用于OLED应用的d10金属卡宾络合物制造技术

本文描述了二配位d10金属卡宾络合物，其包含(i)Cu(I)、Ag(I)或Au(I)，(ii)吡嗪稠合的NHC配体或吡啶稠合的NHC配体，以及(iii)咔唑配体、吡啶并[2,3

【技术实现步骤摘要】
用于OLED应用的d10金属卡宾络合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年11月23日提交的美国临时申请No.63/282,496的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术通常涉及发光的d10金属卡宾络合物领域，特别是含有(i)吡嗪稠合的N
‑
杂环卡宾配体或吡啶稠合的N
‑
杂环卡宾配体以及(ii)咔唑配体或α
‑
、β
‑
、γ
‑
或δ
‑
咔啉配体的d10金属卡宾络合物，以及这些络合物在有机发光器件(OLEDs)中的用途。

技术介绍

[0004]过渡金属络合物作为分子探针、催化剂和发光材料在商业和学术领域获得了极大的关注。作为发光材料，与纯有机基材料相比，由于其具有提高的发光效率和设备稳定性的潜力，过渡金属络合物越来越多地被探讨作为纯有机基材料的潜在替代品。
[0005]目前，环金属化的铱(III)和铂(II)磷光体是商业OLED发射体中最具竞争力的候选材料之一。尽管如此，金属基或有机热激活延迟荧光(TADF)发光体的发展仍然落后，主要是因为它们的稳定性较低，这会影响器件的寿命。对于实际应用，必须提高金属基OLEDs的器件性能和操作稳定性/寿命。一些研究已经描述了用作OLED发射体的d10络合物。其中包括Thompson等人的美国专利9,773,986；Thompson等人的欧洲专利申请公布3,489,243；Thompson等人的美国专利申请公布2015/0108451，和Thompson等人的美国专利申请公布2019/0161504；以及CN112794863。尽管如此，这些研究并没有报道设备寿命的研究结果。其它研究包括Cu(I)、Ag(I)或Au(I)的络合物，涉及卡宾配体和咔唑类，例如：Hamze等人,Science 2019,363,601
–
606；Shi等人,J.Am.Chem.Soc.2019,141,3576
‑
3588；Hamze等人,J.Am.Chem.Soc.2019,141,21,8616
‑
8626；Li等人,Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,8210
–
8217；以及，Hamze等人,Front.Chem.2020,8:401。然而，一些络合物显示出磷光的特性，导致辐射衰减率较低。例如，IPr
‑
Cu
‑
Cz和IMes
‑
Cu
‑
Cz络合物(Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,8210
‑
8217)显示出长寿命的室温磷光，其寿命在毫秒范围内。
[0006]所以，仍然需要开发改进的和高效的过渡金属络合物，以使包含OLED的产品能够具备更高的效率。
[0007]因此，本专利技术的一个目的是提供新的和改进的含有d10金属的发光过渡金属二配位络合物。

