CN104650041A - 一种含氟菲并咪唑类衍生物及其合成方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含氟菲并咪唑类衍生物，及其制备方法与应用，具体地，本发明提供了一种具有式I结构的化合物：其中，R的定义如说明书中所述。本发明的化合物可以用于制备发光材料，或用于制备电致发光器件，具有稳定性好，高性能、高效率的特点，尤其适用于制备红、绿、蓝、黄四种颜色光的电致发光器件。

Description

一种含氟菲并咪唑类衍生物及其合成方法和应用
技术领域
本发明属于有机电致发光材料及发光器件领域，具体涉及菲并咪唑类衍生物及其制备方法，以及该系列材料的有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光器件具有驱动电压低、响应速度快、视角范围宽、分辨率高等优点，成为材料、信息、物理学等领域研究的热点。根据发光原理不同，有机电致发光材料分为荧光材料和磷光材料两大类。与荧光材料相比，磷光材料能够利用三重态和单重态激子，内量子效率在理论上可达100%。因此，利用磷光材料是获得高效有机电致发光器件的一种重要手段。
为了获得较高的电致磷光效率，通常将重金属磷光材料掺杂到主体材料中来降低浓度淬灭和三线态-三线态湮灭。理想的主体材料必须满足下列要求：(1)主体材料的三线态能级(ET)大于客体三线态能级；(2)具有良好的载流子传输性能；(3)具有良好的热稳定性和形态稳定性。目前，红光和黄光磷光器件已经获得令人满意的发光效率。而高效的蓝光磷光器件却很少，主要原因是缺乏同时具有好的电荷传输性能和高的三线态能级(ET)的主体材料。
近几年一些研究小组开发了一系列具有优异电荷传输性能的双极性主体材料，取得了较好的器件性能，随着电流密度的增加效率衰减很小。但是这些材料都还存在一定的缺陷，比如HOMO/LUMO不合适或者低的三线态能级(ET)无法获得更高性能的蓝光器件。
红光和绿光客体材料的三线态能级较低，其主体材料如PFO、PVK、PFB等取得了很大进展，器件已经满足商业化的要求。但是，由于蓝光客体如FIrPic具有高的三线态能级，以上主体材料无法满足蓝光电致磷光器件的需求。
综上所述，本领域尚缺乏一种具有好的电荷传输性能和高的三线态能级(ET)，适合用于制备多种颜色器件，特别是蓝光发光器件的主体材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有好的电荷传输性能和高的三线态能级(ET)，适合用于制备红、绿、蓝、黄四种颜色器件的主体材料。
本发明的第一方面，提供了一种如下式I所示的化合物：
其中，所述的R选自下组：取代或未取代的C6-C30的芳基，取代或未取代的C1-C30的杂芳基。
在另一优选例中，所述的R选自下组：取代或未取代的C12-C30的芳基，取代或未取代的C6-C30的杂芳基。
在另一优选例中，所述的R选自下组：取代或未取代的C12-C30的芳基，取代或未取代的C6-C30的杂芳基；其中，所述芳基或杂芳基中具有至少2个六元环结构。
在另一优选例中，所述的R选自下组：取代或未取代的C12-C30的芳基，取代或未取代的C6-C30的杂芳基；其中，所述芳基或杂芳基中具有至少3个六元环结构。
在另一优选例中，所述的R选自下组：取代或未取代的C12-C30的芳基，取代或未取代的C6-C30的杂芳基；其中，所述芳基或杂芳基中具有至少3个苯环结构。
在另一优选例中，所述的R选自下组：三苯胺基、N-苯基咔唑基。
在另一优选例中，所述化合物的三线态能级≥2.8eV，较佳地≥3eV。
本发明的第二方面，提供了一种如本发明第一方面所述的化合物的制法，所述方法包括步骤：
在惰性溶剂中，用式II化合物与式III化合物反应，得到式I化合物。
其中，所述的式III化合物选自下组：R-B(OH)2、R-B(OCCH3CH3)2。
X选自下组：H、F、Cl、Br、I；
R选自下组：取代或未取代的C6-C30的芳基，取代或未取代的C1-C30的杂芳基。
较佳地，所述的X选自下组：Cl、Br。
在另一优选例中，所述的反应在催化剂和/或碱存在下进行。
在另一优选例中，所述的催化剂是钯催化剂，较佳地选自下组：四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)二氯化钯，或其组合。
在另一优选例中，所述碱包括：碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯，醋酸钾，磷酸钾，氢氧化钠、氢氧化钾、氟化钾，或其组合。
