CN107001930B - 有机光电装置用组成物、有机光电装置及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种有机光电装置用组成物、包含其的有机光电装置以及包括所述有机光电装置的显示装置,所述有机光电装置用组成物包含至少一种由化学式1表示的第一化合物、至少一种选自由化学式2表示的化合物及由化学式3表示的部分与由化学式4表示的部分的组合组成的化合物的第二化合物、以及至少一种由化学式5表示的第三化合物。化学式1至化学式5与说明书中所述的相同。本发明的有机光电装置用组成物可实现一种具有高效率及长寿命的有机光电装置。
Description
技术领域
本发明揭示一种有机光电装置用组成物、有机光电装置及显示装置。
背景技术
有机光电装置(organic optoelectric diode)为将电能转换成光能且反之亦然的装置。有机光电装置可根据其驱动原理分类如下。一种为光电装置,其中由光能产生激子(exciton),分离成电子及空穴且转移至不同电极以产生电能,且另一种为发光装置,其中将电压或电流供应至电极以由电能产生光能。有机光电装置的实例可为有机光电装置、有机发光二极管、有机太阳电池以及有机感光鼓(organic photo conductor drum)。其中,有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)近来已由于对平板显示器(flatpanel display device)的需求增加而引起关注。有机发光二极管通过施加电流至有机发光材料而将电能转换成光且具有在阳极 (anode)与阴极(cathode)之间***有机层的结构。发光二极管的效率被视为实现长寿命全色显示器的关键因素之一。因此,已积极研究使用磷光材料开发高效有机发光二极管。在本发明中,为了解决此问题,提供使用高效磷光材料的有机发光二极管。
发明内容
[技术问题]
实施例提供一种具有高效率及长寿命特征的有机光电装置用组成物。
另一实施例提供一种包含所述有机光电装置用组成物的有机光电装置。
又一实施例提供一种包括所述有机光电装置的显示装置。
[技术解决方案]
根据一实施例,有机光电装置用组成物包含至少一种由化学式1表示的第一化合物、至少一种选自由化学式2表示的化合物及由化学式3表示的部分与由化学式4表示的部分的组合组成的化合物的第二化合物、以及至少一种由化学式5表示的第三化合物。
[化学式1]
在化学式1中,
Z独立地为N、C或CRa,
Z中的至少一者为N,
R1至R6及Ra独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基或其组合,
R1至R6及Ra独立地存在或相邻基团彼此连接形成环,
L1及L2独立地为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2 至C30亚杂芳基或其组合,
n1为1,
n2及n3独立地为整数0或1,且
1≤n2+n3≤2;
[化学式2]
其中,在化学式2中,
L3至L6及Y1独立地为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2至C30亚杂芳基或其组合,
Ar1为经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基或其组合,
R7至R10独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2至C50杂环基或其组合,且
R7至R10及Ar1中的至少一者包含经取代或未经取代的联亚三苯基或经取代或未经取代的咔唑基,
其中,在化学式3及化学式4中,
Y2及Y3独立地为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2 至C30亚杂芳基或其组合,
Ar2及Ar3独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30 杂环基或其组合,
R11至R14独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2至C50杂环基或其组合,
化学式3的两个相邻*与化学式4的两个*组合形成稠合环,且在化学式3中,不形成稠合环的*独立地为CRc,且
Rc为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C6至C12芳基、经取代或未经取代的C2至C12杂环基或其组合;
[化学式5]
其中,在化学式5中,
X1至X12独立地为N、C或CRd,
X1至X6中的至少一者为N,
X7至X12中的至少一者为N,
Rd独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C30烷基、经取代或未经取代的C2至C30烯基、经取代或未经取代的C2至C30炔基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C6至C30芳氧基、经取代或未经取代的C6至C30芳基硫基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基、羟基、硫醇基或其组合,
Rd独立地存在或相邻Rd彼此连接形成环,
L7为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2至C30亚杂芳基或其组合,且
“经取代”是指至少一个氢经氘、卤素、羟基、C1至C40硅烷基、C1至C30烷基、C3至C30环烷基、C2至C30杂环烷基、C6至C30芳基、C2至C30杂环基、C1至C20烷氧基、 C1至C10三氟烷基或氰基置换。
根据另一实施例,提供一种包含所述有机光电装置用组成物的有机光电装置。
又根据另一实施例,提供一种包括所述有机光电装置的显示装置。
[有利效果]
可实现一种具有高效率及长寿命的有机光电装置。
附图说明
图1及图2为显示根据实施例的有机发光二极管的截面视图。
具体实施方式
在下文中详细阐述本发明的实施例。然而,此等实施例为示例性的,本发明不限于此且本发明由权利要求的范畴所界定。
在本说明书中,当不另外提供定义时,术语“经取代”是指经选自氘、卤素、羟基、胺基、 C1至C30胺基、硝基、C1至C40硅烷基、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C1至C10烷基硅烷基、C3至C30环烷基、C2至C30杂环烷基、C6至C30芳基、C2至C30 杂环基、C1至C20烷氧基、C1至C10三氟烷基(例如三氟甲基)或氰基的取代基取代以代替取代基或化合物的至少一个氢。
此外,经取代的C1至C30胺基、C1至C40硅烷基、C1至C30烷基、C1至C10烷基硅烷基、C3至C30环烷基、C2至C30杂环烷基、C6至C30芳基、C2至C30杂环基或C1至 C20烷氧基的两个相邻取代基可彼此连接以形成稠合环。举例而言,经取代的C6至C30芳基可与另一相邻经取代的C6至C30芳基连接以形成经取代或未经取代的芴 环,或经取代的 C6至C30芳基可与相邻经取代的C2至C30烯基连接以形成联亚三苯环、萘环、吡嗪环、喹唑啉环、喹恶啉环、啡啉环等。
在本说明书中,当不另外提供特定定义时,术语“杂”是指在一个化合物或取代基中包含1 至3个选自N、O、S、P及Si的杂原子且其余为碳。
在本说明书中,当不另外提供定义时,“烷基(alkyl)”是指脂族烃基。烷基可为无任何双键或三键的“饱和烷基(saturated alkyl)”。
烷基可为C1至C30烷基。更具体而言,烷基可为C1至C20烷基或C1至C10烷基。举例而言,C1至C4烷基可在烷基链中具有1至4个碳原子,其可选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、第二丁基及第三丁基。
烷基的特定实例可为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、第三丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。
