红光铱配合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了红光铱配合物及其制备方法和应用，该红光铱配合物的制备方法，包括以下步骤：①由取代的2‑卤代吡啶与2‑硼酸苯并噻吩经suzuki偶联反应得到第一中间体；②由水合三氯化铱与步骤①得到的第一中间体反应得到第二中间体；③由二（二苯基膦酰）胺或其钾盐与步骤②得到的第二中间体反应得到目标产物。上述红光铱配合物在制备有机发光二极管上的应用。本发明专利技术的红光铱配合物以含氟取代的2‑吡啶苯并噻吩作为主结构，同时以二（二苯基膦酰）胺作为辅助配体，该结构的红光铱配合物发光亮度高，发光稳定性好，将其应用到有机发光二极管中能够显著提高发光效率和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
红光铱配合物及其制备方法和应用
本专利技术属于有机电致发光材料
，具体涉及一种红光铱配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
有机发光二极管（OrganicLight-EmittingDiodes，简称OLED），因其视角广、亮度高、能耗低并可制备柔性器件等诸多优点而倍受关注，被称为将主宰未来显示世界的关键技术。OLED的核心材料就是有机电致发光材料，目前的有机电致发光材料还存在许多课题仍待解决。例如，在红绿蓝三基色的发光材料中，红色磷光材料的发展总是落后于蓝光和绿光，很少能做到像深蓝光或深绿光那样的色纯度。为能制造出性能令人满意的白光有机发光二极管，要求所搭配的红色磷光材料要接近于饱和红的深红色才可以，所以红色磷光材料在色纯度上的要求不得不被提得很高。为了适应高性能，低能耗的要求，实现性能优异的白光照明，为了使消费者能够尽早体验到新的照明装置所带来的优势和便利，进一步加大力度开发新型的红色磷光材料，开展这方面的研究工作显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于解决上述问题，提供一种发光亮度高、发光稳定性好、能够提高有机发光二极管发光效率和使用寿命的红光铱配合物。本专利技术的目的之二在于提供上述红光铱配合物的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供上述红光铱配合物的应用。实现本专利技术目的之一的技术方案是：一种红光铱配合物，其结构通式如下所示：。式中，R1和R2各自独立地表示氢原子、氟原子或者三氟甲基。作为优选，R1为氟原子或者三氟甲基且R2为氢原子；或者R2为氟原子或者三氟甲基且R1为氢原子。作为进一步优选，R2为三氟甲基且R1为氢原子。实现本专利技术目的之二的技术方案是：上述红光铱配合物的制备方法，包括以下步骤：①由取代的2-卤代吡啶与2-硼酸苯并噻吩经suzuki偶联反应得到第一中间体；②由水合三氯化铱与步骤①得到的第一中间体反应得到第二中间体；③由二（二苯基膦酰）胺或其钾盐与步骤②得到的第二中间体反应得到目标产物。上述步骤①中所述取代的2-卤代吡啶与所述2-硼酸苯并噻吩的摩尔比为1∶1～1∶2。上述步骤①的suzuki偶联反应是在有机溶剂的存在下进行的；所述有机溶剂优选为1,4-二氧六环或者N,N-二甲基甲酰胺（DMF）。上述步骤①的suzuki偶联反应是在缚酸剂的存在下进行的；所述取代的2-卤代吡啶与所述缚酸剂的摩尔比为1∶1～1∶3。上述步骤①的suzuki偶联反应是在钯催化剂的存在下进行的；所述钯催化剂的用量为所述取代的2-卤代吡啶重量的5～20%。所述钯催化剂为[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯二氯甲烷络合物【以下均简称为Pd(DPPF)2Cl2】或者四(二苯基膦)钯，优选为Pd(DPPF)2Cl2。上述步骤①的反应温度为80～100℃，优选为90℃。上述步骤②中所述水合三氯化铱与所述第一中间体的摩尔比为1∶2～1∶3。上述步骤②是在混合溶剂的存在下进行的；所述混合溶剂优选采用体积比为1∶1～5∶1的2-乙氧基乙醇和水。上述步骤②的反应温度为110～130℃，优选为120℃。上述步骤③中所述的二（二苯基膦酰）胺或其钾盐参照中国专利文献CN105601674A的方法制得。上述步骤③中所述第二中间体与所述二（二苯基膦酰）胺或其钾盐的摩尔比为1∶2.5～1∶4。上述步骤③的反应是在有机溶剂的存在下进行的；所述有机溶剂优选为2-乙氧基乙醇。上述步骤③的反应温度为110～130℃，优选为120℃。实现本专利技术目的之三的技术方案是：上述红光铱配合物在制备有机发光二极管上的应用。所述有机发光二极管包括基板、形成于基板上的阳极层、形成于阳极层上的空穴传输层、形成于空穴传输层上的发光层、形成于发光层上的电子传输层以及形成于电子传输层上的阴极层；所述发光层含有上述红光铱配合物。