一种蒽并双咔唑衍生物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一类如式(I)所示的蒽并双咔唑衍生物，其中：Ar1‑Ar12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。本发明专利技术还保护此类化合物在有机电致发光器件中的应用，尤其是作为OLED器件中的空穴注入材料、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】
一种蒽并双咔唑衍生物及其应用本申请是申请日为2013年9月30日、申请号为201310459869.8、专利技术名称为“一种蒽并双咔唑衍生物及其应用”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种新型有机化合物，尤其涉及一种用于有机电致发光器件的化合物及在有机电致发光器件中的应用。
技术介绍
有机电致发光显示器(以下简称OLED)具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、重量轻、组成和工艺简单等一系列的优点，与液晶显示器相比，有机电致发光显示器不需要背光源，视角大，功率低，其响应速度可达液晶显示器的1000倍，其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器，因此，有机电致发光器件具有广阔的应用前景。有机电致发光的产生靠的是在有机电致材料中传输的载流子(电子和空穴)的重组，众所周知，有机材料的导电性很差，与无机半导体不同的是，有机半导体中没有延续的能带，载流子的传输常用跳跃理论来描述，即在一电场的驱动下，电子在被激发或注入至分子的LUMO能级中，经由跳跃至另一个分子的LUMO能级来达到电荷传输的目的。为了能使有机电致发光器件在应用方面达到突破，必须克服有机材料电荷注入及传输能力差的困难。科学家们通过器件结构的调整，例如增加器件有机材料层的数目，并且使不同的有机层扮演不同的角色，例如有的功能材料帮助电子从阴极以及空穴从阳极注入，有的材料帮助电荷的传输，有的材料则起到阻挡电子及空穴传输的作用，当然在有机电致发光里最重要的各种颜色的发光材料也要达到与相邻功能材料相匹配的目的，一个效率好寿命长的有机电致发光器件通常是器件结构以及各种有机材料的优化搭配的结果，这就为化学家们设计开发各种结构的功能化材料提供了极大的机遇和挑战。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三芳胺类衍生物(例如出光专利：公开号CN1152607C，公开日2004年6月2日)，其一般的结构特点是，作为注入材料，在一个分子中其三芳胺结构单元至少在三个以上，且二个N之间用一个苯环隔开，见式1；作为传输材料，在一个分子中其三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年8月12日)，结果是大大增加了材料的空穴注入能力；作为传输材料，当将材料中的一个三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年1月25日；公开号：WO2010/114017A1，公开日2010年10月7日)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一类新型化合物，即蒽并双咔唑衍生物，该类化合物可以用于有机电致发光显示领域。为此，本专利技术采取的技术方案为：一种蒽并双咔唑衍生物，具有如式(I)所示的结构：其中：Ar1～Ar12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。所述稠环芳烃基团为萘基、取代萘基、蒽基、取代蒽基、菲基、取代菲基、苯并萘基、取代苯并萘基、苯并菲基、取代苯并菲基、芘基、取代芘基、屈基、三亚苯基、苯并菲基。所述稠杂环基团为咔唑基、取代咔唑基、二苯噻吩基、取代二苯噻吩基、二苯并呋喃基、取代二苯并呋喃基。所述Ar6和Ar12分别独立选自苯基、取代苯基、萘基、取代萘基、联苯基、咔唑基、取代咔唑基、二苯噻吩基、取代二苯噻吩基、二苯并呋喃基、取代二苯并呋喃基中的一种。为了更清楚说明本
技术实现思路
，下面具体叙述本专利技术涉及到的化合物的优选结构：本专利技术提供了一种所述的蒽并双咔唑衍生物，应用于有机电致发光器件中。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，其特征在于：所述空穴传输层的基质材料含有所述的蒽并双咔唑衍生物。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，其特征在于：所述有机发光层的基质材料含有所述的蒽并双咔唑衍生物。为了方便描述，本申请后续内容中所指的“空穴传输材料”即为空穴传输层的基质材料，“主体材料”即为有机发光层的基质材料。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)在本专利技术中，我们提出了蒽并双咔唑衍生物这种新材料，蒽并双咔唑衍生物既适合作主体材料又作空穴传输材料，并在红光器件中作为空穴传输材料应用较好，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。(2)本专利技术化合物的制备工艺简单易行，且这些化合物具有良好的热稳定性，高的空穴迁移率，用该材料制作的电致发光器件，器件的启亮电压大大降低，发光效率有所提高，同时器件的使用寿命显著增加，可以在有机电致发光器件中用作空穴传输材料或有机发光层的主体材料。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被理解，本专利技术中用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)。图1是本专利技术实施例8中化合物7的最高占有分子轨道，HOMO能级为-4.792ev，三线态能级T1＝1.5176ev；图2是本专利技术实施例8中化合物7的最低空轨道，LUMO能级为-1.903ev；图3是本专利技术实施例8中化合物7经Gaussian03B3LYP/6-31G(d)方法优化后的各原子及基团的三维分布图；图4是本专利技术实施例9化合物8的最高占有分子轨道，HOMO能级为-4.790ev，三线态能级T1＝1.5198ev；图5是本专利技术实施例9化合物8的最低空轨道，LUMO能级为-1.902ev。具体实施方式本专利技术中所用的基本原材料，3-溴苝,3，9-二溴苝，2-溴硝基苯，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，溴代三亚苯、溴代芘等，可在国内各大化工原料市场买到。5-溴苯并菲系本实验室自己合成。实施例1本专利技术中间体的制备实施例：主要中间体苝-3,9-二硼酸的合成，将8.2g的3,9-二溴苝(分子量410，0.02mol)溶于100ml干燥的THF中，－80℃滴加正丁基理20ml(2.5M，0.05mol)，搅拌15min，再滴加三异丙基硼酸酯40ml。水解，调节pH至中性析出白色硼酸衍生物6.8g，产率近乎100％。实施例2化合物1的合成(1)第一步1000毫升一口瓶，配磁力搅拌，加入苝-3-硼酸6.8g(分子量340，0.02mol)，2，4-二溴硝基苯11.12g(分子量278，0.04mol)，Pd(PPh3)4使用量2.5g(分子量1154，0.002166mol)，碳酸钠150ml(2M)，甲苯150ml，乙醇150ml。氩气置换后,回流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒽并双咔唑衍生物，其特征在于，具有如式(I)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种蒽并双咔唑衍生物，其特征在于，具有如式(I)所示的结构：其中：Ar1-Ar12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。2.根据权利要求1所述的蒽并双咔唑衍生物，其特征在于，所述稠环芳烃基团为萘基、取代萘基、蒽基、取代蒽基、菲基、取代菲基、苯并萘基、取代苯并萘基、苯并菲基、取代苯并菲基、芘基、取代芘基、屈基、三亚苯基、苯并菲基。3.根据权利要求1所述的蒽并双咔唑衍生物，其特征在于，所述稠杂环基团为咔唑基、取代咔唑基、二苯噻吩基、取代二苯噻吩基、二苯并呋喃基、取代二苯并呋喃基。4.根据权利要求1所述的蒽并双咔唑衍生物，其特征在于，所述Ar6和Ar12分别独...

【专利技术属性】
技术研发人员：范洪涛，张向慧，任雪艳，
申请(专利权)人：北京鼎材科技有限公司，北京维信诺科技有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11