一种蓝光铱配合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种蓝光铱配合物及其制备方法与应用。该配合物以铱为发光中心，由主配体和辅助配体配合而成。间二甲基苯烷氧基链的引入，有效限制了共轭效应，使得铱配合物的发光不发生明显红移，保持其蓝光发射特性的同时有效增强溶解性能和成膜性能，并有效抑制分子间相互作用，抑制三线态‑三线态湮灭，提高材料的发光效率，提高器件性能。本发明专利技术提供的蓝光磷光材料制备简单，反应过程容易控制，产品容易提纯分离，且产率和纯度较高。可用于溶液法制备高效的蓝光有机发光二极管，所得的器件表现出良好的热稳定性、成膜稳定性。另外，高发光强度和效率，使其在有机电致发光方面具有潜在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝光铱配合物及其制备方法与应用
本专利技术属光电材料领域，具体涉及一种有机电致发光材料，更具体地涉及一种蓝光铱配合物及其制备方法与应用。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)在信息显示和照明领域表现出巨大的应用前景，是当前有机电子学领域研究的热点。由于具有驱动电压低、效率高、重量轻、视角宽和较短的开关时间等优异特性，OLED广泛应用于平板显示和固体照明。在OLED材料中，铱配合物因为发光颜色可调节、发光量子效率高、热稳定性好和发光寿命短的优点，广泛地被应用到OLED领域。铱配合物中，重金属的强自旋-轨道耦合允许体系间高效窜越，使OLED内部能够形成单线态和三线态激子，其内部量子效率可高达100％。因此，近年来铱配合物的研究得到了国内外学者广泛的关注。但是，目前效率高的磷光材料基本上是铱配合物小分子，制备的方法大都采用真空蒸镀的方法，这样会造成严重的相分离和浓度猝灭，同时造成材料的严重浪费。铱配合物小分子很难采用溶液法制备OLED。高效稳定的蓝光材料一直以来都是研究的热点，尤其是适合可溶液加工的蓝光材料。因此，开发稳定高效的蓝光材料，进一步提高其发光亮度和效率，具有十分重要的意义。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的在于提供一种高效蓝光铱配合物及其制备方法，改善蓝光铱配合物的溶解性、成膜性、热稳定性和发光色纯度等，以实现溶液法制备获得高效的蓝光OLED。技术方案：一种蓝光铱配合物，该配合物以铱为发光中心，由主配体和辅助配体配合而成，具有如式1所示的结构通式：其中，D选自式2中的一种结构，1≤n≤20，且n为自然数；A^N为辅助配体；*为连接位置；O是氧原子；N是氮原子；F是氟原子。所述的一种蓝光铱配合物，其辅助配体A^N包括选自2-吡啶甲酸、乙酰丙酮、二叔戊酰甲烷中的一种，具有如式3、式4或式5所示的结构，其中1≤n≤20，且n为自然数：制备所述的一种蓝光铱配合物的方法，该配合物以铱为发光中心，由主配体和辅助配体配位而成，通过如下合成步骤制得：步骤1，制备铱(III)氯桥二聚体：步骤2，制备蓝光铱(III)配合物：其中辅助配体A^N为2-吡啶甲酸、乙酰丙酮、二叔戊酰甲烷中的一种。步骤1，反应温度为110～140℃。步骤2，反应温度为30～60℃。所述的按以下反应式制备：步骤1，制备步骤2，制备步骤1和2的反应温度均为80～100℃，反应24～48h。步骤1和2反应结束后均冷却至室温经水和二氯甲烷溶液萃取并浓缩，再经过通过色谱柱纯化得到。所述的蓝光铱配合物作为发光材料在有机电致发光器件中的应用。一种有机电致发光器件，包括第一电极、第二电极，以及在第一电极与第二电极之间形成的一层或多层有机功能层，至少一层有机功能层中包含有权利要求1所述的蓝光铱(III)配合物。有益效果:1)间二甲基苯烷氧基链的引入，甲基的位阻效应有效地限制了苯环与吡啶环的共轭作用，使得铱配合物的发光不发生明显红移，保持其蓝光发射特性的同时有效增强溶解性能和成膜性能。2)同时间二甲基苯烷氧基链的引入不仅提高了材料溶解性，而且有效地抑制了分子间相互作用，降低了三线态-三线态湮灭，提高材料的发光效率，获得了增强的器件性能。3)本专利技术提供的蓝光磷光材料制备简单，反应过程容易控制，产品容易提纯分离，且产率和纯度较高。4)该类材料溶解性好，可用于溶液法制备高效的蓝光OLED，所得的器件表现出良好的热稳定性、成膜稳定性。附图说明图1为D1Ir-pic的1HNMR谱图。图2为D1Ir-acac的1HNMR谱图。图3为D1Ir-dpm的1HNMR谱图。图4为D1Ir-pic、D1Ir-acac和D1Ir-dpm在二氯甲烷溶液中的吸收光谱。图5为D1Ir-pic、D1Ir-acac和D1Ir-dpm在二氯甲烷溶液中的发射光谱。图6为D1Ir-pic、D1Ir-acac和D1Ir-dpm的热失重曲线。