本专利技术具有的积极效果：本专利技术的红光铱配合物以含氟取代的2-吡啶苯并噻吩作为主结构，同时以二（二苯基膦酰）胺作为辅助配体，该结构的红光铱配合物发光亮度高，发光稳定性好，将其应用到有机发光二极管中能够显著提高发光效率和使用寿命。附图说明图1为实施例1～实施例4的红光铱配合物的电化学性能；其中，横坐标为氧化还原电位，单位为V；纵坐标为电流强度，单位为μA。图2为实施例1～实施例4的红光铱配合物的紫外吸收光谱图；其中，横坐标为波长，单位为nm；纵坐标为紫外吸收强度，单位为a.u.。图3为实施例1～实施例4的红光铱配合物的荧光光谱图；其中，横坐标为波长，单位为nm；纵坐标为归一化荧光强度，单位为a.u.。图4为应用例制得的含有Ir-4的红光有机发光二极管的电流密度-电压-亮度曲线；其中，横坐标为电压，单位为V；左侧纵坐标为亮度，单位为cd/m2；右侧纵坐标为电流密度，单位为mA/cm2。图5为应用例制得的含有Ir-4的红光有机发光二极管的在8V电压下的电致发光光谱；其中，横坐标为波长，单位为nm；纵坐标为归一化荧光强度，单位为a.u.。具体实施方式（实施例1）本实施例的红光铱配合物【标记为Ir-1】结构式如下：。该红光铱配合物的制备方法具有以下步骤：①合成第一中间体5-氟-2-吡啶苯并噻吩：先将1.0g的2-溴-5-氟吡啶（5.68mmol）、1.6g的碳酸钾（11.6mmol）以及1.5g的2-硼酸苯并噻吩（8.43mmol）加入到50mL的圆底烧瓶中，然后加入15mL的1,4-二氧六环，接着再加入0.15g催化剂Pd(DPPF)2Cl2，立即抽气换气，随后将反应液加热到90℃并在氮气保护下搅拌10h。反应结束后，将反应液冷却至室温，用薄板层析法检验是否反应，并将所得混合溶液利用旋转蒸发仪把溶液旋干，将粗产物以体积比为100∶1的石油醚/乙酸乙酯混合溶液为洗脱剂进行硅胶柱层析分离提纯，经真空干燥后，得到0.46g呈白色粉末的第一中间体5-氟-2-吡啶苯并噻吩，收率为35.4%。②合成第二中间体含铱氯桥键的二聚体(L)2Ir(μ-Cl)2Ir(L)2：将0.40g步骤①得到的第一中间体5-氟-2-吡啶苯并噻吩（1.747mmol）和0.24g的IrCl3•3H2O（0.681mmol）加入到50mL的圆底烧瓶中，然后加入8mL的2-乙氧基乙醇和4mL的水，在氮气保护下将反应液加热至120℃搅拌反应8h。反应结束后，将反应液冷却至室温，然后加入10mL水，抽滤，再将圆底烧瓶中的残有产物用无水甲醇洗净，一并抽滤，所得固体用二氯甲烷溶解并转移至烧瓶中利用旋转蒸发仪旋干，经真空干燥后，得到0.49g呈橙黄色粉末的第二中间体含铱氯桥键的二聚体(L)2Ir(μ-Cl)2Ir(L)2，收率为52.5%。③合成目标产物：将0.10g步骤②得到的第二中间体（0.073mmol）以及0.09g的二（二苯基膦酰）胺的钾盐（0.198mmol）加入到50mL的圆底烧瓶中，然后加入5mL的2-乙氧基乙醇，在氮气保护下加热至120℃搅拌并回流10h。反应结束后，将反应液冷却至室温，用薄板层析法检验是否反应，并将所得混合溶液利用旋转蒸发仪把溶液旋干，将粗产物以体积比为30∶1的石油醚/乙酸乙酯混合溶液为洗脱剂进行硅胶柱层析分离提纯，经真空干燥后，得到0.07g呈橙红色粉末的目标产物Ir-1，收率为90.0%。1HNMR（400MHz,CDCl3）：d9.02(t,J=本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红光铱配合物，其特征在于结构通式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种红光铱配合物，其特征在于结构通式如下所示：；式中，R1和R2各自独立地表示氢原子、氟原子或者三氟甲基。2.根据权利要求1所述的红光铱配合物，其特征在于：R1为氟原子或者三氟甲基且R2为氢原子；或者R2为氟原子或者三氟甲基且R1为氢原子。3.根据权利要求2所述的红光铱配合物，其特征在于：R2为三氟甲基且R1为氢原子。4.权利要求1至3之一所述的红光铱配合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：①由取代的2-卤代吡啶与2-硼酸苯并噻吩经suzuki偶联反应得到第一中间体；②由水合三氯化铱与步骤①得到的第一中间体反应得到第二中间体；③由二（二苯基膦酰）胺或其钾盐与步骤②得到的第二中间体反应得到目标产物。5.根据权利要求4所述的红光铱配合物的制备方法，其特征在于：上述步骤①中所述取代的2-卤代吡啶与所述2-硼酸苯并噻吩的摩尔比为1∶1～1∶2；上述步骤①的suzuki偶联反应是在有机溶剂的存在下进行的；所述有机溶剂为1,4-二氧六环或者N,N-二甲基甲酰胺（DMF）；上述步骤①的suzuki偶联反应是在缚酸剂的存在下进行的；所述取代的2-卤代吡啶与所述缚酸剂的摩尔比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高楠，谭鹏，杨晓涵，闫利平，陈星良，钮智刚，
申请(专利权)人：海南师范大学，
类型：发明
国别省市：海南,46