一种苯并咪唑联嘧啶类衍生物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种苯并咪唑联嘧啶类衍生物及其在有机电致发光器件中的应用。本发明专利技术提供的苯并咪唑联嘧啶衍生物，其具有较高的三线态能级和较高的玻璃化转变温度，不易结晶，具有良好的热稳定性和成膜性。

A benzimidazolylpyrimidine derivative and its application

【技术实现步骤摘要】
一种苯并咪唑联嘧啶类衍生物及其应用
本专利技术涉及一种苯并咪唑联嘧啶类衍生物及其在有机电致发光器件中的应用。
技术介绍
有机电激光显示(OLED)的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO)，与正极相连，再加上另一个金属阴极，包成如三明治的结构。整个结构层中包括空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当供电至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，产生光亮。由于OLED显示技术具有自发光、广视角、低能耗反应速度快等优点，并且这项技术使得便携式的高度可折叠的显示屏成为可能，在手机、数码摄像机、笔记本电脑、电视、汽车等领域得到广泛应用。但是和实际应用中产品的要求相比，目前其性能还存在着一定的差距，尤其是发光效率和寿命仍需要进一步的提高。主要从两方面进行改进：一是器件结构的优化和创新，二是高性能功能材料的研究开发。为了制作高性能的OLED发光器件，近年来研究人员不断提出新的发光机制和功能材料。2014年清华大学邱勇课题组提出了热活化第二主体发光机制，使用TADF材料作为OLED器件的主体材料，通过TADF材料第二主体传统荧光/磷光材料来实现器件性能的提升。几乎同时，日本九州大学Adachi课题组也提出了类似的发光机制。随着对该类型材料的不断研究，研究人员不断设计出新的OLED功能材料，但目前还没有性能优越并且可以满足大规模生产要求的TADF主体材料出现。此类TADF材料设计开发的重点在于平衡材料的电荷传输性能，并且保持高的电荷迁移率和三线态能级。根据当前OLED器件的产业应用要求，要想满足器件的光电特性需求，就必须选择具有高性能的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。目前OLED材料的发展还明显落后于面板制造企业的要求和实际应用的需求，开发更高性能的有机功能材料在当前的市场需求面前显得尤为重要和迫切。
技术实现思路
针对目前OLED功能材料不能满足实际生产中的应用，本专利技术提供了一种苯并咪唑联嘧啶衍生物，其具有较高的三线态能级和较高的玻璃化转变温度，不易结晶，具有良好的热稳定性和成膜性。本专利技术提供的苯并咪唑联嘧啶衍生物，以苯并咪唑联嘧啶基团为电子受体，连接两个不同结构的取代基，得到的苯并咪唑联嘧啶衍生物具有如通式(1)或通式(2)所示的结构：式中R1为1-萘基、2-萘基、2-蒽基、3-菲基、2-芘基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、三苯氧磷基、二苯氧磷基、3-三氟甲基苯基、4-三氟甲基苯基、4-二苯甲酮基、2-二苯甲酮基、二苯基砜基、二吡啶甲酮基、苯并恶唑基、5-喹啉基、6-喹啉基、2-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1,5-萘啶基等、1,10-菲罗琳基、N-苯基苯并咪唑基、3-苯基喹喔啉基中的一种；式中R2为R1中任意一种，或9-苯基-9H-咔唑基、9-(萘-2-基)-9H-咔唑基、9-([[1,1'-联苯]-3-基)-9H-咔唑基、9-([[1,1'-联苯]-4-基)-9H-咔唑基、9-(二苯并[b，d]呋喃-2-基)-9H-咔唑基、9-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)-9H-咔唑基、N-(4-(二苯并[b，d]呋喃-3-基)苯基)-[1,1'-联苯]-4-胺、N-(4-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)苯基)-[1,1'-联苯]-4-胺、N-(4-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)苯基)-[1,1'-联苯]-2-胺、N-(4-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-1-胺、5,7-二苯基-5,7-二氢吲哚[2,3-b]咔唑基、11,11-二甲基-5-苯基-5,11-二氢茚并[1,2-b]咔唑基、7-苯基-7H-苯并呋喃[2,3-b]咔唑基、7,7-二甲基-5,7-二氢茚并[2,1-b]咔唑基、N-苯基萘-1-胺、N-([[1,1'-联苯]-4-基)萘-1-胺、3H-3-氮杂二苯并[g，ij]萘[2,1,8-cde]氮杂、9,9-二甲基吖啶、9,9-二苯基吖啶、酚噁嗪、3,6-二苯基-9H-咔唑、3,6-二叔丁基-9H-咔唑、N-苯基二苯并[b，d]呋喃-2-胺、5-苯基-5,7-二氢吲哚并[2,3-b]咔唑中的一种。优选地，所述R1、R2为如下结构中的一种：优选地，所述R2为如下结构中的一种：优选地，所述衍生物具有如下结构：本专利技术还提供一种苯并咪唑联嘧啶衍生物的合成路线及合成方法，所述合成路线包括如下步骤：上述合成路线中X1、X2为碳或氮，且X1≠X2；具体合成方法按照以下步骤实施：(1)中间体的制备A.将邻苯二胺、R1-X混合，加入溶剂及强碱后，在惰性环境下加入催化剂，加热使反应，得到化合物c；B.将化合物c与化合物d混合，加入溶剂及强碱后，在惰性环境下常温反应，得化合物e；C.将化合物e与三氯氧磷混合，在惰性环境下加热，得到的反应液蒸干溶剂，所得固体溶解后调pH至中性，纯化，得中间体f；(2)苯并咪唑联嘧啶类衍生物的制备苯并咪唑联嘧啶类衍生物的制备包括两类反应：C-C偶联和C-N偶联；当中间体f与R2通过C-C键偶联时，反应过程为：将中间体f与R2基硼酸混合，加入溶剂及强碱后，在惰性环境下加入催化剂，加热使反应，即得到具有通式(1)结构的化合物；当中间体f与R2通过C-N键偶联时，反应过程为：将中间体f与R2混合，加入溶剂及强碱后，在惰性环境下加入催化剂，加热使反应，即得到具有通式(2)结构的化合物。本专利技术提供的苯并咪唑联嘧啶衍生物能够用在有机电致发光器件中，尤其是能够作为有机电致发光器件的空穴传输材料、第一主体材料、第二主体材料及电子传输材料。优选地，所述苯并咪唑联嘧啶类衍生物能够与其它材料混合作为主体材料，且所述苯并咪唑联嘧啶类衍生物在所述主体材料中的质量占比为10％～90％；当所述苯并咪唑联嘧啶类衍生物作为第一主体材料时，在所述主体材料中的质量占比为70～90％；当所述苯并咪唑联嘧啶类衍生物作为第二主体材料时，在所述主体材料中的质量占比为10～30％。更优选地，所述苯并咪唑联嘧啶类衍生物作为第一主体材料时，在所述主体材料中的质量占比为80％，作为第二主体材料时在所述主体材料中的质量占比为20％。本专利技术还提供一种有机电致发光器件，其发光层为双主体掺杂结构，且主体材料中的一种为本专利技术提供的苯并咪唑联嘧啶类衍生物。对比现有技术，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术提供的苯并咪唑联嘧啶衍生物具有较高的热稳定性，因此具有较好的成膜性能，使得其应用于OLED器件的寿命提升；2、本专利技术提供的苯并咪唑联嘧啶衍生物还具有不同的HOMO能级，可应用于OLED器件的不同功能层，尤其是是作为OLED器件的空穴传输层材料、第一主体材料、第二主体材料和电子传输材料时，可以较大幅度提高器件性能，是一种比较有发展前景的新型有机OLED功能材料。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯并咪唑联嘧啶类衍生物，其特征在于，具有如式(1)或式(2)所示的结构通式：/n