在另一优选例中，所述式II化合物与式III化合物的摩尔比为1:2～1:3。
在另一优选例中，所述的惰性溶剂选自下组：水、乙醇、乙二醇二甲醚、甲苯，四氢呋喃，1,4-二氧六环，或其组合。
在另一优选例中，所述方法还包步骤：
在惰性溶剂中，用式II’a化合物、式II’b化合物与反应，得到式II’化合物；
上述各式中，X’选自下组：H、F、Cl、Br、I；且X’与X可相同或不同。
在另一优选例中，所述的惰性溶剂选自下组：醋酸、醋酸酐，或其组合。
在另一优选例中，所述的反应在醋酸和/或醋酸铵存在下进行。
在另一优选例中，所述方法还包括步骤：在惰性溶剂中，用式II’化合物与X2反应，得到式II化合物。
本发明的第三方面，提供了一种如本发明第一方面所述的化合物的用途，所述的化合物用于制备电致发光材料，或所述的化合物用于制备电致发光器件。
在另一优选例中，所述的电致发光器件是有机磷光掺杂电致发光器件。
本发明的第四方面，提供了一种电致发光材料，所述的电致发光材料包括如本发明第一方面所述的化合物，或所述的电致发光材料是用如本发明第一方面所述的化合物制备的。
在另一优选例中，所述的材料还包括客体材料。
在另一优选例中，所述的客体材料是Ir(PPy)3、FIrPic、Ir(f-ppy)2(acac)、Ir(ppy)2pc、Ir(piq)3、Ir(mppy)3或其组合。
在另一优选例中，所述的式I化合物与客体材料的质量比为50-99:1-10。
在另一优选例中，所述的电致发光材料是蓝光材料。
在另一优选例中，所述的电致发光材料是绿光材料。
在另一优选例中，所述的电致发光材料是黄光材料。
在另一优选例中，所述的电致发光材料是红光材料。
本发明的第五方面，提供了一种电致发光器件，所述的器件包括：
(1)衬底；
(2)位于衬底上的透明导电膜；
(5)发光层；和
(8)位于电子注入层上的阴极；
且所述的发光层包括如本发明第一方面所述的化合物，或所述的发光层是用如本发明第一方面所述的化合物制备的。
在另一优选例中，所述的电致发光器件是蓝光器件。
在另一优选例中，所述的电致发光器件是绿光器件。
在另一优选例中，所述的电致发光器件是黄光器件。
在另一优选例中，所述的电致发光器件是红光器件。
在另一优选例中，所述的发光层包括本发明第四方面所述的电致发光材料。
在另一优选例中，所述的器件还包括：
(3)位于透明导电膜上的空穴注入层；
(4)位于空穴注入层上的空穴传输层；
(6)位于发光层上的电子传输层；
(7)位于电子传输层上的电子注入层；
且
所述的发光层位于所述的空穴传输层和所述的电子传输层之间；
所述的阴极位于所述的电子注入层上。
在另一优选例中，所述的器件包括选自下组的一个或多个特征：
所述的空穴注入层的材料包括4,4’,4’-三(咔唑-9-基)三苯胺；和/或
所述的空穴传输层的材料包括4,4’-二(9-咔唑)联苯；和/或
所述的电子传输层的材料包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯；和/或
所述的电子注入层包括选自下组的材料：LiF、MoO3、WO3，或其组合。
在另一优选例中，所述的衬底为玻璃和/或透明塑料。
在另一优选例中，所述的透明导电膜的材料为氧化铟锡。
在另一优选例中，所述的阴极的材料为Al。
在另一优选例中，所述的器件还包括选自下组的一个或多个特征：
所述的空穴注入层(3)的厚度为10-30nm；和/或
所述的空穴传输层(4)的厚度为15-35nm；和/或
所述的发光层(5)厚度为10-30nm；和/或
所述的电子传输层(6)厚度为25-40nm；和/或
所述的电子注入层(5)的厚度为0.5-2nm。
本发明的第六方面，提供了一种如本发明第五方面所述的器件的制备方法，所述方法包括步骤：
提供一具有透明导电膜的衬底，且所述的透明导电膜上依次具有空穴注入层和空穴传输层；
使所述的发光层材料在所述的空穴传输层上沉积，形成发光层；
使所述的发光层上依次形成所述电子传输层、电子注入层和阴极，得到所述的器件。
在另一优选例中，所述发光层通过蒸镀方式沉积。
在另一优选例中，所述的方法包括步骤：
(i)提供一具有透明导电膜的衬底；
(ii)使所述空穴注入层的材料在所述的透明导电膜上沉积，形成空穴注入层；
(iii)使所述空穴传输层的材料在所述的空穴注入层上沉积，形成空穴传输层；
(iv)使所述发光层的材料在所述的空穴传输层上沉积，形成发光层；
(v)使所述电子传输层的材料在所述的发光层上沉积，形成电子传输层；
