稳定的咪唑并菲啶材料制造技术

提供了咪唑并菲啶配位体和金属络合物。所述化合物通过键联取代展现提高的稳定性，所述键联取代使咪唑环的氮键结的碳键联到相邻稠合芳基环上的碳。所述化合物可以用于有机发光装置中，尤其用作发射掺杂剂，提供具有改进的效率、稳定性和制造的装置。具体来说，本文提供的所述化合物可以用于具有高效率的蓝色装置中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及新颖化合物；包含所述化合物的组合物；和所述化合物和组合物的应用，包括包含所述化合物和/或组合物的有机电致发光装置。联合研究协议所要求的本专利技术是由达成联合大学公司研究协议的以下各方中的一或多者，以以下各方中的一或多者的名义和/或结合以下各方中的一或多者而作出：南加州大学和环宇显示器公司(UniversalDisplayCorporation)。所述协议在作出所要求的本专利技术的日期当天和之前就生效，并且所要求的本专利技术是因在所述协议的范围内进行的活动而作出。
技术介绍
一般来说，OLED包含安置在阳极与阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴局限于同一分子上时，形成“激子”，其为具有激发能量状态的局部化电子-空穴对。当激子经由光电发射机制弛豫时，发射光。在一些情况下，激子可以局限于激元或激态复合物上。非辐射机制(例如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。最初的OLED使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子，如例如美国专利第4,769,292号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时间范围中发生。最近，已经论证了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的OLED。巴尔多(Baldo)等人的“从有机电致发光装置的高效磷光发射(HighlyEfficientPhosphorescentEmissionfromOrganicElectroluminescentDevices)”，自然(Nature)，第395卷，第151-154页，1998；(“巴尔多-I”)和巴尔多等人的“基于电致磷光的非常高效绿色有机发光装置(Veryhigh-efficiencygreenorganiclight-emittingdevicesbasedonelectrophosphorescence)”，应用物理学报(Appl.Phys.Lett.)，第75卷，第3期，4-6(1999)(\Baldo-II\)，其以全文引用的方式并入。磷光可以称为“禁阻”跃迁，因为所述跃迁需要自旋态变化，并且量子力学指示这种跃迁是不利的。因此，磷光通常发生在超过至少10纳秒并且典型地大于100纳秒的时间帧中。如果磷光的自然辐射寿命太长，那么三重态可以通过非辐射机制而衰变，以便不发射光。往往还在非常低的温度下在含有杂原子、具有非共用电子对的分子中观察到有机磷光。2,2'-联吡啶是这种分子。非辐射衰变机制典型地是温度依赖性的，以使得在液氮温度下展现磷光的有机材料典型地在室温下不展现磷光。但，如巴尔多所证实，此问题可以通过选择在室温下发磷光的磷光化合物而得到解决。代表性发射层包括经掺杂或未经掺杂的磷光有机金属材料，例如美国专利第6,303,238号、第6,310,360号、第6,830,828号和第6,835,469号、美国专利申请公开第2002-0182441号和WO2002/074015中所公开。磷光前面可以是从三重态激发态跃迁为中间的非三重态状态，从所述非三重态状态发生发射衰变。举例来说，配位到镧系元素的有机分子往往从局域化于镧系金属上的激发态发磷光。然而，此类材料不直接从三重态激发态发磷光，而实际上从集中于镧系金属离子上的原子激发态发射。铕二酮络合物说明了一组这些类型的物质。可以通过限制、优选地通过键结紧密接近于具有高原子数的原子的有机分子，优于荧光增强来自三重态的磷光。称为重原子效应的此现象通过称为自旋轨道耦合的机制而产生。可以从有机金属分子(例如三(2-苯基吡啶)铱(III))的激发的金属到配位体电荷转移(MLCT)状态观察到这种磷光跃迁。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供了一种化合物，其具有结构式(1a)：其中A是任何适合键联基团；如本文在氮原子N1和N2的情况下所用的整数“1”和“2”除了用作方便描述的标记之外没有意义；如本文在碳原子C1a到C1c的情况下所用的标记1a到1c除了用作方便描述的标记之外没有意义；Rab、Rga和R1b到R1f是任何适合取代基；Rga和R1b到R1f所连接的环原子中的任一者可以经氮原子置换，其中当所述环原子经氮原子置换时，所述相应R基团不存在。在具有结构式(1a)的化合物的一个实施例中，A是具有2到3个键联原子的键联基团。