在本说明书中,“芳基(aryl)”是指包含至少一个烃芳族部分的基团,且
烃芳族部分的所有元素具有形成共轭(conjugation)的p轨道,例如苯基、萘基等,
两个或更多个烃芳族部分可通过σ键连接,且可为例如联苯基、联三苯基(terphenyl group)、联四苯基(quarterphenyl group)等,且
两个或更多个烃芳族部分直接或间接稠合以提供非芳族稠合环。举例而言,其可为芴基 。
芳基可包含单环、多环或稠合环多环(也即共用相邻碳原子对的环)官能基。
在本说明书中,“杂环基(heterocyclic group)”为一般概念的杂芳基,且可在例如芳基、环烷基、其稠合环或其组合等环状化合物中包含至少一个选自N、O、S、P及Si的杂原子代替碳(C)。当杂环基为稠合环时,杂环基的整个环或每个环可包含一或多个杂原子。
举例而言,“杂芳基(heteroaryl)”可指包含至少一个选自N、O、S、P及Si的杂原子代替碳(C)的芳基。两个或更多个杂芳基通过σ键直接连接,或当C2至C60杂芳基包含两个或更多个环时,所述两个或更多个环可稠合。当杂芳基为稠合环时,每个环可包含1至3个杂原子。
杂芳基的特定实例可为吡啶基(pyridinyl group)、嘧啶基(pyrimidinylgroup)、吡嗪基 (pyrazinyl group)、哒嗪基(pyridazinyl group)、三嗪基(triazinylgroup)、喹啉基(quinolinyl group)、异喹啉基(isoquinolinyl group)等。
更具体而言,经取代或未经取代的C6至C30芳基和/或经取代或未经取代的C2至C50 杂环基可为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的萘基(naphthyl group)、经取代或未经取代的蒽基(anthracenyl group)、经取代或未经取代的菲基(phenanthrylgroup)、经取代或未经取代的稠四苯基(naphthacenyl group)、经取代或未经取代的芘基(pyrenyl group)、经取代或未经取代的联苯基(biphenyl group)、经取代或未经取代的对联三苯基(p-terphenyl group)、经取代或未经取代的间联三苯基(m-terphenyl group)、经取代或未经取代的屈基 (chrysenyl group)、经取代或未经取代的联亚三苯基(triphenylenyl group)、经取代或未经取代的苝基(perylenyl group)、经取代或未经取代的芴基 (fluorenyl group)、经取代或未经取代的茚基(indenyl group)、经取代或未经取代的呋喃基(furanyl group)、经取代或未经取代的噻吩基(thiophenyl group)、经取代或未经取代的吡咯基(pyrrolyl group)、经取代或未经取代的吡唑基(pyrazolyl group)、经取代或未经取代的咪唑基(imidazolyl group)、经取代或未经取代的***基(triazolylgroup)、经取代或未经取代的恶唑基(oxazolyl group)、经取代或未经取代的噻唑基(thiazolyl group)、经取代或未经取代的恶二唑基(oxadiazolyl group)、经取代或未经取代的噻二唑基(thiadiazolyl group)、经取代或未经取代的吡啶基 (pyridinylgroup)、经取代或未经取代的嘧啶基(pyrimidinyl group)、经取代或未经取代的吡嗪基(pyrazinyl group)、经取代或未经取代的三嗪基(triazinyl group)、经取代或未经取代的苯并呋喃基(benzofuranyl group)、经取代或未经取代的苯并噻吩基(benzothiophenylgroup)、经取代或未经取代的苯并咪唑基(benzimidazolyl group)、经取代或未经取代的吲哚基(indolyl group)、经取代或未经取代的喹啉基(quinolinyl group)、经取代或未经取代的异喹啉基(isoquinolinyl group)、经取代或未经取代的喹唑啉基(quinazolinylgroup)、经取代或未经取代的喹恶啉基(quinoxalinyl group)、经取代或未经取代的萘啶基(naphthyridinyl group)、经取代或未经取代的苯并恶嗪基(benzoxazinyl group)、经取代或未经取代的苯并噻嗪基(benzthiazinyl group)、经取代或未经取代的吖啶基(acridinyl group)、经取代或未经取代的啡嗪基(phenazinyl group)、经取代或未经取代的啡噻嗪基(phenothiazinyl group)、经取代或未经取代的啡恶嗪基(phenoxazinylgroup)、经取代或未经取代的咔唑基(carbazolyl group)、经取代或未经取代的二苯并呋喃基(dibenzofuranyl group)、或经取代或未经取代的二苯并噻吩基(dibenzothiophenylgroup)、或其组合,但不限于此。
在本说明书中,单键是指不通过碳或除碳以外的杂原子的直接键,且具体而言,意味着L 为单键意指与L连接的取代基直接与中心核心键结。也即,在本说明书中,单键不指经由碳键结的亚甲基(methylene)。
在本说明书中,空穴特征是指当施加电场(electric field)时贡献出电子以形成空穴的能力,且在阳极中形成的空穴可由于根据最高占用分子轨道(highest occupiedmolecular orbital, HOMO)能级的传导特征而易于注入发射层中且在发射层中传输。
此外,电子特征是指当施加电场时接受电子的能力,且在阴极中形成的电子可由于根据最低未占用分子轨道(lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)能级的传导特征而易于注入发射层且在发射层中传输。
在下文中阐述一种根据实施例的有机光电装置用组成物。
根据实施例的有机光电装置用组成物包含至少一种由化学式1表示的第一化合物、至少一种选自由化学式2表示的化合物及由化学式3表示的部分与由化学式4表示的部分的组合组成的化合物的第二化合物、以及至少一种由化学式5表示的第三化合物。
[化学式1]
在化学式1中,Z独立地为N、C或CRa,Z中的至少一者为N,R1至R6及Ra独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基或其组合,R1至R6及Ra独立地存在或相邻基团彼此连接形成环,L1及L2独立地为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2 至C30亚杂芳基或其组合,n1为1,n2及n3独立地为整数0或1,且1≤n2+n3≤2;
[化学式2]
其中,在化学式2中,L3至L6及Y1独立地为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2至C30亚杂芳基或其组合,Ar1为经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基或其组合,R7至R10独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2 至C50杂环基或其组合,且R7至R10及Ar1中的至少一者包含经取代或未经取代的联亚三苯基或经取代或未经取代的咔唑基,
其中,在化学式3及化学式4中,Y2及Y3独立地为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2至C30亚杂芳基或其组合,Ar2及Ar3独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基或其组合,R11至R14独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2至C50杂环基或其组合,化学式3的两个相邻*与化学式4的两个*组合形成稠合环,且在化学式3中,不形成稠合环的*独立地为CRc,Rc为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C6至C12芳基、经取代或未经取代的C2至C12 杂环基或其组合;
