一种联苯并咪唑衍生物、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种联苯并咪唑衍生物，具有如式(1)所示的结构，电致发光器件采用本发明专利技术的材料制备磷光主体材料和/或电子传输材料时，可以降低器件的启亮电压，提高器件的发光效率，增加器件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机电致发光领域，具体涉及一种联苯并咪唑衍生物，其制备方法，以及其在电子传输材料中的应用。
技术介绍
电发光材料和器件经过多年的研究和发展，已经达到了实用化水平，各种材料，例如空穴材料，电子材料，发光材料，显示器件制备技术，已经取得了长足的进展。随着研究工作的深入和实用化过程中对材料的要求，用磷光作为发光材料的优势日益显明。磷光材料的发光效率高于荧光材料3至4倍，对许多要求亮度较高的显示产品来说，用磷光材料是首要选择。器件中的磷光发光层由二类材料共蒸形成，一类是主体材料，占共蒸组分的90％左右，另一类是磷光染料，占共蒸组分的10％左右。传统使用的在磷光主体材料是4，4’-N，N’-二咔唑联苯。该材料有较高的三线态能级，能与磷光染料很好地匹配，但由于该材料分子量较小(分子量484)，使得玻璃化温度较低(Tg约1100℃以下)，在使用过程容易结晶，形成岛状，引起不亮点，器件寿命变短。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一类新型的联苯并咪唑衍生物，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，可用作磷光主体材料和/或电子传输材料。电致发光器件采用本专利技术的材料制备磷光主体材料和/或电子传输材料时，可以降低器件的启亮电压，提高器件的发光效率，增加器件的使用寿命。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种联苯并咪唑衍生物，具有如式(1)所示的结构：其中：Ar1、Ar2、Ar3、Ar4相同或不同，分别独立选自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，C5-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，二芳基氨基，三芳胺基基团，N，N-二烷基氨基芳基基团，N-二烷基-N-芳基氨基芳基基团，芳醚基团，芳氧基，芳硫基，C1-C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的一种；优选地，所述取代是被烷基、卤素、氰基、芳基或杂环芳基取代。R1-R3和R1’-R3’相同或不同，独立选自H、C1-C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团，C6-C20的取代或非取代的芳烃基团，C6-C20的取代或非取代的稠环芳烃基团，C5-C20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，二芳基氨基，三芳胺基基团，芳醚基团，芳氧基，芳硫基，优选地，所述取代是被烷基、卤素、氰基、芳基或杂环芳基取代。优选地，所述Ar1和Ar2相同，所述Ar3和Ar4相同。所述Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别为式(2)-式(15)所示结构：其中：Ar5和Ar6相同或不同，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，C5-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，C1-C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的一种，优选地，所述取代是被烷基、卤素、氰基、芳基或杂环芳基取代；L为单键、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂环芳基，优选地，所述取代是被烷基、卤素、氰基、芳基或杂环芳基取代。优选地，所述Ar3和Ar4分别为式(16)-式(19)所示结构：优选地，所述化合物为式(31)-(66)所示结构：一种所述的联苯并咪唑衍生物在有机电致发光器件中的应用，具体地，所述联苯并咪唑衍生物用作电子传输材料和/或磷光主体材料。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，所述有机发光层为磷光发光层，所述磷光发光层的主体材料和/或电子传输层为权所述的联苯并咪唑衍生物。作为另一实施方式，所述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，所述电子传输层的电子传输材料为所述的联苯并咪唑衍生物。与现有技术相比，本专利技术的联苯并咪唑衍生物的优点是：本专利技术的联苯并咪唑衍生物属于典型的缺电子体系，具有良好的接受电子能力，又是在空间结构上共平面的稠环芳烃体系，具有适合的HOMO和LUMO能级，因此具有很好的电子迁移能力。因此本专利技术所述的苯并吖啶类的化合物，是一类优异的电子传输材料。