一种咔唑类衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种咔唑类衍生物及其制备方法和应用，涉及有机光电材料技术领域。本发明专利技术所得到的咔唑类衍生物可用于制备有机电致发光器件，尤其是作为有机电致发光器件中的空穴传输材料，能够有效提高OLED器件的发光效率且寿命长。本发明专利技术还提供一种咔唑类衍生物的制备方法，该制备方法简单、原料易得。

Carbazole derivative, preparation method and application thereof

The invention provides a carbazole derivative, a preparation method and an application thereof, and relates to the technical field of organic photoelectric materials. Carbazole derivatives obtained by the invention can be used for the preparation of organic electroluminescent devices, especially as hole transport materials in organic light-emitting devices, OLED devices can effectively improve the luminous efficiency and long service life. The invention also provides a preparation method of carbazole derivatives, the preparation method is simple, and the raw materials are easy to obtain.

【技术实现步骤摘要】
一种咔唑类衍生物及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机光电材料
，具体涉及一种咔唑类衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
目前，显示屏以TFT(ThinFilmTransistor，薄膜场效应晶体管)-LCD为主，由于其为非自发光之显示器，因此必须透过背光源投射光线，并依序穿透TFT-LCD面板中之偏光板、玻璃基板、液晶层、彩色滤光片、玻璃基板、偏光板等相关零组件，最后进入人之眼睛成像，才能达到显示之功能。正是由于上述复杂的显示过程，其显示屏在实际应用过程中出现了反应速率慢、耗电、视角窄等缺点，不足以成为完美的显示屏。有机电致发光器件(OrganicLight-emittingDevice,OLED)作为新一代平板显示器具有如下特点：(1)设计方面：结构简单，成品率高，成本低；不需要背景光源和滤光片，因而可以制造出超薄、重量轻、易于携带的产品。(2)显示方面：主动发光、视角范围大；响应速度快，图像稳定；亮度高，发光颜色从红外到紫外、色彩丰富、分辨率高。(3)工作条件：驱动电压低、能耗低，可与太阳能电池、集成电路等相匹配。(4)适应性广：采用玻璃衬底可实现大面积平板显示；如用柔性材料做衬底，能制成可折叠的显示器。(5)由于OLED是全固态、非真空器件，具有抗震荡、耐低温(-40℃)等特性。一般而言，OLED可按发光材料分为两种：小分子OLED和高分子OLED(也可称为PLED)。小分子OLED和高分子OLED的差异主要表现在器件的制备工艺不同：小分子器件主要采用真空热蒸发工艺，高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺。总体来看，未来OLED的方向是发展高效率、高亮度、长寿命、低成本的白光器件和全彩色显示器件，但该技术的产业化进程仍面临许多关键问题。因此，设计与寻找一种化合物，作为OLED新型材料以克服其在实际应用过程中出现的不足，是OLED材料研究工作中的重点与今后的研发趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种咔唑类衍生物及其制备方法和应用，本专利技术提供的有机化合物热稳定性能高、制备方法简单，由该化合物制成的有机发光器件，表现出发光效率高，寿命长的优点，是性能优良的有机发光材料。本专利技术首先提供一种咔唑类衍生物，结构式为：其中，R1选自取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C10～C60的稠环、取代或未取代的C8～C60的稠杂环中的一种；R2、R3、R4、R5独立的选自氢、取代或未取代的C6-C60的芳基中的一种。优选的，所述R1选自取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C10～C30的稠环、取代或未取代的C8～C30的稠杂环中的一种；R2、R3、R4、R5独立的选自氢、取代或未取代的C6-C30的芳基中的一种。优选的，所述R1为取代或未取代的C6～C18的芳基、取代或未取代的C10～C24的稠环、取代或未取代的C18～C24的稠杂环中的一种。优选的，所述R2、R3、R4、R5均为氢。优选的，所述R1选自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、联苯基、三联苯基、茚基、芴基、螺二芴基或N-苯基咔唑基。优选的，所述咔唑类衍生物选自如下TM1～TM15所示结构中的任意一种：本专利技术还提供一种咔唑类衍生物的制备方法，制备路线如下：其中，R1选自取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C10～C60的稠环中、取代或未取代的C8～C60的稠杂环的一种；R2、R3、R4、R5独立的选自氢、取代或未取代的C6-C60的芳基中的一种。