(vi)使所述电子注入层的材料在所述的电子传输层上沉积，形成电子注入层；
(vii)使所述阴极的材料在所述的电子注入层上沉积，形成阴极。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1是本发明并咪唑类衍生物的有机磷光掺杂型电致发光器件结构示意图；
图2是实施例1、2中制得的化合物的低温（77K）磷光谱；
图3是实施例3、4中Ir(PPy)3掺杂主体材料器件的电致发光谱。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究，意外地发现了一类具有如式I所示结构的化合物。所述的化合物三线态能级高，可以用于制备电致发光器件，尤其可以制备发光光谱波段为蓝光的材料，在单色、全色显示和照明白光器件中具有良好的应用前景。
术语
术语“有机电致发光材料”指在电场作用下能发出光的高分子或小分子有机材料。特别地，在本发明中，所述的有机电致发光材料是小分子有机材料。
术语“C6～C30芳基”指具有6～30个碳原子的芳基，包括单环、二环、多环芳基，例如苯基、萘基，或类似基团。
术语“C1～C30芳基”指具有1～30个碳原子的芳基，包括单环、二环、多环芳基，例如吡啶基、喹啉基，或类似基团。
术语“取代”指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代：C1～C4烷基、C3～C6环烷基、卤素、苯基；其中，所述的苯基包括未取代的苯基或具有1-3个取代基的取代苯基，所述取代基选自：卤素、C1-C4烷基。
术语“卤素”指F、Cl、Br和I。
化合物名称缩写：
主体材料
在磷光OLED器件中，为了避免或降低浓度猝灭和三线态-三线态湮灭效应，引起磷光量子效率的降低，所以通常磷光器件采用将发光的磷光材料掺杂在主体材料中形成客体结构。此外，主体材料还起电荷传输等作用。
发光器件要求主体材料三线态能级高于掺杂三线态能级，而蓝光材料则具有四种颜色中最高的三线态能级，因此可以作为蓝光主体的材料可以作为红光、绿光、黄光的主体材料，蓝光主体材料一般要求三线态能级大于2.8eV，通过不同材料是掺杂可以实现不同颜色发光，如FirPic掺杂实现蓝色发光，Ir(ppy)2pc掺杂实现黄色发光，Ir(piq)3掺杂实现红色发光等。
客体材料
在主客体结构的磷光OLED器件中，发光的磷光材料称作客体材料。通常，客体材料是一些过渡金属配合物，如Ir，Os，Pt，Cu等金属的配合物。
式I化合物
本发明提供了一种如下式I所示的化合物：
其中，所述的R选自下组：取代或未取代的C6-C30的芳基，取代或未取代的C1-C30的杂芳基。
在另一优选例中，所述的R选自下组：取代或未取代的C12-C30的芳基，取代或未取代的C6-C30的杂芳基。
在另一优选例中，所述的R选自下组：三苯胺基、N-苯基咔唑基。
所述的化合物可以通过以下方法制备：
在惰性溶剂中，用式II化合物与式III化合物反应，得到式I化合物。
其中，所述的式III化合物选自下组：R-B(OH)2、R-B(OCCH3CH3)2。
X选自下组：H、F、Cl、Br、I；
R选自下组：取代或未取代的C6-C30的芳基，取代或未取代的C1-C30的杂芳基。
较佳地，所述的X选自下组：Cl、Br。
在另一优选例中，所述的反应在催化剂和/或碱存在下进行。
在另一优选例中，所述的催化剂是钯催化剂，较佳地选自下组：四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)二氯化钯，或其组合。
在另一优选例中，所述碱包括：碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯，醋酸钾，磷酸钾，氢氧化钠、氢氧化钾、氟化钾，或其组合。
在另一优选例中，所述式II化合物与式III化合物的摩尔比为1:2～1:3。
在另一优选例中，所述的惰性溶剂选自下组：水、乙醇、乙二醇二甲醚、甲苯，四氢呋喃，1,4-二氧六环，或其组合。
其中，原料II可以通过以下方法制备：
在惰性溶剂中，用式II’a化合物、式II’b化合物与反应，得到式II’化合物；
上述各式中，X’选自下组：H、F、Cl、Br、I；且X’与X可相同或不同。
在另一优选例中，所述的惰性溶剂选自下组：醋酸、醋酸酐，或其组合。
在另一优选例中，所述的反应在醋酸和/或醋酸铵存在下进行。
在另一优选例中，所述方法还包括步骤：在惰性溶剂中，用式II’化合物与X2反应，得到式II化合物。
所述的化合物可以用于制备电致发光材料，或电致发光器件。
