所述的化合物16的最高占有分子轨道，HOMO能级为-5.055ev，三线态能级T1=1.7307ev；图2是本专利技术所述的化合物16的最低空轨道，LUMO能级为-1.579ev；图3是本专利技术所述的化合物16经Gaussian03B3LYP/6-31G（d）方法优化后的各原子及基团的三维分布图，由图可见菲并咔唑母体有很好的共平面性。图4是本专利技术所述的化合物1的最高占有分子轨道，HOMO能级为-4.787ev，三线态能级T1=2.5201ev；图5是本专利技术所述的化合物1的最低空轨道，LUMO能级为-1.345ev；具体实施方式本专利技术中所用的基本原材料，2-溴三亚苯,2，4-二溴硝基苯，2，5-二溴硝基苯，以及溴代咔唑衍生物，溴代二苯并呋喃，溴代二苯并噻吩，溴代Chrysene，溴代菲、溴代芘等，可在国内各大化工原料市场买到。实施例主要中间体三亚苯硼酸的合成：将6.12g的2-溴-三亚苯（分子量306，0.02mol）溶于100ml干燥的THF中，-80℃滴加正丁基理10ml（2.5M，0.025mol），搅拌15min，再滴加三异丙基硼酸酯18ml。水解，调节pH至中性析出白色硼酸衍生物5.5g，产率近乎100%。实施例1化合物1的合成（1）第一步，1000毫升一口瓶，配磁力搅拌，加入三亚苯-2-硼酸5.5g（分子量272，0.02mol），2，4-二溴硝基苯5.28g（分子量278，0.019mol），Pd(PPh3)4使用量1.3g（分子量1154，0.001265mol），碳酸钠140ml（2M），甲苯140ml，乙醇140m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种菲并咔唑衍生物，其特征在于，具有如式（I）所示的结构：其中：Ar1‑Ar8独立选自H、C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠杂环基团、五元、六元的杂环或取代杂环、三芳胺基基团、芳醚团基基团、C1～C12的取代或非取代的的脂肪族烷基基团中的一种；Ar9选自C6～C30的取代或非取代的芳烃基团、C6～C30的取代或非取代的稠环芳烃基团、C1～C12的取代或非取代的的脂肪族烷基基团中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种菲并咔唑衍生物，其特征在于，具有如式(I)所示的结构：其中：Ar1、Ar4、Ar5、Ar6、Ar7、Ar8同时为H；Ar2或Ar3选自取代或非取代的苯基、萘基、蒽基、菲基、苝基、芘基、基、咔唑基、荧蒽基、三芳胺基、二苯胺基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基，所述取代的苯基、萘基、蒽基、菲基、苝基、芘基、基、咔唑基、荧蒽基、三芳胺基、二苯胺基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基中，取代基为选自苯基、萘基、C1-6的烷基、咔唑基中的一种；或者，Ar2或Ar3为取代的N-苯基咔唑基，所述取代的N-苯基咔唑基中，取代基为选自苯基、萘基、C1-6的烷基、咔唑基中的一种；或者，Ar2或Ar3为取代的苯基蒽基，所述取代的苯基蒽基中，取代基为选自苯基、萘基、C1-6的烷基、咔唑基中的一种；Ar9选自苯基、甲基苯基、乙基苯基、甲氧基苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基、苝基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李银奎，范洪涛，李艳蕊，
申请(专利权)人：北京鼎材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11