[化学式5]
其中,在化学式5中,X1至X12独立地为N、C或CRd,X1至X6中的至少一者为N,X7至X12中的至少一者为N,Rd独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C30烷基、经取代或未经取代的C2至C30烯基、经取代或未经取代的C2至C30炔基、经取代或未经取代的 C6至C30芳基、经取代或未经取代的C6至C30芳氧基、经取代或未经取代的C6至C30芳基硫基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基、羟基、硫醇基或其组合,Rd独立地存在,或相邻Rd彼此连接形成环,L7为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2至C30亚杂芳基或其组合,且
化学式1至化学式5的“经取代”是指至少一个氢经氘、卤素、羟基、C1至C40硅烷基、C1至C30烷基、C3至C30环烷基、C2至C30杂环烷基、C6至C30芳基、C2至C30杂环基、 C1至C20烷氧基、C1至C10三氟烷基或氰基置换。
第一化合物可包含含有至少一个氮的环且因此具有当向其施加电场时易于接受电子的结构,且因此可增加电子的注入量并具有电子特征相对强的双极(bipolar)特征。第二化合物可包含咔唑部分且因此可具有空穴特征相对强的双极(bipolar)特征。
当第一化合物连同第二化合物一起用于形成发射层时,第一化合物可增加电荷迁移率及稳定性且因此改良发光效率及寿命特征。
另一方面,第一化合物由于根据掺杂剂与主体之间的HOMO能阶差的捕集现象(trap phenomenon)而具有急剧劣化电子传输能力且因此增加有机光电装置的驱动电压的问题。
因此,可向其中添加具有极佳的电子注入及电子传输能力的第三化合物以降低掺杂剂与主体之间的捕集现象或使所述现象减至最少,且因而不仅急剧降低有机光电装置的驱动电压,而且提供具有极佳的效率及寿命的有机光电装置。
具有极佳的电子注入及电子传输能力的第三化合物可解决当仅包含第一化合物及第二化合物时发生的驱动电压增加的问题,且因此有效地改良装置的功率效率效能。
根据本发明实施例的化学式1的L1及L2可如上所述独立地为单键、经取代或未经取代的 C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2至C30亚杂芳基,且
具体而言为经取代或未经取代的C6至C30亚芳基。举例而言,L1及L2可为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚联三苯基、经取代或未经取代的亚联四苯基、经取代或未经取代的亚萘基、经取代或未经取代的亚蒽基、经取代或未经取代的联亚三苯基或经取代或未经取代的亚菲基。
连接基团的特定结构与本说明书中的群组2相同。
根据本发明实施例的化学式1的R1及R2如上所述独立地为氢、氘、经取代或未经取代的 C1至C10烷基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基或其组合,
具体而言,其可为氢、氘或经取代或未经取代的C6至C30芳基。举例而言,R1及R2可独立地选自氢、经取代或未经取代的苯基或经取代或未经取代的联苯基或其组合,但不限于此。
根据本发明实施例的化学式1的R3至R6如上所述可为氢、氘、经取代或未经取代的C1 至C10烷基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基或其组合,且R3至R6可独立地存在或相邻基团彼此连接形成稠合环,
具体而言,其可为氢、氘、经取代或未经取代的C6至C30芳基或经取代或未经取代的 C2至C30杂芳基,
经取代或未经取代的C6至C30芳基的实例可为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的四联苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的菲基或其组合,且
经取代或未经取代的C2至C30杂芳基的实例可为经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的啡啉基或其组合。
R3至R6的相邻基团可彼此连接形成经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的啡啉基、经取代或未经取代的联亚三苯基等。
R3至R6的特定实例可为氢,或可选自群组1的取代基,但不限于此。
举例而言,第一化合物可由化学式1-I至化学式1-III中的一者表示。
[化学式1-I]
[化学式1-II]
[化学式1-III]
在化学式1-I至化学式1-III中,Z、R1至R6、L1及n1至n3与上文所定义相同,
R15至R28独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C10烷基、经取代或未经取代的C6至C12芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基或其组合,
Ar为经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基或其组合,
R1至R6、Ra、R17及R18独立地存在或相邻基团彼此连接形成环,
n4为介于0至2范围内的整数,且
“经取代”与上文所定义相同。
根据实施例,在化学式1及化学式1-I至化学式1-III中,不包含在[]n1、[]n2及[]n3 中的至少两个Z为“N”(氮原子)。举例而言,在化学式1及化学式1-I至化学式1-III中,不包含在[]n1、[]n2及[]n3中的所有三个Z均为“N”(氮原子)。
根据实施例,化学式1-I可由化学式1-IA至化学式1-IC中的一者表示。
[化学式1-IA]
[化学式1-IB]
[化学式1-IC]
在化学式1-IA至化学式1-IC中,Z、R1至R6、R15至R18、n1及n2与上文相同,R5a及 R5b、R6a及R6b以及Ar与R5及R6相同,且
“经取代”与上文所定义相同。
具体而言,在本文中,Ar为经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的 C2至C30杂环基或其组合。
具体而言,化学式1-IA可根据Ar的取代位置由化学式1-I-1a或化学式1-I-2a表示,但不限于此。
[化学式1-I-1a]
[化学式1-I-2a]
具体而言,化学式1-IB可根据芳基部分的连接基团及Ar的取代位置由化学式1-I-1b至化学式1-I-7b表示,但不限于此。
[化学式1-I-1b]
[化学式1-I-2b]
[化学式1-I-3b]
[化学式1-I-4b]
[化学式1-I-5b]
[化学式1-I-6b]
[化学式1-I-7b]
具体而言,化学式1-IC可在R15的连接位置固定的情况下由化学式1-I-1c表示,但不限于此。
[化学式1-I-1c]
在化学式1-I-1a至化学式1-I-2a、化学式1-I-1b至化学式1-I-7b以及化学式1-I-1c中,Z、 R1至R6、R5a、R5b、R6a、R6b、R15至R18、n1、n2以及Ar与上文所述相同。
同时,在化学式1-I中,n1可为例如整数1且n2为整数1,并且化学式1-I可由化学式1-I-c或1-I-d表示,但不限于此。
Ar可为例如经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的联三苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的啡啉基或经取代或未经取代的喹唑啉基。
更具体而言,Ar可选自群组1的经取代或未经取代的基团,但不限于此。
[群组1]
在群组1中,*为连接点。
