本发明专利技术公开了一种氘代铱配合物及其制备方法，以及该化合物在电致发光材料方面的应用和相关光电物理性质。通过对环金属铱(III)配合物的有机配体修饰，可以提高发光材料分子的荧光量子效率（PLQE），提高配合物在发光过程中的稳定性，并且可以进一步增加材料器件应用的稳定性。据这些分子的光谱特征、电化学性能和化合物改造功能，很明确的这类分子可以用来制备高质量的OLED相关器件和应用器具。
A Deuterium Iridium Complex and Its Preparation Method and Application
【技术实现步骤摘要】
一种氘代铱配合物及其制备方法和应用
本专利技术属于电子材料
，具体涉及一种氘代铱配合物及其制备方法，以及该配合物在电致发光器具方面的应用。
技术介绍
有机电致发光是指有机材料在受到电流和电场的激发后将电能转化为光能的发光过程，这种电致发光现象最早是在1963年美国NewYork大学的Pope教授发现的。相对于无机发光材料，有机发光材料可以更贴近对光适应性方面的需求。基于有机发光二极管(OLED)技术制造的显示器和发光器具有柔性外形，并且增加了诸多艺术元素于电子器件中。最早的有机电致发光器件由EastmanKodak发展出来,通过芳香胺有机小分子作为空穴传输层，8-羟基喹啉铝作为发光层(“Organicelectroluminescentdiodes”Tang,Vanslyke等,ApplPhysLett，第51卷,第913-915页，1987年)。这类以有机分子作为核心发光材料的器件称之为有机发光二极管(OLED),可以应用于新型显示和照明领域，具有诸多优点和潜力。有机材料制备的发光器件具有高量子效率、高亮度、高发光效率等优点；由有机发光材料制备成的发光设备外形上具有轻、薄、柔等优势，尤其可制备成柔性设备是其它发光材料无法与之相比的优点。根据核心的电致发光材料进行分类，传统的OLED可以分为荧光类OLED和磷光类OLED。与荧光OLED相比(理论发光效率最高25％)，磷光OLED(理论发光效率100％)由于具有更高的发光效率而成为OLED技术研究和发展的主流方向。(“Highlyefficientphosphorescentemissionfromorganicelectroluminescentdevices”M.A.Baldo*,D.F.O’Brien*,Y.You,A.Shoustikov,S.Sibley,M.E.Thompson&S.R.ForrestNatureVol3951998151-154)激子从单重激发态到基态的衰减产生快速发光，即荧光。激子从三重激发态到基态的衰减产生光，即磷光。由于重金属原子的强自旋轨道耦合(ISC)能非常有效地增强单重激发态和三重激发态之间的电子自旋态交叉变化，磷光金属络合物，如铂络合物，已显示了它们收获单重和三重激发态两者以及达到100％内部量子效率的潜力。因此，磷光金属络合物是作为有机发光器件(OLED)发光层掺杂物的很好候选材料，它在学术和工业领域都以得到非常多的注意。并且在过去的十年中，人们已经在该技术走向高利润商业化的道路上取得了一定成果，例如，OLED已经在智能手机、电视机和数码相机的先进显示器中得到应用。铱(Ⅲ)络合物是一类应用广泛的磷光材料，(“SynthesisandCharacterizationofPhosphorescentCyclometalatedIridiumComplexes”SergeyLamansky,PeterDjurovich,DrewMurphy,FerasAbdel-Razzaq,RaymondKwong,IrinaTsyba,ManfredBortz,BeckyMui,RobertBau,andMarkE.ThompsonInorganicChemistry,2001Vol.40,No.7,1704-1711)尽管上述有机发光材料在制造OLED面板和照明器具方面已经商业化，然而这些材料仍然有很多提升空间，比如降低材料制备工艺成本、提高材料的基本光电性能、提升最终产品应用感受质量、减少器件制程中材料配套成本，以及提高材料在器件集成后整体耐受性和耐候性等方面。现有技术中，(WO2015039723)公开了多环苯基吡啶的铱配合物的合成及其在有机光电器件中的应用；US20030072964、US20070087321公开了苯基异喹啉为配体的有机磷光材料；US20080261076公开了2-喹啉苯基和2-异喹啉苯基为配体的Ir的杂配络合物用作有机磷光材料；US20120181511公开了5-取代的苯基喹啉的铱配合物在发光二极管中的应用，其中有涉及二酮结构辅助配体苯基吡啶；CN107459535A公开了3、4或者5位单取代的苯基吡啶的铱配合物的合成及其在有机光电器件中的应用，其制备方法包括了3,4位取代，3,5位取代，4,5位取代和3,4,5位取代的喹啉配体配位的化合物，辅助配体为二酮结构。WO2013094620公开了多取代吡嗪配体配位的Ir的杂配络合物用作有机磷光红光材料；Deep-rediridiumcomplexescyclometalatedbyphenanthridinederivativesforhighlyefficientsolution-processedorganiclight-emittingdiodesBeiJiang,YuGu,JingjingQin,XiaowenNing,ShaolongGong,GuohuaXie和ChuluoYangJournalofMaterialsChemistryC2016page3492-3498报道了苯基菲啶配体配位的Ir杂配磷光材料；Highlyefficient,deep-redorganiclight-emittingdevicesusingenergytransferfromexciplexesYujiNagai,HisahiroSasabe,JunTakahashi,aNatsukiOnuma,TakashiIto,aSatoruOhisaab和JunjiKido报道了苯基喹喔啉配位的Ir的杂配化合物在深红光到近红外材料中的应用。