技术实现思路

[0008]本文所描述的是包含(i)Cu(I)、Ag(I)或Au(I)，(ii)吡嗪稠合的N
‑
杂环卡宾(NHC)配体或吡啶稠合的N
‑
杂环卡宾配体，以及(iii)咔唑配体、吡啶[2,3
‑
b]吲哚配体或吡啶[3,4
‑
b]吲哚配体的二配位d10金属卡宾络合物。这些化合物的辐射特性可以通过TADF来控制。这些化合物的发射颜色也可以通过使用具有不同供体强度的咔唑、吡啶并[2,3
‑
b]吲哚或
吡啶并[3,4
‑
b]吲哚来调节。
[0009]本专利技术化合物具有以下结构：
[0010][0011]其中：
[0012]D为碳，
[0013]T、J和W独立地为碳或氮，其中T、J和W中至少有一个为氮，其中当T为碳时，J为氮，或者当T为氮时，J为碳，以及T、J和W根据化合价键合一个氢原子或不键合氢原子，
[0014]每个Ra独立地为氢、未取代的烷基或取代的烷基，
[0015]每个Rb独立地为未取代的烷基或取代的烷基，
[0016]X和Y为氮，
[0017]L为无或单键，
[0018]CY3和CY4独立地为未取代的芳基、取代的芳基、未取代的杂芳基、取代的杂芳基、取代的C3‑
C
20
环烯基、未取代的C3‑
C
20
环烯基或其稠合的组合，以及
[0019]R1和R2为氢，或R1、J、D和R2共同形成未取代的芳基、取代的芳基、未取代的杂芳基或取代的杂芳基。
[0020]在一些形式中，本专利技术化合物具有以下结构：
[0021][0022]其中：
[0023](i)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝H；
[0024](ii)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝H；R8＝CN；
[0025](iii)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝叔丁基；
[0026](iv)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝苯基；
[0027](v)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝N；V"＝碳；Rv＝无；R7＝R8＝H；
[0028](vi)M＝Cu(I)；W＝U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；Ra＝异丙基；R7＝R8＝H；
[0029](vii)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；R8＝H；Rv和R7一起形成
[0030][0031](viii)M＝Cu(I)；W＝U＝CH；Ra＝异丙基；V＝V"＝碳；R8＝H；Rv和R7一起形成
[0032][0033](ix)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝H；
[0034](x)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝H；R8＝F；
[0035](xi)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝甲基；
[0036](xii)M＝Au(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝碳；Rv＝H；V"＝碳；R7＝R8＝H；
[0037](xiii)M＝Au(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝碳；Rv＝H；V"＝碳；R7＝H；R8＝CN；
[0038](xiv)M＝Au(I)；W＝N；Ra＝H；U＝N；V＝碳；Rv＝H；V"＝碳；R7＝R8＝H；
[0039](xv)M＝Au(I)；W＝U＝CH；V＝碳；Rv＝H；Ra＝异丙基；V"＝碳；R7＝R8＝H；
[0040](xvi)M＝A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化合物，其具有以下结构：其中：所述化合物总体上具有中性、负电荷或正电荷，M是铜、银或金，其氧化态为0、+1、+2或+3，优选+1，P'具有以下结构：D为碳，T、J和W独立地为碳或氮，其中T、J和W中至少有一个为氮，其中当T为碳时，J为氮，或者当T为氮时，J为碳，以及T、J和W根据化合价键合一个氢原子或不键合氢原子，X和Y独立地为碳或氮，其中X和Y中至少有一个为氮，X和Y根据化合价键合一个氢原子或不键合氢原子，R1和R2独立地为氢、取代的烷基、未取代的烷基、取代的烯基、未取代的烯基、取代的炔基、未取代的炔基、取代的芳基、未取代的芳基、卤素、羟基、硫醇、氰基、硝基、未取代的烷氧基、取代的烷氧基、未取代的芳氧基、取代的芳氧基、未取代的杂芳基、取代的杂芳基、未取代的多杂芳基、取代的多杂芳基、未取代的烷硫基、取代的烷硫基、未取代的羰基、取代的羰基、未取代的羧基、取代的羧基、未取代的酯、取代的酯、取代的C3‑
C
20
环烷基、未取代的C3‑
C
20
环烷基、取代的C2‑
C
20
杂环基、未取代的C2‑
C
20
杂环基、取代的C3‑
C
20
环烯基、未取代的C3‑
C
20
环烯基、取代的C3‑
C
20
环炔基或未取代的C3‑
C
20
环炔基，或者R1、J、D和R2共同形成未取代的芳基、取代的芳基、未取代的杂芳基或取代的杂芳基，R3和R4独立地为氢、取代的烯基、未取代的烯基、取代的炔基、未取代的炔基、取代的芳基、未取代的芳基、卤素、羟基、硫醇、氰基、硝基、未取代的烷氧基、取代的烷氧基、未取代的芳氧基、取代的芳氧基、未取代的杂芳基、取代的杂芳基、未取代的多杂芳基、取代的多杂芳基、未取代的烷硫基、取代的烷硫基、未取代的羰基、取代的羰基、未取代的羧基、取代的羧基、未取代的酯、取代的酯、取代的C3‑