在具有结构式(1a)的化合物的一个实施例中，A是具有2到3个键联原子的键联基团，其中所述键联原子各自独立地选自由以下组成的群组：C、Si、O、S、N、B或其组合。在具有结构式(1a)的化合物的一个实施例中，R1a到R1g独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、芳烷基、CN、CF3、CO2R、C(O)R、C(O)NR2、NR2、NO2、OR、SR、SO2、SOR、SO3R、卤基、芳基、杂芳基、经取代芳基、经取代杂芳基或杂环基，其中R是任何适合取代基。在具有结构式(1a)的化合物的一个实施例中，R1a到R1g独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、芳烷基、CN、CF3、CO2R、C(O)R、C(O)NR2、NR2、NO2、OR、SR、SO2、SOR、SO3R、卤基、芳基、杂芳基、经取代芳基、经取代杂芳基或杂环基，其中每个R独立地选自H、卤基、烷基、烯基、炔基、杂烷基、芳烷基、芳基和杂芳基。在具有结构式(1a)的化合物的一个实施例中，R1a到R1g独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、芳烷基、CN、CF3、CO2R、C(O)R、C(O)NR2、NR2、NO2、OR、SR、SO2、SOR、SO3R、卤基、芳基、杂芳基、经取代芳基、经取代杂芳基或杂环基。在一个实施例中，具有结构式(1a)的化合物可以或可以不包含配位体(L)。在一个实施例中，具有结构式(1a)的化合物包含配位体(L)。在一个实施例中，具有结构式(1a)的化合物不包含配位体(L)。在一个实施例中，具有结构式(1a)的化合物包含配位体(L)，所述配位体是经取代或未经取代的环金属化配位体。在具有结构式(1a)的化合物的一些实施例中，A是独立地选自由以下组成的群组的键联基团：-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-NR”-、-CR'＝CR'-CR'R”-、-O-SiR'R”-、-CR'R”-S-、-CR'R”-O-、-C-SiR'R”-，其中R'和R”是任何适合取代基。在具有结构式(1a)的化合物的一些实施例中，A是独立地选自由以下组成的群组的键联基团：-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-NR”-、-CR'＝CR'-CR'R”-、-O-SiR'R”-、-CR'R”-S-、-CR'R”-O-、-C-SiR'R”-，其中R'和R”独立地是H、具有1到6个碳原子的烷基、苯基和经取代苯基。在具有结构式(1a)的化合物的一些实施例中，A是独立地选自由以下组成的群组的键联基团：-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-NR”-、-CR'＝CR'-CR'R”-、-O-SiR'R”-、-CR'R”-S-、-CR'R”-O-、-C-SiR'R”-，其中R'和R”连接在一起形成环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，其具有式1：M是具有大于40的原子量的金属，n具有至少1的值，并且m+n是可以与所述金属连接的最大配位体数；其中A是具有两到三个键联原子的键联基团，其中所述键联原子各自独立地选自由以下组成的群组：C、Si、O、S、N、B或其组合，并且其中R1a到R1g独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、芳烷基、CN、CF3、CO2R、C(O)R、C(O)NR2、NR2、NO2、OR、SR、SO2、SOR、SO3R、卤基、芳基、杂芳基、经取代芳基、经取代杂芳基或杂环基，每个R独立地选自H、卤基、烷基、烯基、炔基、杂烷基、芳烷基、芳基和杂芳基；R1b到R1g所连接的环原子中的任一者可以经氮原子置换，其中当所述环原子经氮原子置换时，所述相应R基团不存在；并且L是经取代或未经取代的环金属化配位体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.08 US 61/990,239;2014.11.21 US 62/082,9701.一种化合物，其具有式1：M是具有大于40的原子量的金属，n具有至少1的值，并且m+n是可以与所述金属连接的最大配位体数；其中A是具有两到三个键联原子的键联基团，其中所述键联原子各自独立地选自由以下组成的群组：C、Si、O、S、N、B或其组合，并且其中R1a到R1g独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、芳烷基、CN、CF3、CO2R、C(O)R、C(O)NR2、NR2、NO2、OR、SR、SO2、SOR、SO3R、卤基、芳基、杂芳基、经取代芳基、经取代杂芳基或杂环基，每个R独立地选自H、卤基、烷基、烯基、炔基、杂烷基、芳烷基、芳基和杂芳基；R1b到R1g所连接的环原子中的任一者可以经氮原子置换，其中当所述环原子经氮原子置换时，所述相应R基团不存在；并且L是经取代或未经取代的环金属化配位体。