本专利技术还提供咔唑类衍生物在有机电致发光器件中的应用。优选的，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极和有机物层，所述有机物层中含有所述的咔唑类衍生物。优选的，所述所述有机物层包括空穴传输层，空穴传输层中含有所述的咔唑类衍生物。本专利技术的有益效果:本专利技术首先提供一种咔唑类衍生物，该咔唑类衍生物具有式Ⅰ所示结构，通过引入稠环类刚性、密集结构，使本专利技术所得到的咔唑类衍生物热稳定性能高，可用于制备有机电致发光器件，尤其是作为有机电致发光器件中的空穴传输材料，表现出发光效率高、寿命长的优点，优于现有常用OLED器件。本专利技术还提供一种咔唑类衍生物的制备方法，该制备方法简单、原料易得，能够满足工业化发展的需要。本专利技术咔唑类衍生物在OLED发光器件中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术首先提供一种咔唑类衍生物，结构式为：其中，R1选自取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C10～C60的稠环、取代或未取代的C8～C60的稠杂环中的一种；R2、R3、R4、R5独立的选自氢、取代或未取代的C6-C60的芳基中的一种。优选为R1选自取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C10～C30的稠环、取代或未取代的C8～C30的稠杂环中的一种；R2、R3、R4、R5独立的选自氢、取代或未取代的C6-C30的芳基中的一种。按照本专利技术，所述的取代的芳基、取代的稠环、取代的稠杂环中，取代基独立的选自烷基、烷氧基、氨基、卤素、氰基、硝基、羟基或巯基。再优选R1为取代或未取代的C6～C18的芳基、取代或未取代的C10～C24的稠环、取代或未取代的C18～C24的稠杂环中的一种。再优选R2、R3、R4、R5均为氢。最优选R1选自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、联苯基、三联苯基、茚基、芴基、螺二芴基或N-苯基咔唑基。具体的，所述咔唑类衍生物优选选自如下TM1～TM15所示结构中的任意一种：本专利技术还提供一种咔唑类衍生物的制备方法，制备路线如下：其中，R1选自取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C10～C60的稠环中、取代或未取代的C8～C60的稠杂环的一种；R2、R3、R4、R5独立的选自氢、取代或未取代的C6-C60的芳基中的一种。按照本专利技术，中间体A所示的化合物按照如下所示方法制备得到：氯化二苯基磷与溴代咔唑反应得到中间体A。按照本专利技术，目标产物所示的化合物按照如下所示方法制备得到：在氮气保护下，醋酸钯与三叔丁基膦为催化剂，叔丁醇钠为碱的情况下，中间体A与卤代物经由Buchwald-Hartwig偶联反应获得目标产物。按照本专利技术，将中间体A所示的化合物和卤代物在氮气保护下经过偶联反应得到所示的咔唑类衍生物，本专利技术对所述偶联反应没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的偶联反应即可，该制备方法简单，原料易得。本专利技术还提供所述咔唑类衍生物在有机电致发光器件中的应用，本专利技术的咔唑类衍生物可以作为空穴传输材料在有机电致发光器件方面得到应用，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极和有机物层，有机物层包含空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的至少一层；所述有机物层中的至少一层含有上述所述的咔唑类衍生物。所述咔唑类衍生物具体可以作为制备有机电致发光器件的空穴传输层。采用的器件结构优选具体为：BH1和BD1用作发光层物质，Alq3用作电子传输物质，所述的咔唑类衍生物用作空穴传输层物质，用以制造有以下相同构造的有机发光器件：ITO/所述的咔唑类衍生物/BH1:BD1/Alq3/LiF/Al。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种咔唑类衍生物，其特征在于，具有如通式(Ⅰ)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种咔唑类衍生物，其特征在于，具有如通式(Ⅰ)所示的结构：其中，R1选自取代或未取代的C6-C60的芳基、取代或未取代的C10～C60的稠环、取代或未取代的C8～C60的稠杂环中的一种；R2、R3、R4、R5独立的选自氢、取代或未取代的C6-C60的芳基中的一种。2.根据权利要求1所述的一种咔唑类衍生物，其特征在于，R1选自取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C10～C30的稠环、取代或未取代的C8～C30的稠杂环中的一种；R2、R3、R4、R5独立的选自氢、取代或未取代的C6-C30的芳基中的一种。3.根据权利要求1所述的一种咔唑类衍生物，其特征在于，R1为取代或未取代的C6～C18的芳基、取代或未取代的C10～C24的稠环、取代或未取代的C18～C24的稠杂环中的一种。4.根据权利要求1所述的一种咔唑类衍生物，其特征在于，R2、R3、R4、R5均为氢。5.根据权利要求1所述的一种咔唑类衍生物，其特征在于，R1选自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、联苯基、三...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建华，
申请(专利权)人：长春海谱润斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22