一种蓝光铱配合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种蓝光铱配合物及其制备方法和应用，该蓝光铱配合物由主配体二氟苯基吡啶衍生物与辅助配体2‑吡啶甲酸配位组成，结构通式如式I所示：

A Blue Iridium Complex and Its Preparation and Application

【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
，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)广泛应用于信息显示和照明领域。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可应用于大面积柔性显示和照明领域。铱配合物被认为是发展OLED非常有前景的发光材料。铱配合物中，重金属的强自旋-轨道耦合允许体系间窜越，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％。近年来铱配合物得到了国内外学者广泛的关注和研究。获得高效率红、绿、蓝三基色器件是实现高质量全彩显示与白光照明的基础。但是高效蓝色发光材料一直以来都是OLED领域的发展瓶颈，尤其是可溶液加工的高性能蓝光OLED材料。开发稳定、高效的蓝光材料，仍然是OLED领域具有挑战性的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蓝光铱配合物及其制备方法与应用，改善蓝光铱配合物的溶解性、成膜性、热稳定性等，以实现溶液法制备高效OLED。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种蓝光铱配合物，该蓝光铱配合物由主配体二氟苯基吡啶衍生物与辅助配体2-吡啶甲酸配位组成。所述蓝光铱配合物的结构通式如式I所示：其中，Ar选自以下结构中的一种：其中，R为C1-C20的直链或支链的烷基或烷氧基。3、一种权利要求1或2所述的蓝光铱配合物的制备方法，其特征在于：合成路线为：合成步骤为：步骤1，将化合物1、共轭基团Ar的硼酸酯、四三苯基膦钯和四丁基溴化铵放入反应容器，抽换氮气后加入除氧后的有机溶剂和碳酸钾溶液，进行反应，反应结束分离提纯获得化合物2；步骤2，将化合物2和2,4-二氟苯硼酸、四三苯基膦钯和四丁基溴化铵放入反应容器，抽换氮气后加入除氧后的有机溶剂和碳酸钾溶液，进行反应，反应结束分离提纯获得化合物3；步骤3，将化合物3和多水合三氯化铱放入反应容器，抽换氮气后加入2-乙氧基乙醇和水，进行反应，反应结束分离提纯获得化合物4；步骤4，将化合物4、2-吡啶甲酸和碳酸钾放入避光的反应容器中，抽换氮气后加入二氯甲烷，进行反应，反应结束分离提纯获得终产物化合物5。所述步骤1中，反应原料在避光条件下加入，反应温度为95℃，反应时间为12-24小时。所述步骤2中，反应温度为95℃，反应时间为12-24小时。所述步骤3中，反应温度为110℃，反应时间为10-15小时；反应结束后经甲醇沉降并抽滤得到化合物4。所述步骤4中，反应温度为60℃，反应时间为8-18小时。本专利技术的蓝光铱配合物能够作为发光材料应用于有机电致发光器件中。有益效果：本专利技术通过对分子结构的优化设计，提供了一种蓝光铱配合物，并用溶液旋涂法制备出了高效的OLED。本专利技术合成的蓝光铱配合物是由基于经修饰的二氟苯基吡啶的主配体与辅助配体2-吡啶甲酸配位形成，相较于市售的蓝光铱配合物材料(如FIrpic)具备以下优势：1)在吡啶的4位引入大位阻共轭基团，位阻效应有效地抑制了引入的苯环与吡啶环的共轭，使得发光光谱相对发光本体FIrpic没有红移现象；2)引入大位阻共轭基团不仅提高了材料溶解性，而且有效地控制了分子间的相互作用，从而抑制三线态-三线态湮灭；3)引入大位阻共轭基团，通过烷基链的天线效应促进了材料的电子传输，有助于提高材料的电致发光效率。因此，采用本专利技术的蓝光铱配合物可以通过溶液法制备高效稳定OLED器件。附图说明图1为D1FIrpic的1HNMR谱图；图2为D1FIrpic的MALDI-TOF谱图；图3为D2FIrpic的1HNMR谱图；图4为D2FIrpic的MALDI-TOF谱图；图5为FIrpic、D1FIrpic和D2FIrpic在二氯甲烷溶液中的吸收发射光谱；图6为FIrpic、D1FIrpic和D2FIrpic的热失重曲线。