环烷烃并嘧啶类衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了环烷烃并嘧啶类衍生物及其制备方法和应用，属于有机光电材料技术领域，具体涉及环烷烃并嘧啶类衍生物及其制备方法和应用。本发明专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物通过引入环烷烃并嘧啶类刚性结构，得到的环烷烃并嘧啶类衍生物成膜性和热稳定性优异，可用于制备有机电致发光器件、有机场效应晶体管和有机太阳能电池。另外，本发明专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物可以作为空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子阻挡层、空穴阻挡层或电子传输层的构成材料，能够降低驱动电压，提高效率、亮度和寿命等。此外，本发明专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物的制备方法简单，原料易得，能够满足工业化的发展需求。

【技术实现步骤摘要】
环烷烃并嘧啶类衍生物及其制备方法和应用
本专利技术属于有机光电材料
，具体涉及环烷烃并嘧啶类衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
有机电致发光器件具有自主发光、低电压驱动、全固化、宽视角、组成和工艺简单等一系列的优点，与液晶显示器相比，有机电致发光器件不需要背光源。因此，有机电致发光器件具有广泛的应用前景。有机电致发光器件一般包括阳极、金属阴极和它们之间夹着的有机层。有机层主要包括空穴注入层、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。另外，发光层大多采用主客体结构。即，将发光材料以一定浓度掺杂在主体材料中，以避免浓度淬灭和三线态-三线态湮灭，提高发光效率。因此，一般要求主体材料具有较高的三线态能级，并且同时具有较高的稳定性。目前，有机电致发光材料的研究已经在学术界和工业界广泛开展，大量性能优良的有机电致发光材料陆续被开发出来。总体来看，未来有机电致发光器件的方向是发展高效率、长寿命、低成本的白光器件和全彩色显示器件，但该技术的产业化进程仍面临许多关键问题。因此，设计与寻找一种稳定高效的化合物，作为有机电致发光器件新型材料以克服其在实际应用过程中出现的不足，是有机电致发光器件材料研究工作中的重点与今后的研发趋势。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于，提供一种环烷烃并嘧啶类衍生物，该环烷烃并嘧啶类衍生物热稳定性高、传输性能好，是一种性能优良的有机电致发光材料。该环烷烃并嘧啶类衍生物具有特殊的联苯结构，具有较高热稳定性、化学稳定性和载流子传输性，更重要的是其具有合适的单线态、三线态以及分子轨道能级。因此将其引入到具有电致发光特性的分子中，有利于提高器件的稳定性和发光效率，降低器件驱动电压。本专利技术如下：一种环烷烃并嘧啶类衍生物，由下述通式(1)表示：其中，L1和L2各自独立地选自单键、羰基、C6-C18的芳香族烃基或C5-C18的芳香族杂环基中的一个或多个；A1和A2各自独立地选自Ar1、Ar2、中的一个或多个；其中，Ar1-Ar4各自独立地选自被一个或多个R1取代的、C6-C30的芳香族烃基，或者被一个或多个R1取代的、C5-C30的芳香族杂环基；X表示C1-C7的烷基或单键；m和n各自独立选自0-5中的整数，且m和n不同时为0；R1表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、NO2、N(R2)2、OR2、SR2、C(＝O)R2、P(＝O)R2、Si(R2)3、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C2-C20的烯基、取代或未取代的C2-C20的炔基、取代或未取代的C6-C40的芳香族烃基，或者取代或未取代的C5-C40的芳香族杂环基；R2表示氢原子、氘原子、氟原子、氰基、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C30的芳香族烃基，或者取代或未取代的C5-C30的芳香族杂环基。进一步地，上述环烷烃并嘧啶类衍生物，其由下述通式(Ⅰ)和/或(Ⅱ)表示：L1、L2以及Ar1-Ar4具有如通式(1)所定义的含义。进一步地，上述环烷烃并嘧啶类衍生物，其中Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地选自下述基团：其中，虚线表示与L1、L2或N键合的键，R1具有如通式(1)所定义的含义。进一步地，上述环烷烃并嘧啶类衍生物，R1和R2各自独立地选自苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、苯并噻吩并咔唑、苯并呋喃并咔唑、苯并芴并咔唑、苯并蒽、苯并菲、芴基、螺双芴基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、茚并咔唑基、苯并咪唑基、二苯基-苯并咪唑基、二苯基-噁二唑基、二苯基硼基、三苯基磷氧基、二苯基磷氧基、三苯基硅基或四苯基硅基中的一个或多个。进一步地，上述环烷烃并嘧啶类衍生物，其中，由所述通式(1)表示的环烷烃并嘧啶类衍生物选自下述化合物中的一个或多个：本专利技术的第二目的在于，提供一种上述环烷烃并嘧啶类衍生物的制备方法，该制备方法简单、稳定性好。一种上述环烷烃并嘧啶类衍生物的制备方法，所述制备方法中的化学反应方程式为：进一步地，上述环烷烃并嘧啶类衍生物的制备方法中，制备所得产物需要进行纯化处理，纯化处理包括柱层析、吸附纯化、结晶、重结晶和升华纯化中的一种或多种；其中柱层析为使用柱色谱法进行纯化，吸附纯化为使用硅胶、活性炭或活性黏土中的一种或多种进行吸附纯化，在溶剂中进行结晶或重结晶；制备所得产物的鉴定包括质谱分析和/或元素分析。本专利技术的第三目的在于，提供一种采用上述制备方法得到的环烷烃并嘧啶类衍生物制备得到的电子器件，所述电子器件为有机电致发光器件、有机场效应晶体管或有机太阳能电池；其中，所述有机电致发光器件包括：第一电极、与所述第一电极对置而具备的第二电极、以及夹在所述第一电极与所述第二电极之间的至少一个有机层，所述至少一个有机层包含环烷烃并嘧啶类衍生物。该有机电致发光器件表现出发光效率高、耐久性高、寿命长和驱动电压低等优点。进一步地，所述至少一个有机层为空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子阻挡层、空穴阻挡层或电子传输层。本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物通过引入环烷烃并嘧啶类刚性结构，使得本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物具有良好的成膜性和热稳定性，可用于制备有机电致发光器件、有机场效应晶体管和有机太阳能电池等电子器件，尤其是作为有机电致发光器件中的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子阻挡层、空穴阻挡层或电子传输层的构成材料，能够表现出发光效率高、寿命长且驱动电压低的优点，显著优于现有有机电致发光器件。另外，本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物的制备方法简单，原料易得，能够满足工业化的发展需求。本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物在有机电致发光器件、有机场效应晶体管和有机太阳能电池等电子器件中具有良好的应用效果，具有广泛的产业化前景。本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物具有高的电子注入和移动速率。因此，利用具有使用本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物制备的电子注入层和/或电子传输层的有机电致发光器件，提高了从电子传输层到发光层的电子传输效率，从而提高发光效率。并且，降低了驱动电压，从而增强所得的有机电致发光器件的耐久性。本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物具有优异的阻断空穴的能力，电子传输性能优异，并且在薄膜状态下是稳定的。因此，具有使用本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物制备的空穴阻挡层的有机电致发光器件具有高的发光效率，驱动电压降低，并且电流耐性改善，使得有机电致发光器件的最大发光亮度增加。本专利技术的环烷烃并嘧啶类衍生物可用作有机电致发光器件的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子阻挡层、空穴阻挡层或电子传输层的构成材料。使用本专利技术的有机电致发光器件，可以限制在发光层内产生的激子，并且可以进一步增加空穴和电子的重新结合的可能性，以获得高发光效率。此外，驱动电压如此之低，因而可以实现高耐久性。附图说明...