图7为D1Ir-dpm不同掺杂浓度下电流效率-电压曲线。图8为D1Ir-dpm的电致发光光谱。图9为D1Ir-dpm的表面形貌表征。具体实施方式本专利技术的蓝光铱配合物以铱为发光中心，由主配体和辅助配体配合而成，具有如式1所示的结构通式：其中，D选自式2中的一种结构，1≤n≤20，且n为自然数；A^N为辅助配体；*为连接位置；O是氧原子；N是氮原子；F是氟原子。所述的一种蓝光铱配合物可以是如式3、式4或式5所示结构中的一种，其中1≤n≤20，且n为自然数：本专利技术同时提供如上所述的一种蓝光铱配合物的制备方法。该配合物以铱为发光中心，由主配体和辅助配体配位而成，通过如下合成步骤制得：步骤1，在惰性气体氮气条件下、2-乙氧基乙醇溶剂体系中，将二氟联吡啶衍生物与多水合三氯化铱按摩尔比2.2:1在110～140℃反应，得到铱(III)氯桥二聚体；步骤2，在二氯甲烷和甲醇的溶剂体系中，无水碳酸钾存在下，将铱(III)氯桥二聚体与2-吡啶甲酸、乙酰丙酮、二叔戊酰甲烷中的一种按摩尔比1:1.5～5在30～60℃下反应，得到蓝光铱(III)配合物。更具体地，该配合物可以通过如下合成路线和合成步骤制得：步骤1：将1、D的硼酸酯、四(三苯基磷)钯加入到避光的反应瓶内，抽换氮气后加入四丁基溴化铵、甲苯、K2CO3溶液(2mol/L～4mol/L)，在85℃下反应24～48h，反应结束后冷却至室温经水和二氯甲烷溶液萃取并浓缩，通过色谱柱纯化得到2。步骤2：将2和2,6-二氟吡啶-3-硼酸、四三苯基磷钯放入避光反应瓶内，抽换氮气后加入乙醇、甲苯、K2CO3(2mol/L)，在85℃下反应24～48h，反应结束后冷却至室温经水和二氯甲烷溶液萃取并浓缩，通过色谱柱纯化得到3。步骤3：将3和多水合三氯化铱放入反应瓶内，抽换氮气后加入2-乙氧基乙醇和水，在110℃下反应24～48h，反应结束后冷却至室温，采用减压蒸馏的方法除去高沸点溶剂，加入100mL的甲醇会有淡黄色固体二聚体4。步骤4：将4、2-吡啶甲酸和碳酸钾粉末放入避光的反应管内，抽换氮气后加入干燥二氯甲烷溶液，在30～60℃下反应12～24h，待反应结束冷却至室温，再经萃取和色谱柱纯化得到DIr-pic。类似的，以乙酰丙酮和二叔戊酰甲烷为辅助配体，可以分别得到DIr-acac和DIr-dpm。以下通过若干实施例对本专利技术作进一步说明，但实施例不限制本专利技术的涵盖范围。实施例1：二聚体4的合成：具体步骤实施如下：步骤1：将4-(2-乙基己氧基)-2,6-二甲基苯硼酸酯(7.2g，19.98mmol)(Macromolecules,2010,43,6986–6994；Macromolecules2012,45,2963-2971)、2-氯-4-溴吡啶(3.85g，20.01mmol)、四三苯基磷钯(Pd[p(C6H5)3]4)(0.693g，0.61mmol)和四丁基溴化铵(0.64g，20mmol)放入250mL反应瓶中，抽换氮气后依次加入60mL甲苯和30mLK2CO2(2mol/L)加入250mL反应瓶中，85℃下反应24h，待反应结束后经浓缩和色谱柱纯化得淡黄色液体(4.75g，68.7％)。步骤2：将步骤1所得2(3.5g，10.12mmol)、2,6-二氟吡啶-3-硼酸(1.93g，12.14mmol)、四(三苯基磷)钯(0.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓝光铱配合物，其特征在于，该配合物以铱为发光中心，由主配体和辅助配体配合而成，具有如式1所示的结构通式：

【技术特征摘要】
1.一种蓝光铱配合物，其特征在于，该配合物以铱为发光中心，由主配体和辅助配体配合而成，具有如式1所示的结构通式：其中，D选自式2中的一种结构，1≤n≤20，且n为自然数；A^N为辅助配体；*为连接位置；O是氧原子；N是氮原子；F是氟原子。2.根据权利要求1所述的一种蓝光铱配合物，其特征在于，所述的辅助配体A^N包括2-吡啶甲酸、乙酰丙酮、二叔戊酰甲烷中的一种，具有如式3、式4或式5所示结构，其中1≤n≤20，且n为自然数：3.制备权利要求1所述的一种蓝光铱配合物的方法，其特征在于，该配合物以铱为发光中心，由主配体和辅助配体配位而成，通过如下合成步骤制得：步骤1，制备铱(III)氯桥二聚体：步骤2，制备蓝光铱(III)配合物：其中辅助配体A^N为2-吡啶甲酸、乙酰丙酮、二叔戊酰甲烷中的一种。4.根据权利要求2所述的制备一种蓝光铱配合物的方法，其特征在于，步骤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖文勇，吕鹏，黄维，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32