C
20
环烷基、未取代的C3‑
C
20
环烷基、取代的C2‑
C
20
杂环基、未取代的C2‑
C
20
杂环基、取代的C3‑
C
20
环烯基、未取代的C3‑
C
20
环烯基、取代的C3‑
C
20
环炔基，或未取代的C3‑
C
20
环炔基，R3'和R4'独立地为无、氢、取代的烷基、未取代的烷基、取代的烯基、未取代的烯基、取代的炔基、未取代的炔基、取代的芳基、未取代的芳基、卤素、羟基、硫醇、氰基、硝基、未取代的
烷氧基、取代的烷氧基、未取代的芳氧基、取代的芳氧基、未取代的杂芳基、取代的杂芳基、未取代的多杂芳基、取代的多杂芳基、未取代的烷硫基、取代的烷硫基、未取代的羰基、取代的羰基、未取代的羧基、取代的羧基、未取代的酯、取代的酯、取代的C3‑
C
20
环烷基、未取代的C3‑
C
20
环烷基、取代的C2‑
C
20
杂环基、未取代的C2‑
C
20
杂环基、取代的C3‑
C
20
环烯基、未取代的C3‑
C
20
环烯基、取代的C3‑
C
20
环炔基，或未取代的C3‑
C
20
环炔基，以及Z为取代的杂芳基、未取代的杂芳基、取代的多杂芳基、未取代的多杂芳基、取代的多杂环基、未取代的多杂环基、取代的杂环基或未取代的杂环基，或
‑
NR
a
R
b
，其中R
a
和R
b
独立地为氢、取代的芳基、未取代的芳基、取代的杂芳基、未取代的杂芳基、取代的C3‑
C
20
环烷基、未取代的C3‑
C
20
环烷基、取代的杂环基、未取代的杂环基、取代的烷基或未取代的烷基，其中(i)R3和R4不同时为3,5
‑
二烷基取代的芳基，(ii)R3和R4不同时为3,5
‑
二烷基取代的苯基，(iii)R3和R4不同时为3,5
‑
二甲基苯基，(iv)当M为Cu或Au时，R3和R4不同时为3,5
‑
二甲基苯基，或(v)所述化合物不为2.权利要求1的化合物，其具有以下结构：其中CY1和CY2独立地为取代的芳基、未取代的芳基、取代的多芳基、未取代的多芳基、取代的杂芳基、未取代的杂芳基、取代的多杂芳基、未取代的多杂芳基、取代的C3‑
C
20
环烷基、未取代的C3‑
C
20
环烷基、取代的C3‑
C
20
环烯基、未取代的C3‑
C
20
环烯基、取代的C3‑
C
20
环炔基或未取代的C3‑
C
20
环炔基。3.权利要求1或2的化合物，其中R3'和R4’
为无。4.权利要求2或3的化合物，其中CY1和CY2独立地为取代的芳基、未取代的芳基、取代的多芳基或未取代的多芳基。5.权利要求2至4中任一项的化合物，其中CY1和CY2为取代的芳基。
6.权利要求1至5中任一项的化合物，其具有以下结构：其具有以下结构：其中：R5和R6独立地为取代的烷基或未取代的烷基，以及n1和n2独立地为0至5之间、1至5之间、3至5之间(例如3)或2至5之间(例如2)的整数。7.权利要求1至6中任一项的化合物，其具有以下结构：其中：n1和n2独立地为1至5之间、2至5之间或3至5之间的整数，L为无、单键、取代的烷基、
‑
(CH2)
nx
‑
、氧、硫或NRx，其中nx为1至3之间的整数(例如1、2或3)，以及Rx为未取代的烷基、取代的烷基、未取代的芳基或取代的芳基，以及CY3和CY4独立地为未取代的芳基、取代的芳基、未取代的多芳基、取代的多芳基、未取代的杂芳基、取代的杂芳基、未取代的多杂芳基、取代的多杂芳基、未取代的C3‑
C
20
环烷基、取代的C3‑
C
20
环烷基、取代的C3‑
C
20
环烯基、未取代的C3‑
C
20
环烯基、取代的C3‑
C
20
环炔基、未取代的C3‑
C
20
环炔基或其稠合的组合。8.权利要求1至7中任一项的化合物，其具有以下结构：
其中：每个Ra独立地为氢、未取代的烷基或取代的烷基，每个Rb独立地为未取代的烷基或取代的烷基，L为无、单键、取代的烷基、
‑
(CH2)
nx
‑
、氧、硫或NRx，其中nx为1至3之间的整数(例如1、2或3)，以及Rx为未取代的烷基、取代的烷基、未取代的芳基或取代的芳基，以及任选地，其中X和Y中至少有一个为氮。9.权利要求1至8中任一项的化合物，其中：(i)T为氮，J为碳，以及W为碳，(ii)T为氮，J为碳，以及W为氮，(iii)T为碳，J为氮，以及W为碳，或(iv)T为碳，J为氮，以及W为氮。10.权利要求8或9的化合物，其中：Ra独立地为氢、未取代的烷基或取代的烷基，以及Rb独立地为未取代的烷基或取代的烷基。11.权利要求1至10中任一项的化合物，其中P'选自：
其中：Ra独立地为氢、未取代的烷基或取代的烷基，以及Rb独立地为未取代的烷基或取代的烷基。12.权利要求8至11中任一项的化合物，其中：Ra独立地为氢、甲基、异丙基或
‑
CH(C2H5)2，以及Rb独立地为甲基、异丙基或
‑
CH(C2H5)2。13.权利要求7至12中任一项所述的化合物，其中CY3和CY4独立地为未取代的芳基、取代的芳基、未取代的多芳基、取代的多芳基、未取代的杂芳基、取代的杂芳基、取代的C3‑
C
20
环烯基、未取代的C3‑
C
20
环烯基或其稠合组合。14.权利要求7至13中任一项的化合物，其中CY3和CY4独立地为未取代的芳基、取代的芳基、未取代的杂芳基、取代的杂芳基、取代的C3‑
C
20
环烯基、未取代的C3‑
C
20
环烯基或其稠合的组合。15.权利要求1至14中任一项的化合物，其中Z具有以下结构：其中：X1、X2、X3、X4、X5、X6、X...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐睿，支志明，程刚，林子龙，
申请(专利权)人：香港量子人工智能实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：