特别地，在本专利技术式(1)所述材料中，联苯并咪唑母体结构上如果只连接稠环芳烃或吸电子基团，这类材料适合于作ETL材料；联苯并咪唑母体结构上连接有三芳胺基团、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磷光主体材料。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。本专利技术材料的分子量介于500和900之间，其具有较高的玻璃态转换温度Tg，从而具有良好的热稳定性，同时具有良好的真空蒸镀成膜性。附图说明图1为式(31)所示化合物的核磁谱图(1HNMR)；图2为式(32)所示化合物的核磁谱图(1HNMR)；图3为式(47)所示化合物的核磁谱图(1HNMR)；图4为式(48)所示化合物的核磁谱图(1HNMR)；图5为式(58)所示化合物的核磁谱图(1HNMR)；图6为式(64)所示化合物的核磁谱图(1HNMR)。具体实施方式本专利技术中所用的基本原材料，1H-苯并[d]咪唑，5-溴-1H-苯并[d]咪唑，溴代咔唑衍生物，溴代三芳胺衍生物，溴代二苯并呋喃，溴代二苯并噻吩，溴代菲，溴代蒽的衍生物，溴代芘，各类溴代噻吩衍生物，对溴碘苯，间溴碘苯等，可在国内各大化工原料市场买到。各种溴代物可用普通方法制成相应的硼酸化合物。实施例1中间体1-(4-溴苯基)-1H-苯并[d]咪唑的合成500毫升一口瓶，配磁力搅拌，加入1H-苯并[d]咪唑9.5g(分子量118，0.08mol)，对溴碘苯28.2g(分子量282，0.1mol)，CuI用量1.5g(分子量190，0.0079mol)，碳酸钾20.7g(分子量138，0.15mol)，DMF200ml，哌啶-2-甲酸2.1g(分子量129，0.016mol)。氩气置换后，搅拌回流，用TLC监控反应，3小时后反应完全，降温，加水200ml，产物析出，过滤，反复水洗，产物最后用柱色谱纯化，乙酸乙酯/石油醚洗脱，得到15g化合物1-(4-溴苯基)-1H-苯并[d]咪唑，分子量272，产率68.5％。实施例2母体1,1'-二(4-溴苯基)-1H,1'H-2,2'-联苯并[d]咪唑的合成(参考文献：Org.Biomol.Chem.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联苯并咪唑衍生物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：其中：Ar1、Ar2、Ar3、Ar4相同或不同，分别独立选自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，C5‑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，二芳基氨基，三芳胺基基团，N，N‑二烷基氨基芳基基团，N‑二烷基‑N‑芳基氨基芳基基团，芳醚基团，芳氧基，芳硫基，C1‑C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团中的一种；R1‑R3和R1’‑R3’相同或不同，独立选自H、C1‑C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团，C6‑C20的取代或非取代的芳烃基团，C6‑C20的取代或非取代的稠环芳烃基团，C5‑C20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，二芳基氨基，三芳胺基基团，芳醚基团，芳氧基，芳硫基。

【技术特征摘要】
1.一种联苯并咪唑衍生物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：
其中：Ar1、Ar2、Ar3、Ar4相同或不同，分别独立选自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，C5-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，二芳基氨基，三芳胺基基团，N，N-二烷基氨基芳基基团，
N-二烷基-N-芳基氨基芳基基团，芳醚基团，芳氧基，芳硫基，C1-C12的取代或非取代的脂
肪族烷基基团中的一种；
R1-R3和R1’-R3’相同或不同，独立选自H、C1-C12的取代或非取代的脂肪族烷基基团，
C6-C20的取代或非取代的芳烃基团，C6-C20的取代或非取代的稠环芳烃基团，C5-C20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，二芳基氨基，三芳胺基基团，芳
醚基团，芳氧基，芳硫基。
2.根据权利要求1所述的联苯并咪唑衍生物，其特征在于，所述Ar1和Ar2相同，所
述Ar3和Ar4相同。
3.根据权利要求1或2所述的联苯并咪唑衍生物，其特征在于，所述Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别为式(2)-式(15)所示结构：
其中：Ar5和Ar6相同或不同，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，C5-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，C1-C12的取代或非取代的脂肪族烷基基...

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