电致发光材料
本发明提供了一种具有双极性的菲并咪唑类衍生物，能够应用于具有层状掺杂型结构的有机电致磷光掺杂型发光器件中，作为发光层的主体材料。
一般而言，主体材料的设计应满足以下条件:主体材料的单线态和三线态激子能量可以有效地转移给客体材料,同时主体对客体的激子能量的猝灭作用很小,即主体的发射光谱和客体的吸收光谱有较大的重叠,也即能量匹配；主体材料应具有良好的载流子迁移性质。
本发明的化合物由于可与不同的磷光客体材料进行掺杂，故可以制备红、黄、绿、蓝、紫等多种光段发射。另外，由于其具有高三线态能级(＞3.0eV)，适合作为高三线态能级的蓝光客体材料的主体材料，在全色和照明白光器件中均具有良好的应用前景。
本发明所述的电致发光材料包括如本发明第一方面所述的化合物，或所述的电致发光材料是用如本发明第一方面所述的化合物制备的。
所述的材料还可以任选地包括客体材料，如重金属磷光材料等。本发明中，优选的客体材料包括（但并不限于）：Ir(PPy)3、FIrPic、Ir(f-ppy)2(acac)、Ir(ppy)2pc、Ir(piq)3、Ir(mppy)3，或其组合。
在另一优选例中，所述的式I化合物与客体材料的质量比为50-99:1-10。
电致发光器件
本发明的菲并咪唑类衍生物可以作为有机磷光电致发光器件中发光层的主体材料使用，以制备电致发光器件。
具体地，所述的器件包括：
(1)衬底；
(2)位于衬底上的透明导电膜；
(5)含有如本发明第一方面所述的化合物，或用如本发明第一方面所述的化合物制备的发光层；和
(8)位于电子注入层上的阴极；
优选地，本发明的器件还可以包括其他组件或涂层，如，一种优选的本发明的电致发光器件包括：
(1)衬底；
(2)位于衬底上的透明导电膜；
(3)位于透明导电膜上的空穴注入层；
(4)位于空穴注入层上的空穴传输层；
(5)位于空穴传输层上的发光层；
(6)位于发光层上的电子传输层；
(7)位于电子传输层上的电子注入层；和
(8)位于电子注入层上的阴极；
且所述的发光层包括如本发明第一方面所述的化合物，或所述的发光层是用如本发明第一方面所述的化合物制备的。
在另一优选例中，所述的发光层可以是本发明第一方面所述的化合物与客体材料，如重金属盐等共同形成的电致发光材料，如式I化合物与Ir(PPy)3共同形成的电致发光材料等。
所述的透明导电膜、空穴注入层、空穴传输层等其他层的材料不限，可由本领域技术人员根据实际需要选取，优选地，所述的器件中：
所述的空穴注入层可包括4,4’,4’-三(咔唑-9-基)三苯胺；和/或
所述的空穴传输层可包括4,4’-二(9-咔唑)联苯；和/或
所述的电子传输层可包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯；和/或
所述的电子注入层可包括选自下组的材料：LiF、MoO3、WO3，或其组合。
所述的各层厚度没有特别限制，可以根据实际情况加以调整。在本发明的一个优选例中，所述的器件中各个层的厚度如下：
所述的空穴注入层(3)的厚度为10-30nm；和/或
所述的空穴传输层(4)的厚度为15-35nm；和/或
所述的发光层(5)厚度为10-30nm；和/或
所述的电子传输层(6)厚度为25-40nm；和/或
所述的电子注入层(5)的厚度为0.5-2nm。
所述的电致发光器件的一种优选结构为层状掺杂型结构，如图1所示，由衬底到阴极依次为衬底(1)、透明导电膜(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)、发光层(5)、空穴阻挡层(6)、电子传输层(7)、电子注入层(8)、阴极(9)，其特征在于：发光层(5)采用菲并咪唑类衍生物双极性主体材料掺杂磷光子Ir(PPy)3。
上述有机磷光掺杂型电致发光器件中：
空穴注入层(3)材料优选为4,4’,4’-三(咔唑-9-基)三苯胺，其厚度优选为10-30nm；
空穴传输层(4)材料优选为4,4’-二(9-咔唑)联苯，其厚度优选为15-35nm；
发光层(5)主体材料、客体材料质量比优选为1～10:90，发光层厚度优选为10-30nm；
电子传输层(7)材料优选为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯，其厚度优选为25-40nm；
电子注入层(8)材料优选为LiF、MoO3、WO3等，其厚度优选为0.5-2nm；阴极(9)材料优选为铝，银，钙，镁等，其厚度优选为100-200nm。
本发明的主要优点