具体实施方式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2-氯-4溴吡啶1(2.95g，15.3mmol)、2,4,6-三甲基苯硼酸(3g，183mmol)、四三苯基膦钯(0.1g，0.08mmol)和四丁基溴化铵(0.6g，10w.t.％)加入到避光的100mL反应瓶内，抽换氮气后加入除氧后的15mL碳酸钾溶液(浓度为2M)和20mL甲苯，在95℃下反应24h，反应结束后冷却至室温经萃取和色谱柱纯化得到化合物2(2.3g)，产率65％。步骤2：将步骤1所得化合物2(1.12g，4.8mmol)和2,4-二氟苯硼酸(0.92g，5.8mmol)、四三苯基膦钯(0.15g，0.13mmol)和四丁基溴化铵(0.2g，10w.t.％)放入100mL反应瓶内，抽换氮气后加入除氧后的10mL碳酸钾溶液(浓度为2M)和20mL甲苯，在95℃下反应24h，反应结束后冷却至室温经萃取和色谱柱纯化得到化合物3(1.32g)，产率88％。步骤3：将步骤2所得化合物3(1.08g，3.5mmol)和多水合三氯化铱(0.48g，1.6mmol)放入100mL反应瓶内，抽换氮气后分别加入15mL2-乙氧基乙醇和5mL水，在110℃下反应12h，反应结束后冷却至室温，再经甲醇沉降并抽滤得到粗产物二聚体4(0.9g)，产率67％。D1FIrpic的合成：将二聚体4(220mg，0.13mmol)、2-吡啶甲酸(60mg，0.48mmol)和碳酸钾(90mg，0.65mmol)放入避光的50mL反应瓶内，抽换氮气后加入15mL二氯甲烷，在60℃下反应8h，待反应结束冷却至室温，再经萃取和色谱柱纯化得到D1FIrpic(145mg)，产率60％。D1FIrpic1HNMR(400MHz,CDCl3,δ)δ8.81(d,J＝5.9Hz,1H),8.53–8.29(m,1H),8.11(d,J＝2.2Hz,1H),8.05(s,1H),8.03–7.97(m,1H),7.91(d,J＝5.2Hz,1H),7.52–7.44(m,2H),7.07–6.96(m,5H),6.81(dd,J＝5.9,1.8Hz,1H),6.43(dddd,J＝31.9,11.8,9.0,2.3Hz,2H),5.83(dd,J＝8.7,2.3Hz,1H),5.59(dd,J＝8.8,2.3Hz,1H),2.36(s,6H),2.16(s,3H),2.11(d,J＝9.1Hz,6H),1.98(s,3H).MALDI-TOF-MS(m/z):calcd.forC46H36F4IrN3O2M+931.24；found:m/z931.996(M+).实施例2：二聚体4的合成：具体步骤实施如下：步骤1：将2-氯-4溴吡啶1(2g，10.4mmol)、4-(2-乙基己氧基)-2,6-二甲基苯硼酸酯(4.5g，12.4mmol)、四三苯基膦钯(0.36g，0.31mmol)和四丁基溴化铵(0.7g，10w.t.％)加入到避光的100mL反应瓶内，抽换氮气后加入除氧后的10mL碳酸钾溶液(浓度为2M)和20mL甲苯，在95℃下反应24h，反应结束后冷却至室温经萃取和色谱柱纯化得到化合物2(2.5g)，产率70％。步骤2：将步骤1所得化合物2(1.5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：该蓝光铱配合物由主配体二氟苯基吡啶衍生物与辅助配体2‑吡啶甲酸配位组成。

【技术特征摘要】
1.一种蓝光铱配合物，其特征在于：该蓝光铱配合物由主配体二氟苯基吡啶衍生物与辅助配体2-吡啶甲酸配位组成。2.根据权利要求1所述的蓝光铱配合物，其特征在于：所述蓝光铱配合物的结构通式如式I所示：其中，Ar选自以下结构中的一种：其中，R为C1-C20的直链或支链的烷基或烷氧基。3.一种权利要求1或2所述的蓝光铱配合物的制备方法，其特征在于：合成路线为：合成步骤为：步骤1，将化合物1、共轭基团Ar的硼酸酯、四三苯基膦钯和四丁基溴化铵放入反应容器，抽换氮气后加入除氧后的有机溶剂和碳酸钾溶液，进行反应，反应结束分离提纯获得化合物2；步骤2，将化合物2和2,4-二氟苯硼酸、四三苯基膦钯和四丁基溴化铵放入反应容器，抽换氮气后加入除氧后的有机溶剂和碳酸钾溶液，进行反应，反应结束分离提纯获得化合物3；步骤3，将化合物3和多水合三氯化铱放入反应容器，抽换氮气后加入2-乙氧基乙醇和水，进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖文勇，俞舟，李祥春，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