一种卡宾货币金属配合物及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种卡宾货币金属配合物及其制备与应用，属于电致发光材料技术领域。本发明专利技术中的配合物结构特征是以一价货币金属为核心，分别连接具有五元环侧翼基团的环状烷基氨基卡宾配体和咔唑配体。此类配合物中具有五元环侧翼基团的卡宾配体合成简单高效，并且原料廉价易得的特点，有望解决目前卡宾配体设计的难题。此外，这一系列卡宾货币金属配合物具有热活化延迟荧光特性，且兼具高光致量子产率、短激子寿命、高效器件性能的优点，为构筑高效率、低成本有机电致发光器件提供了一种新方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
一种卡宾货币金属配合物及其制备与应用


[0001]本专利技术涉及电致发光材料
，尤其涉及一种卡宾货币金属配合物及其制备与应用。

技术介绍

[0002]有机电致发光器件(OLED)因其具有低驱动电压、低能耗、可曲面显示、响应快、宽视角、可加工性强等优点，已经受到了极大的关注，并且逐渐开始在商业领域实施应用。迄今为止，OLED器件多采用多层结构，如：玻璃基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极等，其中，发光层有着至关重要的作用。因此，提高发光层材料的发光效率是目前研究的重点。
[0003]现有的发光层材料主要分为三种：传统荧光材料、重金属磷光材料和有机热活化延迟荧光材料。传统荧光材料仅能运用单重态激子发出荧光，因此其器件的外量子效率最高为5％。对比之下，重金属磷光材料和有机热活化延迟荧光材料都可以实现对三线态激子的利用，大大提高了对激子的利用，从而显著提高器件效率。磷光材料是通过引入铱、铂等贵金属元素来增强单线态和三线态之间的自旋
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轨道耦合(SOC)，从而实现了对三线态激子的利用。然而，这些贵金属材料的稀缺性一直以来被认为是限制磷光OLEDs广泛应用的一个瓶颈。因此，不含重金属依然可以利用三线态激子的纯有机热活化延迟荧光材料孕育而生，其可以通过环境热能实现三线态激子到单线态激子的反向系间窜跃过程，最后通过单线态进行辐射发出延迟荧光。然而，由于缺少金属原子的SOC效应，纯有机TADF分子中的自旋禁阻的反向系间窜越(RISC)速率较慢，导致激子寿命较长，在电致情况下容易产生不同形式的激子湮灭，对器件稳定性有着不利影响。因此，开发一种低成本、高激子利用和短激子寿命的发光材料显得尤为重要。
[0004]有研究表明，在纯有机热活化延迟荧光材料中引入在自然界的储量高、价格低廉的过渡金属，也能够利用金属的重原子效应促进RISC过程，可以有效提升TADF发光效率并缩短TADF荧光寿命，有利于制备高效率、低滚降、价格相对低廉的OLED器件。2017年，Credgington等人(D.Credgington，Science，Vol 356，159，2017)报道了一系列基于一价货币金属的线型卡宾货币金属配合物。这一系列配合物具有分离的前线轨道和较强的SOC，从而在实现了热活化延迟荧光过程的同时也明显缩短了其TADF寿命。随后几年时间，基于卡宾
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金属
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芳胺的分子骨架，通过调节卡宾和芳胺配体的给受电子能力，实现了这类配合物的全色系覆盖以及较高外量子效率的(>20％)OLED器件，使得以一价货币金属为核心的卡宾货币金属配合物成为了极具发展前景的新一代OLED发光材料。然而，目前，蓝光卡宾货币金属配合物主要采用环状烷基
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氨基
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卡宾配体，并且仅有金刚烷或带有大位阻的环己烷作为侧翼基团的卡宾配体构建的卡宾货币金属配合物能实现优异的器件效率。然而，含有上述侧翼基团的卡宾配体具有原材料贵、合成困难等弊端。因此，开发一种原料易得、合成简单的环状烷基
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氨基
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卡宾配体，对于构建蓝光卡宾货币金属配合物及其OLED器件具有重要意义。
[0005]基于以上背景和现有技术，关于材料设计方面的解决方案还有待改进和突破。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，在本专利技术的第一方面，提供了一种卡宾货币金属配合物，所述卡宾货币金属配合物以一价货币金属为核心，分别连接以五元环侧翼修饰的环状烷基氨基卡宾配体和咔唑配体，其结构式如下：
[0007][0008]其中，M代表一价货币金属，A代表以五元环侧翼修饰的环状烷基氨基卡宾配体，B代表咔唑配体，R代表位阻基团。
[0009]优选的，所述一价货币金属为一价的铜、银、金中的一种，依次对应如下结构式的化合物：
[0010][0011]优选的，所述位阻基团包括苯基、2,6
‑
二异丙基苯基、2,6
‑
二异苯基苯基、2,4,6
‑
三甲基苯基、金刚烷基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基中的一种。
[0012]优选的，所述以五元环侧翼修饰的环状烷基氨基卡宾配体包括如下结构中的一种：
[0013][0014]其中，Z1、Z2、Z3分别选自氢、氘、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基中的一种。
[0015]优选的，所述咔唑配体包括如下结构中的一种：
[0016][0017][0018]其中，Z1和Z2分别选自氧原子、氮原子、硫原子、硒原子和碲原子中的一种；
[0019]P1、P2、P3分别选自氢、氘、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、二甲氨基、氰基、三氟甲基、三甲基硅基、乙烯基、烯丙基、苄基、苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、四苯基硅基、四苯基碳基、金刚烷基、硅杂芴基、三亚苯基、芘基、窟基、茈基、荧蒽基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、联苯基、偶苯基、三联苯基、三聚苯基、四联苯基、芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式茚并芴基、反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基、螺异三聚茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吡咯基、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、菲啶基、苯并
‑
5,6
‑
喹啉基、苯并
‑
6,7
‑
喹啉基、苯并