化学式1-I可例如根据氮的位置及数目而由化学式1-I-e至化学式1-I-n中的一者表示,但不限于此。
在化学式1-I-e至化学式1-I-n中,R1至R6、R15至R18、Ar以及n1至n4与上文所述相同。
根据实施例,化学式1-I可由化学式1-IIA或化学式1-IIB表示。
在化学式1-IIA及化学式1-IIB中,Z、R1至R6、R19至R22以及n1至n3与上文所述相同,
具体而言,化学式1-II的R1及R2可为氢、氘或经取代或未经取代的C6至C12芳基。举例而言,其可为氢,但不限于此。
具体而言,化学式1-II的R3至R6可独立地为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的联三苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的啡啉基或经取代或未经取代的喹唑啉基。举例而言,其可选自群组1的经取代或未经取代的基团,但不限于此。
具体而言,化学式1-II的R19至R22可独立地为氢、经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的萘基或经取代或未经取代的吡啶基。举例而言,其可选自群组1的经取代或未经取代的基团。
在本文中,“经取代”与上文所定义相同。
化学式1-II可例如根据氮的位置及数目而由化学式1-II-a至化学式1-II-h中的一者表示,但不限于此。
在化学式1-II-a至化学式1-II-h中,Z、R1至R6、R19至R22以及n2及n3与上文所述相同。
根据实施例,化学式1-III可根据联亚三苯基的键结位置而由化学式1-IIIA或化学式1-IIIB 表示。
在化学式1-IIIA及化学式1-IIIB中,Z、R1至R4、R23至R28、L1、n1以及n2与上文所述相同。
具体而言,化学式1-III的R1至R4及R23至R28可独立地为氢、氘、经取代或未经取代的 C1至C10烷基、经取代或未经取代的C6至C12芳基或其组合,且L1为经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基或经取代或未经取代的亚联三苯基。
取代联亚三苯基的6元环指示直接或间接与联亚三苯基连接的全部6元环且由碳原子、氮原子或其组合组成。
在化学式1-III中,取代联亚三苯基的6元环的总数可小于或等于6。
由化学式1-III表示的第一化合物包含联亚三苯基及至少一个含氮杂芳基。
第一化合物可包含含有至少一个氮的环且因此具有当向其施加电场时易于接受电子的结构,并因此包含所述化合物的有机光电装置具有降低的驱动电压。
此外,由化学式1-III表示的第一化合物具有易于接受空穴的联亚三苯结构及易于接受电子的含氮环状部分,且因此具有双极结构并因此可适当平衡空穴及电子流动,从而改良有机光电装置的效率。
举例而言,无连接基团(L1)的化学式1-III可例如由化学式1-III-a或化学式1-III-b表示。
在化学式1-III-a及化学式1-III-b中,Z、R1至R4及R23至R28与上文所述相同。
举例而言,在具有连接基团(L1)的化学式1-III中,L1可为经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基或经取代或未经取代的亚联三苯基、经取代或未经取代的亚联四苯基(quaterphenylene)。L1可为例如选自群组2的经取代或未经取代的基团。
[群组2]
在群组2中,*为连接点。
由化学式1-III表示的第一化合物可具有至少两个扭结(kink)结构,例如至少两个或四个扭结结构。
由化学式1-III表示的第一化合物具有以上扭结结构且因此可适当集中(localization)易于接受空穴的联亚三苯结构及易于接受电子的含氮环状部分,并控制具有上述双极结构的化合物中共轭***的流动且因而显示极佳的双极(bipolar)特征。此外,由化学式1-III表示的第一化合物可根据结构有效地防止有机化合物的堆迭(stacking)且因此降低方法稳定性及同时降低沉积温度。当由化学式1-III表示的第一化合物包含连接基团L1时,此防止堆迭的效应可进一步增加。
在由化学式1-III表示的第一化合物中,具有连接基团(L1)的结构可例如由化学式1-III-c 至化学式1-III-t表示。
在化学式1-III-c至化学式1-III-t中,Z、R1至R4以及R23至R28与上文相同且R29至R31与R23至R28相同。
由化学式1表示的第一化合物可为例如群组A的化合物,但不限于此。
[群组A]
第一化合物可连同至少一种具有咔唑部分或咔唑衍生物的第二化合物一起用于发射层中。
咔唑衍生物具有例如基于咔唑部分衍生的结构且指示稠合咔唑部分由化学式3表示的部分与由化学式4表示的部分的组合组成。
第二化合物可由化学式2表示。
根据本发明实施例的化学式2的L3至L6可独立地为单键、经取代或未经取代的C6至C30 亚芳基、经取代或未经取代的C2至C30亚杂芳基,且尤其为经取代或未经取代的C6至C30 亚芳基。举例而言,其可为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚联三苯基、经取代或未经取代的亚联四苯基、经取代或未经取代的亚萘基、经取代或未经取代的亚蒽基、经取代或未经取代的联亚三苯基或经取代或未经取代的亚菲基。
根据本发明实施例的化学式1的R7至R10可如上所述独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2至C50 杂环基或其组合,且
具体而言,其可为氢、氘、经取代或未经取代的C6至C30芳基或经取代或未经取代的 C2至C50杂环基。举例而言,R7至R10独立地为氢、经取代或未经取代的苯基或经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的联亚三苯基、经取代或未经取代的芴基、 经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、经取代或未经取代的二苯并噻吩基或其组合,但不限于此。
化学式2可例如由化学式2-I至化学式2-III中的至少一者表示。
在化学式2-I至化学式2-III中,L3至L6、Y1以及R7至R10与上文相同,
R29至R41独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2至C50杂环基或其组合,
Y4为单键、经取代或未经取代的C6至C30亚芳基、经取代或未经取代的C2至C30亚杂芳基或其组合,
Ar1及Ar4独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30 杂环基或其组合,
m为0至4的整数,且
其中,“经取代”与上文所定义相同。
具体而言,化学式2-I至化学式2-III的Ar1及Ar4独立地为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的联三苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的咔唑基、经取代或未经取代的苯并呋喃基、经取代或未经取代的苯并噻吩基、经取代或未经取代的芴基、 经取代或未经取代的二苯并噻吩基、经取代或未经取代的二苯并呋喃基、经取代或未经取代的吡啶基或其组合。
具体而言,化学式2-I可为群组3的结构中的一者且*-Y1-Ar1、*-Y4-Ar4可为群组4的取代基中的一者。
[群组3]
[群组4]
在群组3及群组4中,*为连接点。
由化学式2表示的第二化合物可为例如群组B至群组D的化合物,但不限于此。
[群组B]
[群组C]
[群组D]
第二化合物可由化学式3表示的部分与由化学式4表示的部分的组合表示。
由化学式3表示的部分与由化学式4表示的部分的组合组成的第二化合物可例如由化学式3-I至化学式3-V中的至少一者表示,但不限于此。
在化学式3-I至化学式3-V中,Y2、Y3、Ar2以及R11至R14与上文所述相同。Ar3与Ar2相同。
由化学式3表示的部分与由化学式4表示的部分的组合组成的第二化合物可为例如群组E 的化合物,但不限于此。