【技术特征摘要】
1.一种苯并咪唑联嘧啶类衍生物，其特征在于，具有如式(1)或式(2)所示的结构通式：



式中R1为1-萘基、2-萘基、2-蒽基、3-菲基、2-芘基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、三苯氧磷基、二苯氧磷基、3-三氟甲基苯基、4-三氟甲基苯基、4-二苯甲酮基、2-二苯甲酮基、二苯基砜基、二吡啶甲酮基、苯并恶唑基、5-喹啉基、6-喹啉基、2-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1,5-萘啶基等、1,10-菲罗琳基、N-苯基苯并咪唑基、3-苯基喹喔啉基中的一种；
式中R2为R1中任意一种，或9-苯基-9H-咔唑基、9-(萘-2-基)-9H-咔唑基、9-([[1,1'-联苯]-3-基)-9H-咔唑基、9-([[1,1'-联苯]-4-基)-9H-咔唑基、9-(二苯并[b，d]呋喃-2-基)-9H-咔唑基、9-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)-9H-咔唑基、N-(4-(二苯并[b，d]呋喃-3-基)苯基)-[1,1'-联苯]-4-胺、N-(4-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)苯基)-[1,1'-联苯]-4-胺、N-(4-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)苯基)-[1,1'-联苯]-2-胺、N-(4-(二苯并[b，d]呋喃-4-基)苯基)-9,9-二甲基-9H-芴-1-胺、5,7-二苯基-5,7-二氢吲哚[2,3-b]咔唑基、11,11-二甲基-5-苯基-5,11-二氢茚并[1,2-b]咔唑基、7-苯基-7H-苯并呋喃[2,3-b]咔唑基、7,7-二甲基-5,7-二氢茚并[2,1-b]咔唑基、N-苯基萘-1-胺、N-([[1,1'-联苯]-4-基)萘-1-胺、3H-3-氮杂二苯并[g，ij]萘[2,1,8-cde]氮杂、9,9-二甲基吖啶、9,9-二苯基吖啶、酚噁嗪、3,6-二苯基-9H-咔唑、3,6-二叔丁基-9H-咔唑、N-苯基二苯并[b，d]呋喃-2-胺、5-苯基-5,7-二氢吲哚并[2,3-b]咔唑中的一种。


2.根据权利要求书1所述的苯并咪唑联嘧啶类衍生物，其特征在于，所述R1、R2为如下结构中的一种：





3.根据权利要求书1所述的苯并咪唑联嘧啶类衍生物，其特征在于，所述R2为如下结构中的一种：








4.根据权利要求1-3任一项所述的苯并咪唑联嘧啶类衍生物，其特征在于，所述衍生物具有如下结构：

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯鹏，孙军，张宏科，田密，杨丹丹，何海晓，李江楠，
申请(专利权)人：西安瑞联新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61