一种超级碱材料及其制备方法与有机发光二极管技术

本发明专利技术公开了一种超级碱材料及其制备方法与有机发光二极管，所述超级碱材料具有以下结构通式：其中，芳香环Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地选自取代或者未取代的芳基或杂芳基；N为氮原子；E是相同或者不同的，且每个E均是sp2‑

【技术实现步骤摘要】
一种超级碱材料及其制备方法与有机发光二极管


[0001]本专利技术涉及有机显示领域，尤其涉及一种超级碱材料及其制备方法与有机发光二极管。

技术介绍

[0002]有机材料的电致发光现象最早可以追溯到1963年，Pope等人发现单层蒽(anthracene)晶体作为电子传输层发出微弱的蓝光，但因为驱动电压高达100V以上未得到发展。直到1987年，美国Kodak公司的C.W.Tang等人使用8
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羟基喹啉铝(AlQ3)作为电子传输层制备的有机发光二极管(Organic Light Emission Diodes，OLED)，启亮电压低至几伏特，亮度高达1000cd/m2，有机发光二极管才取得了极大的进步。
[0003]电子传输材料是OLED的关键材料，其需要有良好的电子接受能力，可在一定的正向偏压下有效传递电子(参见有机电致发光材料与器件导论，黄春辉、李富有、黄维，143页)，以保证在发光器件中电子的顺利注入、传输以及载流子的平衡。这就使得电子传输材料需要具备以下性质：(1)可逆的电化学还原性和足够高的还原电位；(2)合适的最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital，简称HOMO)和最低未占分子轨道(Lowest Occupied Molecular Orbital，简称LUMO)；(3)较高的电子迁移率；(4)高的玻璃化转变温度(Tg)；(5)非结晶性薄膜(参见OLED有机电致发光材料与器件，陈金鑫、黄孝文著，52页)。
[0004]然而，目前的电子传输材料在性能上还有待于进一步的改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种超级碱材料及其制备方法与有机发光二极管，旨在通过超级碱官能团的引入，改善材料分子堆积以及电子注入能力，提升电子迁移速率，从而提高器件稳定性和工作寿命。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种超级碱材料，其中，具有以下结构通式：
[0008][0009]其中，芳香环Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地选自取代或者未取代的芳基或杂芳基；N为氮原子；上述各个E可以是相同或者不同的，并且每个E均是sp2‑
杂化的碳或氮原子；Cy1、Cy2、Cy3和Cy4是相同或不同的，Cy1、Cy2、Cy3和Cy4分别独立地选自取代或者未取代的
杂环。
[0010]可选地，所述取代或者未取代的芳基或杂芳基包括但不限于苯、噻吩、呋喃、吡啶。
[0011]可选地，所述Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地选自取代或者未取代的苯基、萘基、(9，9
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二烷基)芴基、(9，9
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二取代或者未取代的芳基)芴基、9，9
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螺芴基、嘌呤基、二苯基磷氧基、吡啶基团、咪唑基团、咪唑衍生物基团、嘧啶基、哒嗪基、咪唑联嘧啶基、吡嗪基、三嗪基或三嗪联苯基，但不限于此。
[0012]可选地，所述Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地选自以下结构中的一种：
[0013][0014]其中，表示连接位点。
[0015]可选地，所述超级碱材料具有以下结构中的一种：
[0016][0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023][0024][0025]一种超级碱材料的制备方法，其中，包括以下步骤：
[0026]S01、将胺类衍生物加入第一溶剂中，反应后得到第一中间产物；
[0027]S02、将所述第一中间产物溶于第二溶剂中，加入二苯醚进行反应，将反应获得的产物与三溴氧磷进行反应，得到第二中间产物；
[0028]S03、将所述第二中间产物溶于第三溶剂中，加入联硼酸频哪醇酯进行反应，得到超级碱硼酸酯产物；
[0029]S04、将所述超级碱硼酸酯产物与溴代原料溶解于第四溶剂中，进行反应，得到所述超级碱材料。
[0030]可选地，所述胺类衍生物具有以下结构中的一种：
[0031][0032]在一些优选的实施方式中，步骤S01具体包括：在氮气气氛保护下将原料胺类衍生物在施兰克瓶中溶解于0.1M的酸(如盐酸、磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸)处理过的的第一溶剂中或者直接高温煅烧，在饱和氯化铵溶液中冷却、过滤。90℃下加热15min后，将反应溶液减压蒸馏，通过色谱柱分离得到第一中间产物。