US20080217606有公开过苯基喹啉为配体，吡啶咪唑和苯基吡啶咪唑为辅助配体的有机发光二极管材料，其内容仅限于简单取代的苯基喹啉配体；US20080261076有公开过苯基异喹啉为配体，吡啶咪唑和苯基吡啶咪唑为辅助配体的有机发光二极管材料。同位素取代可以提高材料在应用中的性能，论文Synthesisofall-deuteratedtris(2-phenylpyridine)iridiumforhighlystableelectrophosphorescence:the“deuteriumeffect”PingWang,Fei-FeiWang,YiChen,QiangNiu,LeiLu,Hong-MingWang,Xi-CunGao,BinWei,Hong-WeiWu,XinCaicandDe-ChunZouJ.Mater.Chem.C,2013,1,4821–4825公开报道了氘代的三苯基吡啶铱配合物具有更稳定的电致发光效果。专利CN107200755公开了氘代配合物提高磷光发光材料性能的方案。其中，二酮结构辅助配体配位的铱配合物用作有机发光材料具有非常好的经济适用性和工艺可操作性，相对研究较多。其中对于辅助配体配位的铱配合物在OLED器件应用中失活机理的研究(ChemicalDegradationinOrganicLight-EmittingDevices:MechanismsandImplicationsfortheDesignofNewMaterials,SusannaSchmidbauer本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氘代铱配合物，具有以下分子结构式：
【技术特征摘要】
1.一种氘代铱配合物，具有以下分子结构式：其中部分指起主要电子跃迁能级作用的苯基异喹啉配体部分，指单个氘代的1,3二羰基辅助配体部分，Ir3+指中心配位金属，配体都是负一价，Ir为正三价；其中Ra、Rb为独立存在的氢原子、烷基取代基和芳基取代基，烷基取代基可以氘代的、部分氘代的和芳基取代的烷基，芳基取代基可以是氘代的、部分氘代的和含有烷基或芳基取代基的芳基；Rc是非氘代的烷基取代基。2.根据权利要求1所述一种氘代铱配合物，其特征在于，所述烷基为直链或者支链的含有2-6个碳原子的烷基，可以包括乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、特丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,2-二甲基丙基、2,3-二甲基丙基和1-乙基丙基、环戊基、环己基、2-甲基-3-戊基、3,3-二甲基-2-丁基。3.根据权利要求1所述氘代铱配合物，其特征在于，当分子结构式中Rc确定时，可以为以下六种结构,分别命名为分子式Ⅱ、分子式Ⅲ、分子式Ⅳ、分子式Ⅴ、分子式VI和分子式VII：4.根据权利要求1所述氘代铱配合物，其特征在于，分子式I可以是以下分子Ir-1至Ir-90所示结构：5.根据权利要求1所述氘代铱配合物，其特征在于，所述氘代铱配合物为铱配合物Ir-2、Ir-16、Ir-23、Ir-62和Ir-71，具体结构式为分子结构式如下：6.权利要求1所述氘代铱配合物的制备方法,至少包括以下步骤：(1)将前体物质与三价铱反应制备得到二聚物；(2)所述二聚物与辅助配体前体化合物和氘代试剂通过一步反应或者两步反应，得到所述分子式I所示化合物；化学反应方程式如下所示：7.根据权利要求6所述氘代铱配合物的制备方法，其特征在于，所述氘代试剂包括氘水、氘代DMSO、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代乙酸、氘代甲酸、氘代甲酸钠、氘代苯、氘代DMF。8.一种合成如权利要求5所述氘代铱配合物Ir-2、Ir-16、Ir-23、Ir-62和Ir-71的方法，其合成路径分别如下：氘代铱配合物62的合成方法：(1)二聚体A的合成，向75ml封管中加入1-(3,5-二甲基苯基)异喹啉，三水三氯化铱，乙二醇乙醚和水，氮气置换反应瓶氛围，将反应体系加热，搅拌，将反应液冷至室温，固体析出，水洗，乙醚洗涤，干燥得到二聚体A；(2)铱配合物62前体的合成，向封管中加入二聚体A，2,8-二甲基壬烷-4,6-二酮，碳酸钠和乙二醇乙醚，氮气鼓泡，反应体系加热回流，将反应液冷至室温，过滤，滤液旋干过柱得铱配合物62；(3)氘代铱配合物Ir-62的合成，向封管中加入铱配合物62，碳酸钠，乙二醇乙醚和重水，氮气鼓泡，反应体系加热回流，将反应液...
【专利技术属性】
技术研发人员：杭晓春，王英，徐丹丹，
申请(专利权)人：南京佳诺霖光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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