[群组E]
第二化合物具有空穴特征相对强的双极(bipolar)特征,且因此当连同第一化合物一起用于发射层中时,可增加电荷迁移率及稳定性,且从而改良发光效率及寿命特征。此外,电荷迁移率可通过控制具有空穴特征的第二化合物与第一化合物之间的比率来调节。由于第二化合物的空穴特征相对于第一化合物相对确定,故第二化合物可包含具有弱电子特征的取代基,例如化学式2中的R7至R10及Ar1中的一个位置的经取代或未经取代的吡啶基。
此外,可例如以约1:9至9:1的重量比,且具体而言以2:8至8:2、3:7至7:3、4: 6至6:4以及5:5的重量比包含第一化合物与第二化合物。在所述范围内,实现双极特征且因此可同时改良效率及寿命。
发射层130可除第一化合物及第二化合物之外还包含第三化合物作为主体。
第三化合物可由化学式5表示。
化学式3的X1至X12可独立地为N、C或CRd,
根据本发明实施例,Rd可如上所述独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C30烷基、经取代或未经取代的C2至C30烯基、经取代或未经取代的C2至C30炔基、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C6至C30芳氧基、经取代或未经取代的C6 至C30芳基硫基、经取代或未经取代的C2至C30杂环基、羟基、硫醇基或其组合。
Rd可独立地存在,且具体而言可为氢、氘、经取代或未经取代的C6至C30芳基、经取代或未经取代的C2至C30杂芳基或其组合。举例而言,其可选自经取代或未经取代的苯基或经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的联三苯基、经取代或未经取代的吡啶基或其组合,但不限于此。
此外,相邻Rd彼此连接形成环,例如经取代或未经取代的苯并呋喃嘧啶、经取代或未经取代的苯并噻吩嘧啶、经取代或未经取代的喹啉基、经取代或未经取代的异喹啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的喹恶啉基、经取代或未经取代的酞嗪基或经取代或未经取代的啡啉基,但不限于此。
化学式5可例如由化学式5-I至化学式5-III中的一者表示。
在化学式5-I至化学式5-III中,X1至X8、X11、X12以及L7与上文相同,X1、X4、X5以及X6中的至少一者为N,且X7、X8、X11以及X12中的至少一者为N,
W1及W2独立地为O或S,
R42至R45独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2至C50杂环基或其组合,
ET为经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基、经取代或未经取代的三嗪基、经取代或未经取代的吡嗪基、经取代或未经取代的喹恶啉基、经取代或未经取代的喹唑啉基、经取代或未经取代的啡啉基或其组合,且
其中,“经取代”与上文所定义相同。具体而言,化学式5-I可例如由化学式5-I-a至化学式5-I-g中的一者表示。
在化学式5-I-a至化学式5-I-g中,L7及ET与上文相同,
R46至R50独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2至C50杂环基或其组合。具体而言,化学式5-II可例如由化学式5-II-a至化学式5-II-n中的一者表示。
在化学式5-II-a至化学式5-II-n中,L7及W2以及R42及R43与上文相同,且
R51至R57独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1至C20烷基、经取代或未经取代的C6至C50芳基、经取代或未经取代的C2至C50杂环基或其组合。具体而言,化学式5-III 可例如由化学式5-III-a至化学式5-III-c中的一者表示。
[化学式5-III-a]
[化学式5-III-b]
[化学式5-III-c]
在化学式5-III-a至化学式5-III-c中,W1及W2、R42至R45、R51、R52以及L7与上文所述相同。在本发明实施例中,L7可例如选自群组2的经取代或未经取代的基团。由化学式5表示的第三化合物可为例如群组F至群组H的化合物,但不限于此。
[群组F](在群组F的化合物结构中,杂原子为“N”)
[群组G](在群组G的化合物结构中,6元环化合物的杂原子为“N”且5元环的杂原子为“O”或“S”)
[群组H](在群组H的化合物结构中,6元环化合物的杂原子为“N”且5元环的杂原子为“O”或“S”)
根据本发明实施例的有机光电装置用组成物将具有电子特征相对强的双极特征的第一化合物、具有空穴特征相对强的双极特征的第二化合物以及具有极佳的电子注入及传输能力的第三化合物全部包含在发射层中,且因此可实现具有极佳的效率及寿命的有机光电装置以及显著降低驱动电压。具体而言,第三化合物可减少掺杂剂与主体之间的捕集现象或使所述现象减至最少且由此降低驱动电压。根据本发明实施例,发射层130同时包含第一化合物、第二化合物以及第三化合物作为主体,且
第一化合物具体而言可由化学式1-I或化学式1-III表示,第二化合物可由化学式2-I表示,且第三化合物可由化学式5-I或化学式5-II表示。更具体而言,第一化合物可由化学式1-IB 或化学式1-IIIA表示,且化学式1-IB的更特定实例可由化学式1-I-3b表示。第三化合物可由化学式5-I-b、化学式5-I-d或化学式5-II-k表示。根据本发明的另一实施例,第一化合物可例如由化学式1-I-c或化学式1-III-a表示,化学式1-I-c可由化学式1-I-j表示,且化学式1-III-a 更具体而言可由1-III-g表示。可例如以90:10至10:90的重量比,且具体而言以90:10至 10:90、85:15至15:85、80:20至20:80、70:30至30:70、60:40至40:60或50: 50的重量比包含第一化合物与第二化合物的组成物及第三化合物。较佳地,可以90:10、85: 15、80:20或70:30的重量比包含第一化合物与第二化合物的组成物及第三化合物。在所述范围内,可有效体现双极特征,且因此可同时改良效率及寿命并且驱动电压可显著降低。同时,可例如以约1:10至10:1的重量比,且具体而言以2:8至8:2、3:7至7:3、4:6 至6:4以及5:5的重量比包含第一化合物与第二化合物。较佳地,可以3:7、4:6或5:5 的重量比包含第一化合物与第二化合物。
发射层130可除第一化合物及第二化合物之外还包含至少一种化合物作为主体。
发射层130可还包含掺杂剂。掺杂剂以少量与主体混合以引起发光,且可一般为通过多次激发(multiple excitation)至三重态或多于三重态而发光的材料,例如金属错合物(metal complex)。掺杂剂可为例如无机化合物、有机化合物或有机/无机化合物,且可使用其一或多个种类。
掺杂剂可为红色、绿色或蓝色掺杂剂,例如磷光掺杂剂。磷光掺杂剂的实例可为包含Ir、 Pt、Os、Ti、Zr、Hf、Eu、Tb、Tm、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd或其组合的有机金属化合物。磷光掺杂剂可为例如由化学式Z表示的化合物,但不限于此。
[化学式Z]
L2MX
在化学式Z中,M为金属,且L与X为相同或不同的,且为与M形成错合物的配位体。
M可为例如Ir、Pt、Os、Ti、Zr、Hf、Eu、Tb、Tm、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd或其组合,且L及X可为例如二牙配位体。
所述组成物可施用于有机光电装置的有机层,例如发射层。举例而言,所述组成物可作为主体施用于发射层。所述组成物可使用干膜形成方法或溶液方法形成。干膜形成方法可为例如化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法、溅镀、等离子体镀覆及离子镀覆,且两种或更多种化合物可同时形成为膜或具有相同沉积温度的化合物可混合且形成为膜。溶液方法可为例如喷墨印刷、旋涂、狭缝涂布、棒涂和/或浸涂。