【技术保护点】
1.一种环烷烃并嘧啶类衍生物，其特征在于：其由下述通式(1)表示：/n

【技术特征摘要】
1.一种环烷烃并嘧啶类衍生物，其特征在于：其由下述通式(1)表示：



其中，L1和L2各自独立地选自单键、羰基、C6-C18的芳香族烃基或C5-C18的芳香族杂环基中的一个或多个；
A1和A2各自独立地选自Ar1、Ar2、中的一个或多个；
其中，Ar1-Ar4各自独立地选自被一个或多个R1取代的、C6-C30的芳香族烃基，或者被一个或多个R1取代的、C5-C30的芳香族杂环基；
X表示C1-C7的烷基或单键；
m和n各自独立选自0-5中的整数，且m和n不同时为0；
R1表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、NO2、N(R2)2、OR2、SR2、C(＝O)R2、P(＝O)R2、Si(R2)3、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C2-C20的烯基、取代或未取代的C2-C20的炔基、取代或未取代的C6-C40的芳香族烃基，或者取代或未取代的C5-C40的芳香族杂环基；
R2表示氢原子、氘原子、氟原子、氰基、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C30的芳香族烃基，或者取代或未取代的C5-C30的芳香族杂环基。


2.如权利要求1所述的环烷烃并嘧啶类衍生物，其特征在于：环烷烃并嘧啶类衍生物由下述通式(I)和/或(II)表示：





3.如权利要求1所述的环烷烃并嘧啶类衍生物，其特征在于：Ar1、Ar2、Ar3以及Ar4各自独立地选自下述基团中的一个或几个：






其中，虚线表示与L1、L2或N键合的键。


4.如权利要求1所述的环烷烃并嘧啶类衍生物，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱向东，刘向阳，崔林松，张业欣，陈华，
申请(专利权)人：苏州久显新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32