一类用作蓝色荧光材料的硼氮杂芳香化合物及其应用制造技术

本发明专利技术属于有机光电材料技术领域，尤其涉及一类用作蓝色荧光材料的硼氮杂芳香化合物及其应用。本发明专利技术的化合物通过不同基团的修饰可达到吸收和发射光谱的不同程度的红移，调整杂芳香体系的前线轨道的能量，使其具有较大的E

A class of boron nitrogen aromatic compounds used as blue fluorescent materials and their applications

【技术实现步骤摘要】
一类用作蓝色荧光材料的硼氮杂芳香化合物及其应用
本专利技术属于有机光电材料
，尤其涉及一类用作蓝色荧光材料的硼氮杂芳香化合物及其应用。
技术介绍
在有机电致发光器件(简称OLED)的研究中，蓝色发光材料是必需的，其本身可以作为发光层制备三基色之一的蓝光OLED，还可以将其他发光材料掺杂在蓝色发光材料中获得绿色和红色的发光器件。蓝色发光材料一般具有宽的能隙，且其电子亲合势(EA)和第一电离能(IP)要匹配。蓝色发光材料在分子设计上要求材料的化学结构具有一定程度的共轭结构，但分子的偶极不能太大，否则，发光光谱容易红移至绿光区。目前蓝色发光材料主要有只含碳和氢两种元素的芳香型蓝光材料、芳胺类蓝光材料、含硼氮杂环类蓝光材料、有机硅类蓝光材料等。硼元素，作为元素周期表中碳元素的邻位元素，通常局限性的用于化学试剂和催化剂。含硼有机发光材料总体可以分为两大类，即三价键的硼和四价键的硼。硼元素和氮元素是碳元素临近的两个元素，碳原子和硼原子可以形成稳定的共价键；硼原子最外层电子数为3，而氮原子的最外层电子数为5，因此，硼氮键可以取代芳环中的碳碳键，形成稳定的硼氮杂有机芳香体系，硼氮键在杂芳环中的位置可以调节体系的能带宽度，体系的极性等，因此可能会具有丰富的光电性质。该类材料不仅可用于OLED器件发光层的主体材料而且还可以用作OLED器件的空穴传输层材料及电子传输层材料。且制备出的OLED器件发光特性好，可用于蓝色等发光器件的制备。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一类用作蓝色荧光材料的硼氮杂芳香化合物及其应用。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一类用作蓝色荧光材料的硼氮杂芳香化合物，其结构式如下：X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立的为N或CR1；Y1、Y2各自独立的为N或C；R1、Ra、Rb各自独立的为氢、氘、卤素、C(＝O)RX、CN、Si(RX)3、P(＝O)(RX)2、ORX、S(＝O)RX、S(＝O)2RX、羰基、N(RX)2、具有1-50个碳原子的烷基或烷氧基、具有3-0个碳原子的环烷基、具有2-50个碳原子的烯基或炔基、具有6-50个芳族环原子的芳族环系或具有5-50个芳族环原子的杂芳族环系中的任意一种；RX为H、D、F、CN、具有1-50个碳原子的烷基、具有6-50个芳族环原子的芳族环系或具有5-50个芳族环原子的杂芳族环系。进一步，R1中所述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳族环系和杂芳族环系包含各自被一个或者多个RX基团取代后所得的基团。进一步，R1中所述的烷基、烷氧基、烯基和炔基包含一个或者多个CH2基团被-RXC＝CRX-、-C≡C-、Si(RX)2、C＝O、C＝NRX、-C(＝O)O-、-C(＝O)NRX-、P(＝O)(RX)、-O-、-S-、SO、或者SO2代替后所得基团。进一步，RX中所述的烷基、芳族环系和杂芳族环系包含各自被F或CN取代所得的基团。进一步，任意相邻的两个或多个取代基连接形成环状基团，所述环状基团包含一个以上杂原子，杂原子优选为B、N、S、O或Se。优选地，上述硼氮杂芳香化合物，具有如下结构式：本专利技术的第二个目的在于提供一种硼氮杂芳香化合物的多聚体，由两个以上上述硼氮杂芳香化合物聚合而成。进一步，硼氮杂芳香化合物彼此之间通过共价键或-(Z)x-的桥基连接；所述Z为B、C、N、O、S、Se、CR2、NR3、AR4R5、具有6-50个芳族环原子的芳族环系、具有5-50个芳族环原子的杂芳族环系、或具有1-50个碳原子的直链或环状的烷基或烷氧基基团；x≥1且为整数，x个Z相互独立；所述A为C、Si或Ge；所述R2、R3、R4、R5各自独立的为氢、氘、卤素、C(C＝O)RY、CN、Si(RY)3、P(＝O)(RY)2、ORY、S(＝O)RY、S(＝O)2RY、羰基、N(RY)2、具有6-30个芳族环原子的芳族环系、具有5-30个芳族环原子的杂芳族环系、或具有1-20个碳原子的直链或环状的烷基或烷氧基基团中的任意一种；RY为H、D、F、CN、具有1-20个碳原子的烷基、具有6-30个芳族环原子的芳族环系或具有5-30个芳族环原子的杂芳族体系。更进一步，RY中所述的烷基、芳族环系和杂芳族环系包含各自被F或CN取代后所得的基团。优选地，上述多聚体，具有如下结构式：本专利技术的第三个目的在于提供上述硼氮杂芳香化合物或多聚体作为电致发光材料，在有机电致发光器件中的应用。一种有机电致发光器件，包括阳极层、阴极层和位于阳极层、阴极层之间的功能层，所述功能层中包含上述硼氮杂芳香化合物或多聚体。进一步，所述功能层是指发光层；所述发光层包括主体发光材料和客体发光材料，上述硼氮杂芳香化合物或多聚体作为主体发光材料。进一步，所述功能层是指电子传输层或空穴传输层，上述硼氮杂芳香化合物或多聚体作为电子传输层或空穴传输层材料使用。在本专利技术上下文中的芳族环系为不包含任何杂原子作为芳族环原子的芳香族环。因此，在本专利技术上下文中的芳族环系应被理解为体系，不必仅含有芳基基团，而是其中多个芳基基团还可以通过单键或通过非芳香族单元(例如，一个或多个任意选自被取代的C、Si、N、O或S原子)键合。在这种情况下，以体系中非H原子的总数计，所述非芳族单元含有优选小于10％的非H原子。例如，和其中两个或两个以上的芳基基团通过直链或环状的烷基、烯基或炔基基团或通过甲硅烷基基团连接的体系一样，诸如，9，9′-螺二芴、9，9′-二芳基芴、三芳基胺、二芳基醚和茋的体系、取代或未取代的芳氨基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的芳醚基、取代或未取代的二烷基芳基甲硅烷基、取代或未取代的三芳基甲硅烷基、取代或未取代的芴等等，同样被认为是在本专利技术上下文中的芳族环系。此外，由2个或2个以上的芳基基团通过单键彼此连接的体系也被认为是在本专利技术上下文中的芳族环系，例如，诸如联苯和三联苯的体系。所述杂芳族环系为芳族环原子中至少一个是杂原子的芳香族环。杂原子优选为N、O和/或S。杂芳族环系符合上述芳族环系的定义，但至少一个杂原子作为芳族环原子之一。以这种方式，其不同于在本申请定义的意义上的芳族环系，根据该定义，芳族环系不能含有任何杂原子作为芳族环原子。芳基基团为含有6-50个芳族环原子，且都不是杂原子。在本专利技术上下文中的芳基基团被理解为简单的芳族环，即苯或稠合芳族多环，例如萘、蒽或菲。在本申请上下文中的稠合芳族多环由彼此稠合的2个或2个以上简单芳族环组成。环之间稠合在这里被理解为所述环彼此共用至少一个边；杂芳基基团为含有5-50个芳族环原子，其中至少一个是杂原子。杂芳基基团的杂原子优选为N、O和/或S。在本专利技术上下文中的杂芳基基团被理解为是指简单的杂芳族环，例如吡啶、嘧啶或噻吩、或稠合杂芳族多环，例如喹啉或咔唑。在本申请上下文中的稠合杂芳族多环由彼此稠合的2个或2个以上简单的杂芳香族环组成。环之间稠合被理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类用作蓝色荧光材料的硼氮杂芳香化合物，其特征在于，其结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一类用作蓝色荧光材料的硼氮杂芳香化合物，其特征在于，其结构式如下：



