一种以甲酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种以甲酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用，该有机化合物以甲酮为母核，和含氮的多元杂环芳香基团相连，形成具有D‑A结构的化合物。本发明专利技术化合物具有分子间不易结晶、不易聚集、具有良好成膜性的特点；本发明专利技术化合物具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性，合适的HOMO和LUMO能级，较高的Eg，通过器件结构优化，可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命。

A Compound with Methyl Ketone as the Core and Its Application in Organic Electroluminescent Devices

The invention discloses a compound with methyl ketone as its core and its application in organic electroluminescent devices. The organic compound takes methyl ketone as its mother nucleus and is connected with a nitrogen-containing multi-heterocyclic aromatic group to form a compound with D_A structure. The compound of the invention has the characteristics of non-crystallization, non-aggregation among molecules and good film-forming property; the compound of the invention has high glass transition temperature and molecular thermal stability, suitable HOMO and LUMO energy levels and high Eg, and can effectively improve the photoelectric performance of OLED devices and the life of OLED devices by optimizing the device structure.

【技术实现步骤摘要】
一种以甲酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用
本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种以甲酮为中心骨架的化合物材料及其在OLED领域的应用。
技术介绍
有机电致发光(OLED:OrganicLightEmissionDiodes)器件技术既可以用来制造新型显示产品，也可以用于制作新型照明产品，有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明，应用前景十分广泛。OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。当前，OLED显示技术已经在智能手机，平板电脑等领域获得应用，进一步还将向电视等大尺寸应用领域扩展，但是，和实际的产品应用要求相比，OLED器件的发光效率，使用寿命等性能还需要进一步提升。对于OLED发光器件提高性能的研究包括：降低器件的驱动电压，提高器件的发光效率，提高器件的使用寿命等。为了实现OLED器件的性能的不断提升，不但需要从OLED器件结构和制作工艺的创新，更需要OLED光电功能材料不断研究和创新，创制出更高性能OLED的功能材料。应用于OLED器件的OLED光电功能材料从用途上可划分为两大类，即电荷注入传输材料和发光材料，进一步，还可将电荷注入传输材料分为电子注入传输材料、电子阻挡材料、空穴注入传输材料和空穴阻挡材料，还可以将发光材料分为主体发光材料和掺杂材料。为了制作高性能的OLED发光器件，要求各种有机功能材料具备良好的光电特性，譬如，作为电荷传输材料，要求具有良好的载流子迁移率，高玻璃化转化温度等，作为发光层的主体材料要求材料具有良好双极性，适当的HOMO/LUMO能阶等。构成OLED器件的OLED光电功能材料膜层至少包括两层以上结构，产业上应用的OLED器件结构，则包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等多种膜层，也就是说应用于OLED器件的光电功能材料至少包含空穴注入材料，空穴传输材料，发光材料，电子传输材料等，材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点。另外，对于不同结构的OLED器件搭配而言，所使用的光电功能材料具有较强的选择性，相同的材料在不同结构器件中的性能表现，也可能完全迥异。因此，针对当前OLED器件的产业应用要求，以及OLED器件的不同功能膜层，器件的光电特性需求，必须选择更适合，具有高性能的OLED功能材料或材料组合，才能实现器件的高效率、长寿命和低电压的综合特性。就当前OLED显示照明产业的实际需求而言，目前OLED材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，作为材料企业开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种以甲酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本专利技术化合物含有甲酮结构，具有分子间不易结晶、不易聚集、具有良好成膜性的特点；本专利技术化合物具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性，合适的HOMO和LUMO能级，较高的Eg，通过器件结构优化，可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命。