本发明制得了一类具有很高的三线态能级(≥2.8eV)的主体材料，所述的主体材料能够与多种客体材料进行掺杂，从而制备不同颜色的发光器件。特别地，本发明的材料还可以蓝光客体材料掺杂，制备蓝光发光器件。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按摩尔计算。
实施例1：2-(4,4”-二(唑基)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑(DCzBPI)的合成
本实施例中，2-(4,4”-二(唑基)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑的结构式为：
上述2-(4,4”-二(唑基)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑的备方法包括如下步骤：
步骤1：合成中间体1：2-(3,5-二溴苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑(Br2BPI)：
在装有搅拌、温度计、气体通入装置的500mL三口瓶中，通入氩气10min，依次加入对对三氟甲基苯胺100份、菲醌20份、3,5-二溴苯甲醛20份和醋酸铵85份溶于200份的醋酸中，升高温度至125℃反应12h，冷却，过滤，滤液蒸干得到粗产物，粗产物采用柱层析硅胶过柱分离，提纯得到中间体1(Br2BPI)：2-(3,5-二溴苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑。
对上述中间体1进行分析：核磁：1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.85(d,1H,J=8.08Hz),8.81(d,1H,J=8.22Hz),8.73(d,1H,J=8.21Hz),7.97(d,2H,J=8.31Hz),7.79(t,1H,J=8.14Hz),7.73-7.65(m,4H),7.60-7.56(m,3H),7.38-7.32(m,1H),7.18(d,1H,J=8.44Hz)；质谱：(M+)：595.8,594.1；元素分析：C56.13，H2.92，N4.27，计算值：C56.40，H2.54，N4.70。
步骤2：目标化合物2-(4,4”-二(唑基)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑的制备(DCzBPI)
在装有磁力搅拌器的三口烧瓶中，将3份步骤1合成的中间体1：2-(3,5-二溴苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑、7.5份4-(9-咔唑基)苯硼酸、8份的20%的四乙基氢氧化胺和0.2份四三苯基磷钯溶解在100份量的甲苯中，氩气保护下在105℃反应24h，去除溶剂，过柱分离、提纯得到目标化合物2-(4,4”-二(唑基)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑。
对上述目标化合物进行分析：
核磁：1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.98(d,1H,J=8.21Hz),8.84(d,1H,J=8.20Hz),8.76(d,1H,J=8.21Hz),8.18(d,4H,J=7.82Hz),8.05(d,2H,J=8.21Hz),7.97(s,H),7.79(t,1H,J=8.14Hz),7.86-7.79(m,5H),7.73-7.67(m,4H),7.59(t,1H,J=7.78Hz),7.51-7.44(m,8H),7.39-7.30(m,6H);13CNMR(100MHz,CDCl3):δ150.1,142.4,141.3,140.8,139.3,137.9,137.6,132.4,132.1,131.2,130.1,129.6,128.6,128.5,128.0,127.6,127.5,127.4,127.3,127.1,126.7,127.6,126.1,125.4,125.0,124.5,123.6,132.3,123.0,122.6,122.3,120.8,120.4,120.2,109.8.Anal.理论值：C64H43F3N4:C,83.46;H,4.27;N,6.08.实验值：C,83.01;H,4.30;N,5.99.