其中，X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立的为N或CR1；Y1、Y2各自独立的为N或C；
R1、Ra、Rb各自独立的为氢、氘、卤素、C(＝O)RX、CN、Si(RX)3、P(＝O)(RX)2、ORX、S(＝O)RX、S(＝O)2RX、羰基、N(RX)2、具有1-50个碳原子的烷基或烷氧基、具有3-0个碳原子的环烷基、具有2-50个碳原子的烯基或炔基、具有6-50个芳族环原子的芳族环系或具有5-50个芳族环原子的杂芳族环系中的任意一种；
RX为H、D、F、CN、具有1-50个碳原子的烷基、具有6-50个芳族环原子的芳族环系或具有5-50个芳族环原子的杂芳族环系。


2.根据权利要求1所述的硼氮杂芳香化合物，其特征在于，R1中所述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳族环系和杂芳族环系包含各自被一个或者多个RX基团取代后所得的基团。


3.根据权利要求1所述的硼氮杂芳香化合物，其特征在于，R1中所述的烷基、烷氧基、烯基和炔基包含一个或者多个CH2基团被-RXC＝CRX-、-C≡C-、Si(RX)2、C＝O、C＝NRX、-C(＝O)O-、-C(＝O)NRX-、P(＝O)(RX)、-O-、-S-、SO、或者SO2代替后所得基团。


4.根据权利要求1-3任一项所述的硼氮杂芳香化合物，其特征在于，RX中所述的烷基、芳族环系和杂芳族环系包含各自被F或CN取代所得的基团。


5.根据权利要求1所述的硼氮杂芳香化合物，其特征在于，任意相邻的两个或多个取代基连接形成环状基团，所述环状基团包含一个以上杂原子。


6.根据权利要求1所述的硼氮杂芳香化合物，其特征在于，具有如下结构式：











7.一种硼氮杂芳香化合物的多聚体，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈义丽，丰佩川，孙伟，单宏斌，魏鹏，杨阳，陈跃，
申请(专利权)人：烟台显华化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37