在下文中阐述包含所述组成物的有机光电装置。
有机光电装置可为在无特别限制的情况下将电能转换成光能且反之亦然的任何装置,且可选自有机发光二极管、有机光电装置、有机太阳电池、有机晶体管、有机感光鼓及有机记忆体装置。
有机光电装置包括面向彼此的阳极及阴极及***在所述阳极与所述阴极之间的至少一个有机层,其中所述有机层包含所述组成物。
在本文中,参照附图阐述作为有机光电装置的一个实例的有机发光二极管。
图1为根据实施例的有机发光二极管的截面视图。
参照图1,根据实施例的有机发光二极管100包括面向彼此的阳极120及阴极110以及***在阳极120与阴极110之间的有机层105。
阳极120可由具有大功函数的导体制成以帮助空穴注入,且可为例如金属、金属氧化物和/或导电聚合物。阳极120可为例如金属镍、铂、钒、铬、铜、锌、金等或其合金;金属氧化物,例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)、氧化铟锌(indium zincoxide, IZO)等;金属及氧化物的组合,例如ZnO及Al或SnO2及Sb;导电聚合物,例如聚(3-甲基噻吩)、聚(3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩)(polyethylenedioxythiophene),PEDOT)、聚吡咯及聚苯胺,但不限于此。
阴极110可由具有小功函数的导体制成以帮助电子注入,且可为例如金属、金属氧化物和/或导电聚合物。阴极110可为例如金属或其合金,例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、铅、铯、钡等;多层结构材料,例如LiF/Al、LiO2/Al、LiF/Ca、LiF/Al及 BaF2/Ca,但不限于此。
有机层105包括包含组成物的发射层130。
图2为根据另一实施例的有机发光二极管的截面视图。参照图2,根据本发明实施例的有机发光二极管200如同上述实施例,包括面向彼此的阳极120及阴极110以及***在阳极120 与阴极110之间的有机层105。
有机层105包括发射层130及在发射层130与阳极120之间的辅助层140。辅助层140可帮助电荷注入及在阳极120与发射层130之间转移。辅助层140可为例如电子传输层(electron transport layer,ETL)、电子注入层(electron injection layer,EIL)和/或电子传输辅助层。
在图1及图2中,可还包括在阳极120与发射层130之间的至少一个辅助层作为有机层 105。
有机发光二极管可施用于有机发光二极管(OLED)显示器。
[本发明的实施例]
在下文中参照实例更详细地说明实施例。然而,此等实例在任何情况下均不应解释为限制本发明的范围。
在下文中,除非特别提及,否则用于合成例及实例的起始材料及反应物均购自西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation)或TCI公司。
第一化合物的合成
(中间物的合成)
中间物I-1的合成
[反应流程1]
在氮气氛围下,将4-溴-1,1'-联苯(20克,86毫摩尔)溶解于1升二甲基甲酰胺(dimethylformamide,DMF)中,且向其中添加双(频哪醇根基)二硼(bis(pinacolato)diboron) (26克,103毫摩尔)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II)(1,1'- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II),Pd(dppf))(0.7克,0.86毫摩尔)以及乙酸钾(potassium acetate,K(acac))(21克,215毫摩尔),且随后加热并在150℃下回流5 小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,且过滤混合物并随后在真空烘箱中干燥。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析(flash column chromatography)纯化以获得中间物I-1(20克, 85%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C18H21BO2计算值:280.1635,实验值:280
元素分析:C,77%;H,8%
中间物I-2的合成
[反应流程2]
在氮气氛围下,将中间物I-1(20克,71毫摩尔)溶解于1升THF中,且随后向其中添加1-溴-3-碘苯(24克,85毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(tetrakis(triphenylphosphine)palladium, Pd(PPh3)4)(0.8毫克,0.7毫摩尔)并接着搅拌。向其中添加碳酸钾(K2CO3,24.5克,177 毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在80℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(dichloromethane,DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-2(30克,90%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C18H13Br计算值:309.1998,实验值309
元素分析:C,70%;H,4%
中间物I-3的合成
[反应流程3]
在氮气氛围下,将中间物I-2(25克,81毫摩尔)溶解于1升二甲基甲酰胺(DMF)中,且向其中添加双(频哪醇根基)二硼(25克,97毫摩尔)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II) (Pd(dppf))(0.7克,0.81毫摩尔)以及乙酸钾(K(acac))(20克,203毫摩尔),且随后加热并在150℃下回流5小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,过滤混合物且随后在真空烘箱中干燥。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-3(27克,93%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C24H25BO2计算值:356.1948,实验值:356
元素分析:C,81%;H,7%
中间物I-4的合成
[反应流程4]
在氮气氛围下,将中间物I-3(50克,140毫摩尔)溶解于1升THF中,且添加1-溴-3-碘苯(47克,168毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)(1.6克,1.4毫摩尔)并随后搅拌。向其中添加碳酸钾(K2CO3,48克,350毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在 80℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-4(44克,89%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C24H17Br计算值:384.0514,实验值384元素分析:C,75%;H,4%
中间物I-5的合成
[反应流程5]