上述菲并咪唑类衍生物双极性主体材料DCzBPI可以应用于有机磷光掺杂型电致发光器件中。低温（77K）磷光谱测定方法得到目标化合物2-(4,4”-二(唑基)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑三线态能级为3.09eV(图2)。
实施例2：2-(4,4”-二(二苯胺)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑(DTPABPI)的制备
本实施例中，2-(4,4”-二(二苯胺)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑的结构式为：
上述2-(4,4”-二(二苯胺)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑的备方法包括如下步骤：
步骤1：目标化合物2-(4,4”-二(二苯胺)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑的制备(DTPABPI)
在装有磁力搅拌器的三口烧瓶中，将1份实施例1中步骤1合成的中间体1：2-(3,5-二溴苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑、2.5份4-硼酸三苯胺、4份的20%的四乙基氢氧化胺和0.1份四三苯基磷钯溶解在50份量的甲苯中，氩气保护下在105℃反应24h，去除溶剂，过柱分离、提纯得到目标化合物2-(4,4”-二(二苯胺)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑。
对上述目标化合物2b进行分析：1H NMR(400MHz,CDCl3):δ8.91(d,1H,J=7.43Hz),8.80(d,1H,J=8.17Hz),8.73(d,1H,J=7.43Hz),7.92(d,2H,J=7.40Hz),7.75-7.55(m,8H),7.31-7.06(m,31H).13C NMR(100MHz,CDCl3):δ150.7,147.6,142.4,141.3,137.8134.2,132.1,131.8,130.7,130.0,129.6,129.5,129.3,128.4,127.8,127,5,127.4,127.3,127.1,126.5,126.2,125.9,125.7,125.2,124.9,124.5,124.4,123.8,123.1,123.0,122.9,122.7,122.2,120.7.Anal.理论值：C64H43F3N4:C,83.10;H,4.69;N,6.06.实验值：C,82.88;H,4.67;N,5.99。
上述菲并咪唑类衍生物双极性主体材料DTPABPI可以应用于有机磷光掺杂型电致发光器件中。低温（77K）磷光谱测定方法得到目标化合物2-(4,4”-二(二苯胺)-(1,1’:3’,1”-三联苯基)-1-(4-(三氟甲基苯基)菲并咪唑(DTPABPI)三线态能级为3.04eV(图2)。
实施例3：DCzBPI有机磷光掺杂型电致发光器件的制备
上述菲并咪唑类衍生物双极性主体材料DCzBPI可以应用于有机磷光掺杂型电致发光器件中。该电致发光器件为层状掺杂型结构，如图1所示，依次包括衬底到阴极依次为衬底1、透明导电膜2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5，电子传输层6、电子注入层7和阴极8。其中，衬底1选用玻璃或透明塑料；透明导电膜2选用面阻为20Ω/sq的氧化铟锡(ITO)作为阳极；将衬底洗净后在高纯氧氛围下辉光放电(plasma)处理10min，在在高真空下(3～2×10-4Pa)下，在透明导电膜2上蒸镀一层20nm厚的4,4’,4’-三(咔唑-9-基)三苯胺作为空穴注入层3，然后在空穴注入层3上继续蒸镀一层24nm厚的4,4’-二(9-咔唑)联苯作为空穴传输层4，接着在空穴传输层4上蒸镀一层20nm厚的发光层5，发光层5采用本实施例1中制备得到菲并咪唑类衍生物双极性主体材料DCzBPI以及铱配合物Ir(PPy)3和FIrPic，其质量比为100：X，其中X=6；之后在发光层5上继续蒸镀一层30nm厚的1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯作为电子传输层6；而后在发光层6上沉积电子注入层7，电子注入层7选用LiF，其厚度为1nm；最后在电子注入层7上面沉积阴极8，阴极8选用Al，其厚度为100nm。