本专利技术的技术方案如下：一种以甲酮为核心的化合物，该化合物的结构如通式(1)所示：其中，R3表示为氮杂苯基、萘啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、氮杂二苯并呋喃基、9,9二甲基芴基、二苯并呋喃基或N-芳基咔唑基中的一种；R1、R2分别独立的表示为氢原子、通式(2)或通式(3)所示结构，且R1、R2不同时为氢原子；R1与R2相同或不同；其中，Ar1、Ar2分别独立的表示为单键、取代或未取代的C6-60亚芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～60元杂亚芳基；所述杂原子为氮、氧或硫；通式(2)中X1为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基取代的亚胺基或芳基取代的亚胺基中的一种；通式(2)、通式(3)中，R4、R5分别独立的选取氢、通式(4)或通式(5)所示结构：通式(4)中，a表示为其中，X2、X3分别表示为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的亚胺基中的一种；通式(4)或通式(5)分别独立的通过CL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL4-CL5键、CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键、CL‘3-CL’4键或CL‘4-CL’5键与通式(2)或通式(3)所示结构连接；通式(1)中，当R1、R2一个表示为氢原子、一个表示为通式(2)结构，且R4、R5一个为氢原子、一个表示为通式(4)结构，且通式(2)中的X1表示为时，通式(4)中所述的X2或X3不表示为氧原子或所述Ar1或Ar2表示为单键时，通式(2)、通式(3)分别表示为：中的任一种。所述以甲酮为核心的化合物的具体结构优选为：中的任意一种。一种以甲酮为核心的化合物的制备方法，所述制备方法包括如下两大类情况：(1)当R1表示为氢原子，R2表示为通式(2)或通式(3)的结构时：(1a)当Ar1、Ar2表示为单键时，反应方程式为：上述反应方程式的具体制备方法为：将原料I和H-R2用甲苯溶解，加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦、叔丁醇钠；在惰性气体的保护下，将上述混合溶液于95～110℃的温度条件下反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液旋蒸至无溶剂，过中性硅胶柱，得到目标产物I；所述原料I与H-R2的摩尔比为1:1.0～1.5；所述Pd2(dba)3与原料I的摩尔比为0.005～0.01:1，所述三叔丁基膦与原料I的摩尔比为0.005～0.02:1；所述叔丁醇钠与原料I的摩尔比为(1.5～3.0):1；(1b)当Ar1、Ar2不表示为单键时，反应方程式为：上述反应方程式的具体制备方法为：称取原料I、用体积比为2～2.5:1的甲苯与乙醇混合溶剂溶解；在惰性气氛下，再加入Na2CO3水溶液、Pd(PPh3)4；将上述反应物的混合溶液于反应温度95～110℃，反应10～24小时，冷却并过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物II；所述原料I与的摩尔比为1:1～2；Na2CO3与原料I的摩尔比为1.0～3.0:1；Pd(PPh3)4与原料I的摩尔比为0.006～0.02:1；(2)当R1、R2表示为通式(2)或通式(3)的结构时：(2a)当Ar1、Ar2表示为单键时，反应方程式为：上述反应方程式的具体制备方法为：将原料II和H-R1用甲苯溶解，加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦、叔丁醇钠；在惰性气体的保护下，将上述混合溶液于95～110℃的温度条件下反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液旋蒸至无溶剂，过中性硅胶柱，得到中间体A；其中，所述原料II与H-R1的摩尔比为1:1.0～1.5；所述Pd2(dba)3与原料II的摩尔比为0.005～0.01:1，所述三叔丁基膦与原料II的摩尔比为0.005～0.02:1，所述叔丁醇钠与原料II的摩尔比为1.5～3.0:1；将中间体A和H-R2用甲苯溶解，加入Pd2(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以甲酮为核心的化合物，其特征在于，该化合物的结构如通式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种以甲酮为核心的化合物，其特征在于，该化合物的结构如通式(1)所示：其中，R3表示为氮杂苯基、萘啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、氮杂二苯并呋喃基、9,9二甲基芴基、二苯并呋喃基或N-芳基咔唑基中的一种；R1、R2分别独立的表示为氢原子、通式(2)或通式(3)所示结构，且R1、R2不同时为氢原子；R1与R2相同或不同；其中，Ar1、Ar2分别独立的表示为单键、取代或未取代的C6-60亚芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～60元杂亚芳基；所述杂原子为氮、氧或硫；通式(2)中X1为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基取代的亚胺基或芳基取代的亚胺基中的一种；通式(2)、通式(3)中，R4、R5分别独立的选取氢、通式(4)或通式(5)所示结构：通式(4)中，a表示为其中，X2、X3分别表示为