‑
7,8
‑
喹啉基、吡唑基、吲唑基、咪唑基、苯并咪唑基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、吡嗪并咪唑基、喹喔啉并咪唑基、嗯唑基、苯并嗯唑基、萘并嗯唑基、蒽并嗯唑基、菲并嗯唑基、1,2
‑
噻唑基、1,3
‑
噻唑基、苯并噻唑基、哒嗪基、苯并哒嗪基、嘧啶
基、苯并嘧啶基、喹喔啉基、1,5
‑
二氮杂蒽基、2,7
‑
二氮杂芘基、2,3
‑
二氮杂芘基、1,6
‑
二氮杂芘基、1,8
‑
二氮杂芘基、4,5
‑
二氮杂芘基、4,5,9,10
‑
四氮杂茈基、吡嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、萘啶基、氮杂咔唑基、苯并咔啉基、菲咯啉基、1,2,3
‑
三唑基、1,2,4
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三唑基、苯并三唑基、1,2,3
‑
噁二唑基、1,2,4
‑
嗯二唑基、1,2,5_嗯二唑基、1,2,3
‑
噻二唑基、1,2,4
‑
噻二唑基、1,2,5
‑
噻二唑基、1,3,4
‑
噻二唑基、1,3,5
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三嗪基、1,2,4
‑
三嗪基、1,2,3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卡宾货币金属配合物，其特征在于，所述卡宾货币金属配合物的结构式如下：其中，M代表一价货币金属，A代表以五元环侧翼修饰的环状烷基氨基卡宾配体，B代表咔唑配体，R代表位阻基团。2.根据权利要求1所述的卡宾货币金属配合物，其特征在于：所述一价货币金属为一价的铜、银、金中的一种；所述位阻基团包括苯基、2,6
‑
二异丙基苯基、2,6
‑
二异苯基苯基、2,4,6
‑
三甲基苯基、金刚烷基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基中的一种。3.根据权利要求1所述的卡宾货币金属配合物，其特征在于，所述以五元环侧翼修饰的环状烷基氨基卡宾配体包括如下结构中的一种：其中，Z1、Z2、Z3分别选自氢、氘、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基中的一种。4.根据权利要求1所述的卡宾货币金属配合物，其特征在于，所述咔唑配体包括如下结构中的一种：
其中，Z1和Z2分别选自氧原子、氮原子、硫原子、硒原子和碲原子中的一种；P1、P2、P3分别选自氢、氘、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、二甲氨基、氰基、三氟甲基、三甲基硅基、乙烯基、烯丙基、苄基、苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、四苯基硅基、四苯基碳基、金刚烷基、硅杂芴基、三亚苯基、芘基、窟基、茈基、荧蒽基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、联苯基、偶苯基、三联苯基、三聚苯基、四联苯基、芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式茚并芴基、反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基、螺异三聚茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吡咯基、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、菲啶基、苯并
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5,6
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喹啉基、苯并
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6,7
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喹啉基、苯并
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7,8
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喹啉基、吡唑基、吲唑基、咪唑基、苯并咪唑基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、吡嗪并咪唑基、喹喔啉并咪唑基、嗯唑基、苯并嗯唑基、萘并嗯唑基、蒽并嗯唑基、菲并嗯唑基、1,2
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噻唑基、1,3
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噻唑基、苯并噻唑基、哒嗪基、苯并哒嗪基、嘧啶基、苯并嘧啶基、喹喔啉基、1,5
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二氮杂蒽基、2,7
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二氮杂芘基、2,3
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二氮杂芘基、1,6
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二氮杂芘基、1,8
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二氮杂芘基、4,5
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二氮杂芘基、4,5,9,10
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四氮杂茈基、吡嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、萘啶基、氮杂咔唑基、苯并咔啉基、菲咯啉基、1,2,3
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三唑基、1,2,4
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三唑基、苯并三唑
基、1,2,3
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噁二唑基、1,2,4
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嗯二唑基、1,2,5_嗯二唑基、1,2,3
‑
噻二唑基、1,2,4
‑
噻二唑基、1,2,5
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【专利技术属性】
技术研发人员：龚少龙，谭瑶，应翱，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：