2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述键联基团A独立地选自由以下组成的群组：-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-NR”-、-CR'＝CR'-CR'R”-、-O-SiR'R”-、-CR'R”-S-、-CR'R”-O-、-C-SiR'R”-，其中R'和R”独立地是H、具有1到6个碳原子的烷基、苯基和经取代苯基，或其中R'和R”连接形成饱和五元环或饱和六元环和其组合。3.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有三重态激发态，并且其中当所述化合物处于所述三重态激发态时，所述键联基团使N2与C1b之间的键结稳定免于裂解。4.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长小于500nm。5.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长小于480nm。6.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长范围介于400nm到500nm。7.根据权利要求2所述的化合物，其中所述键联基团选自-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CHR'-CHR”-、-CR'R”-CH2-、-CR'R”-CR'R”-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-S-、-S-CH2-、-O-SiR'R”-、-SiR'R”-O-，其中R'和R”是甲基或苯基。8.根据权利要求1所述的化合物，其中所述金属选自由以下组成的群组：Re、Ru、Os、Rh、Ir、Pd、Pt和Au。9.根据权利要求1所述的化合物，其中所述金属是Ir，并且n是2或3；m是0或1；m+n是3。10.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物选自由以下组成的群组：11.一种装置，其包含第一有机发光装置，所述第一有机发光装置进一步包含：阳极；阴极；有机层，所述有机层安置在所述阳极与所述阴极之间、包含根据权利要求1所述的化合物。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述有机层进一步包含主体。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述主体包含含有至少一个选自由以下组成的群组的基团的有机分子：咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃、氮杂咔唑、氮杂-二苯并噻吩和氮杂-二苯并呋喃。14.根据权利要求11所述的装置，其中所述装置是消费型产品或照明面板。15.一种化合物，其具有式2：其中M是Pt；其中A1和A2各自是具有两到三个键联原子的第一键联基团，其中所述键联原子各自独立地选自由以下组成的群组：C、Si、O、S、N、B或其组合，并且其中R1b到R1f和R2b到R2f独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、芳烷基、CN、CF3、CO2R、C(O)R、C(O)NR2、NR2、NO2、OR、SR、SO2、SOR、SO3R、卤基、芳基、杂芳基、经取代芳基、经取代杂芳基或杂环基；R1b到R1f和R2b到R2f所连接的环原子中的任一者可以经氮原子置换，其中当所述环原子经氮原子置换时，所述相应R基团不存在；并且其中Rab与Rac和/或Rga与Rgb可以键结形成具有一到三个键联原子的第二键联基团，所述键联原子各自独立地选自由以下组成的群组：B、N、P、O、S、Se、C、Si、Ge或其组合。16.根据权利要求15所述的化合物，其中每个第一键联基团A1和A2独立地选自由以下组成的群组：-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-NR”-、-CR'＝CR'-CR'R”-、-O-SiR'R”-、-CR'R”-S-、-CR'R”-O-、-C-SiR'R”-，其中R'和R”独立地是H、具有1到6个碳原子的烷基、苯基和经取代苯基，或其中R'和R”连接形成饱和五元环或饱和六元环和其组合。17.根据权利要求15所述的化合物，其中所述化合物具有三重态激发态，并且其中当所述化合物处于所述三重态激发态时，所述键联基团使N2与C1b之间的键结稳定免于裂解。18.根据权利要求15所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长小于500nm。