上述有机磷光掺杂型电致发光器件的制备过程中，薄膜的厚度采用微型测厚仪对其进行测量，用亮度计测量发光亮度，所有有机材料及LiF和金属Al采用真空蒸镀成膜的方式。
对上述有机磷光掺杂型电致发光器件施加适当的外电压时，测得该电致磷光发光器件的性能如表1中所示。
实施例4：DTPABPI有机磷光掺杂型电致发光器件的制备
与实施例3中的步骤基本相同，所不同的是，用实施例2中制备得到的菲并咪唑类衍生物双极性主体材料DTPABPI代替DCzBPI。
上述实施例3-4中，有机磷光掺杂型电致发光器件的性能如下表1所示：
表1：实施例3-4中有机电致发光器件的性能表
从上述表1中可以看出，含氟菲并咪唑类衍生物DTPABPI与DCzBPI均适合作为磷光OLED器件中的发光层的主体材料。当分别采用Ir(PPy)3与FIrPic作为客体材料时，实现电致发光光谱峰值在512±3nm的绿光发射和476±5nm的蓝光发射（发射光谱通过PR705设备测试）。因此，本发明菲并咪唑类衍生物双极性主体材料衍生物能够在单色、全色显示和照明白光器件中得到应用。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种如下式I所示的化合物：
其中，所述的R选自下组：取代或未取代的C6-C30的芳基，取代或未取代的C1-C30的杂芳基。
2.如权利要求1所述的化合物的制法，其特征在于，包括步骤：
在惰性溶剂中，用式II化合物与式III化合物反应，得到式I化合物；其中，所述的式III化合物选自下组：R-B(OH)2、R-B(OCCH3CH3)2；
X选自下组：H、F、Cl、Br、I；
R选自下组：取代或未取代的C6-C30的芳基，取代或未取代的C1-C30的杂芳基。
3.如权利要求2所述的制法，其特征在于，所述方法还包步骤：
在惰性溶剂中，用式II’a化合物、式II’b化合物与反应，得到式II’化合物；
上述各式中，X’选自下组：H、F、Cl、Br、I；且X’与X可相同或不同。
4.如权利要求1所述的化合物的用途，其特征在于，所述的化合物用于制备电致发光材料，或所述的化合物用于制备电致发光器件。
5.一种电致发光材料，其特征在于，所述的电致发光材料包括如权利要求1所述的化合物，或所述的电致发光材料是用如权利要求1所述的化合物制备的。
6.如权利要求5所述的材料，其特征在于，所述的材料还包括客体材料。
7.一种电致发光器件，其特征在于，所述的器件包括：
(1)衬底；
(2)位于衬底上的透明导电膜；
(5)发光层；和
(8)位于电子注入层上的阴极；
且所述的发光层包括如权利要求1所述的化合物，或所述的发光层是用如权利要求1所述的化合物制备的。
8.如权利要求7所述的电致发光器件，其特征在于，所述的器件还包括：
(3)位于透明导电膜上的空穴注入层；
(4)位于空穴注入层上的空穴传输层；
(6)位于发光层上的电子传输层；
(7)位于电子传输层上的电子注入层；
且
所述的发光层位于所述的空穴传输层和所述的电子传输层之间；
所述的阴极位于所述的电子注入层上。
9.如权利要求7所述的器件，其特征在于，所述的器件包括选自下组的一个或多个特征：
所述的空穴注入层的材料包括4,4’,4’-三(咔唑-9-基)三苯胺；和/或
所述的空穴传输层的材料包括4,4’-二(9-咔唑)联苯；和/或
所述的电子传输层的材料包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯；和/或
所述的电子注入层包括选自下组的材料：LiF、MoO3、WO3，或其组合。
10.如权利要求7所述的器件的制备方法，其特征在于，包括步骤：
提供一具有透明导电膜的衬底，且所述的透明导电膜上依次具有空穴注入层和空穴传输层；
使所述的发光层材料在所述的空穴传输层上沉积，形成发光层；
使所述的发光层上依次形成所述电子传输层、电子注入层和阴极，得到所述的器件。
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