一种螺芴衍生物类有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种螺芴衍生物类有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用，所述化合物的结构为螺芴通过碳碳键与含氮六元杂环结构成环相连，碳碳键成环连接既提高了材料化学稳定性又避免了支链基团活泼位置裸露，而且整个分子是一个较大的刚性结构，具有高的三线态能级(T1)；且空间位阻大，不易转动，立体空间结构更稳定，因此化合物具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性；另外，本发明专利技术化合物的HOMO和LUMO分布位置相互分开，使其具有了合适的HOMO和LUMO能级；因此，本发明专利技术化合物应用于OLED器件后，可有效提升器件的发光效率及使用寿命。

A Spirofluorene Derivative Organic Compound and Its Application in Organic Electroluminescent Devices

The present invention relates to a spirofluorene derivative organic compound and its application in organic electroluminescent devices. The structure of the compound is that spirofluorene is linked by a carbon-carbon bond to a six-membered heterocyclic structure containing nitrogen. The carbon-carbon bond ring connection not only improves the chemical stability of the material, but also avoids the exposure of the active position of the branched chain group. Moreover, the whole molecule is a large rigid structure. The compound has high glass transition temperature and molecular thermal stability because of its high trilinear energy level (T1), large steric steric hindrance, difficult rotation and more stable stereo space structure. In addition, the HOMO and LUMO distributions of the compound are separated from each other, so that it has suitable HOMO and LUMO levels. Therefore, the compound of the invention can effectively enhance the device when applied to OLED devices. Luminescence efficiency and service life.

【技术实现步骤摘要】
一种螺芴衍生物类有机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
，尤其是涉及一种螺芴衍生物类有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用。
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。OLED发光器件作为电流器件，当对其两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷时，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器件的发光效率和使用寿命等性能还需要进一步提升。目前对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，创制出更高性能的OLED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，分别为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性能，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括空穴注入材料、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、性能更高的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。就当前的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，本申请人提供了一种螺芴衍生物类有机化合物及其在有机电致发光器件上的的应用。本专利技术化合物含有螺芴结构，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：一种螺芴衍生物类有机化合物，所述有机化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，通过CL1-CL2键、CL2-CL3键或CL3-CL4键与螺芴连接；通式(1)中，Ar表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-60元杂芳基中的一种；所述杂原子为氮、氧或硫；通式(1)中，X表示为氧、硫、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(1)中，R表示为通式(2)、通式(3)、通式(4)或通式(5)所示的结构；通式(2)、通式(3)、通式(4)中，X1、X2、X3分别独立的表示为氧、硫、C1-10直链或C1-10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)、通式(4)分别独立的通过CL’1-CL’2键、CL’2-CL’3键、CL’3-CL’4键与通式(1)连接；通式(5)中，R1、R2分别独立的表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-60元杂芳基中的一种；所述杂原子为氮、氧或硫。优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述化合物选自通式(6)、通式(7)、通式(8)、通式(9)、通式(10)或通式(11)所示结构：优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述化合物选自通式(12)、通式(13)、通式(14)或(15)所示结构：优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述化合物选自通式(16)、通式(17)、通式(18)或通式(19)所示结构：优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述化合物选自通式(20)、通式(21)、通式(22)或通式(23)所示结构：优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述化合物选自通式(24)、通式(25)、通式(26)或通式(27)所示结构：优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述化合物选自通式(28)、通式(29)、通式(30)或通式(31)所示结构：优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述化合物选自通式(32)、通式(33)通式(34)、或通式(35)所示结构：优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述Ar表示为苯基、二联苯基、三联苯基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基或三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基或N-苯基咔唑基中的一种；所述R1、R2分别独立的表示为苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、萘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基或N-苯基咔唑基中的一种。优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述通式(1)中表示为：中的任意一种。优选的，一种螺芴衍生物类有机化合物，所述化合物的具体结构式为：中的任意一种。本专利技术还提供一种以螺芴衍生物类有机化合物的制备方法，制备过程中发生的反应方程式为：1)当X为且R表示为通式(2)、通式(3)或通式(4)时，具体反应方程式为：R3表示为烷基或C6-60芳基；(1)在氮气保护下，依次称取中间体II、原料I、叔丁醇钠、Pd2(dba)3、三叔丁基膦，用甲苯搅拌混合，加热至100～120℃，回流反应12～24小时，取样点板，显示无中间体II剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液减压旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到中间体III；其中，所述原料I与中间体II的摩尔比为1:1～2；所述Pd2(dba)3与原料I的摩尔比为0.006～0.02:1，所述三叔丁基膦与原料I的摩尔比为0.006～0.02:1；所述叔丁醇钠与原料I的摩尔比为2.0～3.0:1；所述甲苯的用量为0.01mol原料I加入60-120ml甲苯；(2)在氮气保护下，称取中间体III，加入四氢呋喃搅拌溶解，用冰盐浴降温至0℃；向反应体系中缓慢滴加新制的对应格式试剂R3-MgBr的四氢呋喃溶液，室温反应6～12小时，取样点板，显示无中间体III剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液减压旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到中间体IV，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的结构如通式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，通过CL1-CL2键、CL2-CL3键或CL3-CL4键与螺芴连接；通式(1)中，Ar表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-60元杂芳基中的一种；所述杂原子为氮、氧或硫；通式(1)中，X表示为氧、硫、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(1)中，R表示为通式(2)、通式(3)、通式(4)或通式(5)所示的结构；通式(2)、通式(3)、通式(4)中，X1、X2、X3分别独立的表示为氧、硫、C1-10直链或C1-10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)、通式(4)分别独立的通过CL’1-CL’2键、CL’2-CL’3键、CL’3-CL’4键与通式(1)连接；通式(5)中，R1、R2分别独立的表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-60元杂芳基中的一种；所述杂原子为氮、氧或硫。2.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述化合物选自通式(6)、通式(7)、通式(8)、通式(9)、通式(10)或通式(11)所示结构：3.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述化合物选自通式(12)、通式(13)、通式(14)或(15)所示结构：4.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述化合物选自通式(16)、通式(17)、通式(18)或通式(19)所示结构：5.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述化合物选自通式(20)、通式(21)、通式(22)或通式(23)所示结构：6.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述化合物选自通式(24)、通式(25)、通式(26)或通式(27)所示结构：7.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述化合物选自通式(28)、通式(29)、通式(30)或通式(31)所示结构：8.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述化合物选自通式(32)、通式(33)通式(34)、或通式(35)所示结构：9.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述Ar表示为苯基、二联苯基、三联苯基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡嗪基或三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基或N-苯基咔唑基中的一种；所述R1、R2分别独立的表示为苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、萘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基或N-苯基咔唑基中的一种。10.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述通式(1)中表示为：中的任意一种。11.根据权利要求1所述的一种螺芴衍生物类有机化合物，其特征在于，所述化合物的具体结构式为：中的任意一种。12.一种如权利要求1-11任一项所述的一种以螺芴衍生物类有机化合物的制备方法，其特征在于，制备过程中发生的反应方程式为：1)当X为且R表示为通式(2)、通式(3)或通式(4)时，具体反应方程式为：R3表示为烷基或C6-60芳基；(1)在氮气保护下，依次称取中间体II、原料I、叔丁醇钠、Pd2(dba)3、三叔丁基膦，用甲苯搅拌混合，加热至100～120℃，回流反应12～24小时，取样点板，显示无...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立春，唐丹丹，李崇，张兆超，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