19.根据权利要求15所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长小于480nm。20.根据权利要求15所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长范围介于400nm到500nm。21.根据权利要求15所述的化合物，其中每个第一键联基团A1和A2独立地选自-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CHR'-CHR”-、-CR'R”-CH2-、-CR'R”-CR'R”-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-S-、-S-CH2-、-O-SiR'R”-、-SiR'R”-O-，其中R'和R”是甲基或苯基。22.根据权利要求15所述的化合物，其中所述第二键联基团独立地选自BR、NR、PR、O、S、Se、C＝O、S＝O、SO2、CRR”'、-CRR”'-CRR”'-、SiRR”'、GeRR”'、-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-NR”-、-CR'＝CR'-CR'R”-、-O-SiR'R”-、-CR'R”-S-、-CR'R”-O-和-C-SiR'R”-，其中每个R、R'、R”或R”'独立地选自H、卤基、烷基、烯基、炔基、杂烷基、芳烷基、芳基和杂芳基。23.根据权利要求15所述的化合物，其中所述化合物选自由以下组成的群组：24.一种装置，其包含第一有机发光装置，所述第一有机发光装置进一步包含：阳极；阴极；有机层，所述有机层安置在所述阳极与所述阴极之间、包含根据权利要求15所述的化合物。25.根据权利要求24所述的装置，其中所述有机层进一步包含主体。26.根据权利要求25所述的装置，其中所述主体包含含有至少一个选自由以下组成的群组的基团的有机分子：咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃、氮杂咔唑、氮杂-二苯并噻吩和氮杂-二苯并呋喃。27.根据权利要求24所述的装置，其中所述装置是消费型产品或照明面板。28.一种根据式(3)的化合物，其中M是Pt；其中A是具有两到三个键联原子的第一键联基团，其中所述键联原子各自独立地选自由以下组成的群组：C、Si、O、S、N、B或其组合，其中L2和L3独立地选自由以下组成的群组：单键、BR、NR、PR、O、S、Se、C-O、S-O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR'；其中R1a到R1f和R3a到R3f、R和R'各自独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、芳烷基、CN、CF3、CO2R、C(O)R、C(O)NR2、NR2、NO2、OR、SR、SO2、SOR、SO3R、卤基、芳基、杂芳基、经取代芳基、经取代杂芳基或杂环基，并且其中两个相邻R1f、R3a、R3c、R3d、R和R'任选地接合形成稠合环；R1b到R1f所连接的环原子中的任一者可以经氮原子置换，其中当所述环原子经氮原子置换时，所述相应R基团不存在；其中L2与R1f、L2与R3a或L2与R1f和R3a两者任选地接合形成一或多个稠合环；其中L3与R3c和/或R3d、L3与R3c、L3与R3d或L3与R3c和R3d两者任选地接合形成一或多个稠合环。29.根据权利要求28所述的化合物，其中所述第一键联基团独立地选自由以下组成的群组：-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-CR'R”-CR'R”-、-CR'R”-NR”-、-CR'＝CR'-CR'R”-、-O-SiR'R”-、-CR'R”-S-、-CR'R”-O-、-C-SiR'R”-，其中R'和R”独立地是H、具有1到6个碳原子的烷基、苯基和经取代苯基，或其中R'和R”连接形成饱和五元环或饱和六元环和其组合。30.根据权利要求28所述的化合物，其中所述化合物具有三重态激发态，并且其中当所述化合物处于所述三重态激发态时，所述键联基团使N2与C1b之间的键结稳定免于裂解。31.根据权利要求28所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长小于500nm。32.根据权利要求28所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长小于480nm。33.根据权利要求28所述的化合物，其中所述化合物的峰值发射波长范围介于40...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾森·布鲁克斯，格扎·西盖蒂，格伦·莫雷洛，邓俊，彼得·I·德朱洛维奇，
申请(专利权)人：环球展览公司，
类型：发明
国别省市：美国;US