在氮气氛围下,将中间物I-4(20克,52毫摩尔)溶解于1升二甲基甲酰胺(DMF)中,且向其中添加双(频哪醇根基)二硼(16克,62.5毫摩尔)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II) (Pd(dppf))(0.4克,0.52毫摩尔)以及乙酸钾(K(acac))(13克,130毫摩尔),且随后加热并在150℃下回流5小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,过滤混合物且随后在真空烘箱中干燥。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-5(19克,85%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C30H29BO2计算值:432.2261,实验值:432
元素分析:C,83%;H,7%
中间物I-6的合成
[反应流程6]
在氮气氛围下,将1,3-二溴-5-氯苯(100克,370毫摩尔)溶解于2升THF中,且添加苯基硼酸(47.3克,388毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)(1.5克,1.36毫摩尔)并接着搅拌。向其中添加碳酸钾(K2CO3,127克,925毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在80℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM) 萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-6(49克,50%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C12H8BrCl计算值:265.9498,实验值266
元素分析:C,54%;H,3%
中间物I-7的合成
[反应流程7]
在氮气氛围下,将中间物I-6(22.43克,83.83毫摩尔)溶解于500毫升THF中,且添加中间物I-5(50.7克,117.36毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)(2.9克,2.5毫摩尔)并接着搅拌。向其中添加碳酸钾(K2CO3,46克,335.31毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在80℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-7(33克及81%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C36H25Cl计算值:492.1645,实验值492
元素分析:C,88%;H,5%
中间物I-8的合成
[反应流程8]
在氮气氛围下,将中间物I-7(42克,85.8毫摩尔)溶解于1升二甲基甲酰胺(DMF)中,且向其中添加双(频哪醇根基)二硼(26克,103毫摩尔)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II) (Pd(dppf))(0.7克,0.85毫摩尔)以及乙酸钾(K(acac))(58克,595毫摩尔),且随后加热并在150℃下回流5小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,且过滤混合物并随后在真空烘箱中干燥。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-8(42克,85%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C42H37BO2计算值:584.2887,实验值:584。
元素分析:C,86%;H,6%
中间物I-9的合成
[反应流程9]
在氮气氛围下,将2-溴联亚三苯(100克,326毫摩尔)溶解于1升二甲基甲酰胺(DMF) 中,且向其中添加双(频哪醇根基)二硼(99.2克,391毫摩尔)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II)(2.66克,3.26毫摩尔)以及乙酸钾(80克,815毫摩尔),且随后加热并在150℃下回流5小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,过滤混合物且随后在真空烘箱中干燥。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-9(113克,98%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C24H23BO2计算值:354.1791,实验值:354。
元素分析:C,81%;H,7%
中间物I-10的合成
[反应流程10]
在氮气氛围下,将2-溴联亚三苯(32.7克,107毫摩尔)溶解于0.3升四氢呋喃(THF)中,且添加3-氯苯基硼酸(20克,128毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(1.23克,1.07毫摩尔)并接着搅拌。向其中添加碳酸钾(36.8克,267毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在80℃下回流24小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-10(22.6克,63%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z计算值C24H15Cl:338.0862,实验值:338。
元素分析:C,85%;H,5%
中间物I-11的合成
[反应流程11]
在氮气氛围下,将中间物I-10(22.6克,66.7毫摩尔)溶解于0.3升二甲基甲酰胺(DMF) 中,且向其中添加双(频哪醇根基)二硼(25.4克,100毫摩尔)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II)(0.54克,0.67毫摩尔)以及乙酸钾(16.4克,167毫摩尔),且加热所获得的混合物并在150℃下回流48小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,且过滤混合物并随后在真空烘箱中干燥。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-11(18.6克, 65%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C30H27BO2计算值:430.2104,实验值:430。
元素分析:C,84%;H,6%
中间物I-12的合成
[反应流程12]
在氮气氛围下,将中间物I-11(50克,116毫摩尔)溶解于0.5升四氢呋喃(THF)中,且添加1-溴-3-碘苯(39.4克,139毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(1.34克,1.16毫摩尔)并接着搅拌。向其中添加碳酸钾(40.1克,290毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在 80℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-12(42.6克,80%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C30H19Br计算值:458.0670,实验值:458。
元素分析:C,78%;H,4%
中间物I-13的合成
[反应流程13]