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的亚胺基中的一种；通式(4)或通式(5)分别独立的通过CL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL4-CL5键、CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键、CL‘3-CL’4键或CL‘4-CL’5键与通式(2)或通式(3)所示结构连接；通式(1)中，当R1、R2一个表示为氢原子、一个表示为通式(2)结构，且R4、R5一个为氢原子、一个表示为通式(4)结构，且通式(2)中的X1表示为时，通式(4)中所述的X2或X3不表示为氧原子或2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述Ar1或Ar2表示为单键时，通式(2)、通式(3)分别表示为：中的任一种。3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物的具体结构为：中的任意一种。4.一种权利要求1～3任一项所述的化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下两大类情况：(1)当R1表示为氢原子，R2表示为通式(2)或通式(3)的结构时：(1a)当Ar1、Ar2表示为单键时，反应方程式为：上述反应方程式的具体制备方法为：将原料I和H-R2用甲苯溶解，加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦、叔丁醇钠；在惰性气体的保护下，将上述混合溶液于95～110℃的温度条件下反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液旋蒸至无溶剂，过中性硅胶柱，得到目标产物I；所述原料I与H-R2的摩尔比为1:1.0～1.5；所述Pd2(dba)3与原料I的摩尔比为0.005～0.01:1，所述三叔丁基膦与原料I的摩尔比为0.005～0.02:1；所述叔丁醇钠与原料I的摩尔比为(1.5～3.0):1；(1b)当Ar1、Ar2不表示为单键时，反应方程式为：上述反应方程式的具体制备方法为：称取原料I、用体积比为2～2.5:1的甲苯与乙醇混合溶剂溶解；在惰性气氛下，再加入Na2CO3水溶液、Pd(PPh3)4；将上述反应物的混合溶液于反应温度95～110℃，反应10～24小时，冷却并过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物II；所述原料I与的摩尔比为1:1～2；Na2CO3与原料I的摩尔比为1.0～3.0:1；Pd(PPh3)4与原料I的摩尔比为0.006～0.02:1；(2)当R1、R2表示为通式(2)或通式(3)的结构时：(2a)当Ar1、Ar2表示为单键时，反应方程式为：上述反应方程式的具体制备方法为：将原料II和H-R1用甲苯溶解，加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦、叔丁醇钠；在惰性气体的保护下，将上述混合溶液于95～110℃的温度条件下反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液旋蒸至无溶剂，过中性硅胶柱，得到中间体A；其中，所述原料II与H-R1的摩尔比为1:1.0～1.5；所述Pd2(dba)3与原料II的摩尔比为0.005～0.01:1，所述三叔丁基膦与原料II的摩尔比为0.005～0.02:1，所述叔丁醇钠与原料II的摩尔比为1.5～3.0:1；将中间体A和H-R2用甲苯溶解，加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦、叔丁醇钠，在惰性气体的保护下，将上述混合溶液于95～110℃的温度条件下反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液旋蒸至无溶剂，过中性硅胶柱，得到目标产物III；其中，所述中间体A与H-R2的摩尔比为1:1.0～1.5；Pd2(dba)3与中间体A的摩尔比为0.005～0.01:1，所述三叔丁基膦与中间体A的摩尔比为0.005～0.02:1，所述叔丁醇钠与中间体A的摩尔比为1.5～3.0:1；(2b)当Ar1、Ar2不表示为单键时，反应方程式为：称取原料II和硼酸化合物，用甲苯与乙醇混合溶剂溶解，加入Pd(PPh3)4和Na2CO3水溶液，在氮气保护下，将上述混合溶液于95～110℃，反应10～24小时，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到中间体D；所述甲苯用量为每克原料II使用30-50ml甲苯，其中，所述原料II与硼酸化合物的摩尔比为1:1.0～1.5；Pd(PPh3)4与原料II的摩尔比为0.005～0.01:1，Na2CO3与原料II的摩尔比为1.5～3.0:1；称取中间体D和硼酸化合物，用甲苯与乙醇混合溶剂溶解，加入Pd(PPh3)4和Na2CO3水溶液，在氮气保护下，将上述混合溶液于95～110℃，反应10～24小时，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到目标产物IV；所述甲苯用量为每克中间体D使用30-50ml甲苯，其中，所述中间体D与硼酸化合物的摩尔比为1:1.0～1.5；Pd(PPh3)4与中间体D的摩尔比为(0.005～0.01):1，Na2CO3与中间体D的摩尔比为1.5～3.0:1。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述H-R1、H-R2的合成步骤为：上述反应式中的化合物Bn...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴秀芹，张兆超，李崇，张小庆，
申请(专利权)人：江苏三月光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32