[0033]在一些优选的实施方式中，步骤S02具体包括：将所述第一中间产物在90℃溶解于第二溶剂中，加入二苯醚进行反应，将反应获得的产物与三溴氧磷进行反应，加热回流24小时，将溶液倒入水中，过滤得到白色沉淀，将白色沉淀溶解于二氯甲烷中，加水洗涤若干次，分液。用无水硫酸钠干燥后旋干得到第二中间产物。
[0034]在一些优选的实施方式中，步骤S03具体包括：将所述第二中间产物溶于第三溶剂中，在氮气气氛中加入双三苯基磷二氯化钯(5mol％)、2当量醋酸钾、联硼酸频哪醇酯，加热回流24小时，将反应溶液用无水硫酸钠干燥，通过色谱柱分离得到超级碱硼酸酯产物。
[0035]在一些优选的实施方式中，步骤S04具体包括：将所述超级碱硼酸酯产物与所选溴代原料溶解于第四溶剂中，在氮气气氛中加入四(三苯基磷)钯(10mol％)、2M碳酸钾水溶液、适量四氢呋喃溶液，加热回流24小时，将反应溶液用二氯甲烷萃取分液，用无水硫酸钠干燥后通过色谱柱分离得到所述超级碱材料。
[0036]可选地，所述第一溶剂包括N，N
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二甲基甲酰胺、N
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甲基吡咯烷酮、邻二甲苯、二甲亚砜、乙醇、甲醇、等中的一种或多种，所述第二溶剂包括N，N
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二甲基甲酰胺、N
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甲基吡咯烷酮、邻二甲苯、二甲亚砜、乙醇、甲醇、四氢呋喃、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、甲苯、水等中的一种或多种，所述第三溶剂包括苯、甲苯、氯苯、二甲苯、1，4
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二氧六环、四氢呋喃、N，N
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二甲基甲酰胺、N
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甲基吡咯烷酮等中的一种或多种，所述第四溶剂包括苯、甲苯、氯苯、二甲苯、1,4
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二氧六环、四氢呋喃、N,N
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二甲基甲酰胺、N
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甲基吡咯烷酮等中的一种或多种，但不限于此。
[0037]其中，所述第一溶剂可选择利于反应物溶解的高沸点溶剂，所述第二溶剂可选择离子型电解质或利于溶解反应底物的溶剂。
[0038]可选地，双三苯基磷二氯化钯浓度为5mol％，在节省催化剂的基础上，可使反应产率最大程度地得到提高。
[0039]可选地，四(三苯基磷)钯浓度为10mol％，碳酸钾水溶液浓度为2M，在节省催化剂的基础上，可充分发挥催化剂作用达到反应产率最大化。
[0040]一种超级碱材料的制备方法，其制备路线包括但不限于：
[0041][0042]或者
[0043][0044]或者
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级碱材料，其特征在于，具有以下结构通式：其中，芳香环Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地选自取代或者未取代的芳基或杂芳基；N为氮原子；E是相同或者不同的，且每个E均是sp2‑
杂化的碳或氮原子；Cy1、Cy2、Cy3和Cy4分别独立地选自取代或者未取代的杂环。2.根据权利要求1所述的超级碱材料，其特征在于，所述Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地选自取代或者未取代的苯基、萘基、(9，9
‑
二烷基)芴基、(9，9
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二取代或者未取代的芳基)芴基、9，9
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螺芴基、嘌呤基、二苯基磷氧基、吡啶基团、咪唑基团、咪唑衍生物基团、嘧啶基、哒嗪基、咪唑联嘧啶基、吡嗪基、三嗪基或三嗪联苯基。3.根据权利要求2所述的超级碱材料，其特征在于，所述Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地选自以下结构中的一种：
其中，表示连接位点。4.根据权利要求1所述的超级碱材料，其特征在于，具有以下结构中的一种：
5.一种超级碱材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将胺类衍生物加入到第一溶剂中，反应后得到第一中间产物；
将所述第一中间产物溶于第二溶剂中，加入二苯醚进行反应，将反应获得的产物与三溴氧磷进行反应，得到第二中间产物；将所述第二中间产物溶于第三溶剂中，加入联硼酸频哪醇酯进行反应，得到超级碱硼酸酯产物；将所述超级碱硼酸酯产物与溴代原料溶解于第四溶剂中，进行反应，得到所述超级碱材料。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鸿，王胧佩，张鑫康，贺耀武，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：