在氮气氛围下,将中间物I-12(40克,87.1毫摩尔)溶解于0.3升二甲基甲酰胺(DMF) 中,且向其中添加双(频哪醇根基)二硼(26.5克,104毫摩尔)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II)(0.71克,0.87毫摩尔)以及乙酸钾(21.4克,218毫摩尔),且随后加热并在150℃下回流26小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,且过滤混合物并随后在真空烘箱中干燥。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物I-13(34克,77%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C36H31BO2计算值:506.2417,实验值:506。
元素分析:C,85%;H,6%
(最终化合物的合成)
合成例1:化合物A-275的合成
[反应流程14]
在氮气氛围下,将2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(10.6克,39.5毫摩尔)溶解于1升THF 中,且添加中间物I-13(20克,39.5毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)(0.46克,0.4毫摩尔)并接着搅拌。向其中添加碳酸钾(K2CO3,13.6克,98.8毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在80℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得化合物A-275(17.9克,74%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C45H29N3计算值:611.2361,实验值611
元素分析:C,88%;H,5%
合成例2:化合物A-216的合成
[反应流程15]
在氮气氛围下,将2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(32克,76毫摩尔)溶解于1升THF中,且添加中间物I-8(44克,76毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)(0.88克,0.76毫摩尔) 并接着搅拌。向其中添加碳酸钾(K2CO3,26克,190毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在80℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM) 萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得化合物A-216(41克,80%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C51H35N3计算值:689.2831,实验值689
元素分析:C,89%;H,5%
第二化合物的合成
合成例3:化合物B-30的合成
[反应流程16]
在氮气氛围下,将化合物9-(4-(4,4'-联苯)咔唑)-3-基溴化物(12.33克,30.95毫摩尔)溶解于0.2升甲苯中,且添加(9-(3-(4-苯基)苯基)咔唑-3-基硼酸(12.37克,34.05毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(1.07克,0.93毫摩尔)并接着搅拌。加热碳酸钾(12.83克,92.86毫摩尔)饱和水溶液且在120℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷 (DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得化合物B-30(18.7克,92%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C48H32N2计算值:636.26,实验值:636
元素分析:C,91%;H,5%
合成例4:化合物B-129的合成
[反应流程17]
第一步:化合物I-14的合成
根据与化合物B-30相同的方法,使用43.2克(108.4毫摩尔)(9-(3-(4-苯基)苯基)咔唑)-3- 基溴化物及14.5克(119毫摩尔)4,4,5,5,-四甲基-2-苯基-1,3,2-二氧硼戊烷(dioxaborolane)合成33克中间物I-14(77%)。
第二步:中间物I-15的合成
在室温下搅拌29.8克(75.28毫摩尔)中间物I-14及14克(75.28毫摩尔)N-溴代丁二酰亚胺。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得29克中间物I-15(81%)。
第三步:化合物B-129的合成
根据与化合物B-30相同的方法,使用9.7克(33.65毫摩尔)9-苯基-3-(4,4,5,5,-四甲基-1,3,2 -二氧硼戊-2-基)-9H-咔唑及16克(33.65毫摩尔)中间物I-15获得17克化合物B-129(79%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C48H32N2计算值:636.2565,实验值:636
元素分析:C,90%;H,5%
第三化合物的合成
中间物A的合成
中间物A(1)(苯并-1H-噻吩幷[3,2-d]嘧啶-2,4-二酮)的合成
将3-胺基-苯并2-噻吩甲酸甲酯(237.5克,1.15摩尔)及脲(397.0克,5.75摩尔)的混合物置于2升圆底烧瓶中且在200℃下搅拌2小时。将高温下的反应混合物冷却至室温且倾入氢氧化钠溶液中,过滤所获得的混合物以移除其中的杂质,酸化(HCl,2N)其中的反应物且干燥其中的沈淀物以获得中间物A(1)(175克,75%)。
C10H6N2O2S计算值:C,55.04;H,2.77;N,12.84;O,14.66;S,14.69;实验值:C,55.01;H, 2.79;N,12.81;O,14.69;S,14.70
中间物A(苯并-2,4-二氯-噻吩幷[3,2-d]嘧啶)的合成
搅拌中间物A(1)(苯并-1H-噻吩幷[3,2-d]嘧啶-2,4-二酮)(175克,0.80摩尔)及***(1000毫升)的混合物且在3000毫升圆底烧瓶中回流8小时。将反应混合物冷却至室温且倾入冰/水中,同时剧烈搅拌以产生沈淀物。接着,过滤其中获得的反应物以获得中间物A (苯并-2,4-二氯-噻吩幷[3,2-d]嘧啶)(175克,85%,白色固体)。中间物A的元素分析结果提供如下。
C10H4Cl2N2S计算值:C,47.08;H,1.58;Cl,27.79;N,10.98;S,12.57;实验值:C,47.03;H, 1.61;Cl,27.81;N,10.98;S,12.60
中间物B的合成
中间物B-2的合成
中间物B-1(35.0克,0.17摩尔)及脲(50.7克,0.84摩尔)的混合物在200℃下在250毫升圆底烧瓶中搅拌2小时。将高温下的反应混合物冷却至室温且随后倾入氢氧化钠溶液中,过滤所获得的混合物以移除杂质,酸化(HCl,2N)其中的反应物且干燥其中的沈淀物以获得中间物B-2(18.9克,51%)。
C10H6N2O2S计算值:C,55.04;H,2.77;N,12.84;O,14.66;S,14.69;实验值:C,55.01;H, 2.77;N,12.83;O,14.65;S,14.63
中间物B的合成
搅拌中间物B-2(18.9克,99.2毫摩尔)及***(100毫升)的混合物且在250毫升圆底烧瓶中回流6小时。将反应混合物冷却至室温且随后倾入冰/水中,同时剧烈搅拌以产生沈淀物。过滤其中获得的反应物以获得中间物B。(17.5克,85%,白色固体)
C10H4Cl2N2S计算值:C,47.08;H,1.58;Cl,27.79;N,10.98;S,12.57;实验值:C,47.04;H, 1.53;Cl,27.74;N,10.96;S,12.44
合成例5:化合物H-59的合成
[反应流程18]
中间物A-1-1的合成
将70.0克(274.4毫摩尔)中间物A、33.5克(274.4毫摩尔)苯基硼酸、94.8克(686.0毫摩尔)碳酸钾以及15.9克(13.7毫摩尔)四(三苯基膦)钯(0)添加至2000毫升烧瓶中的800毫升1,4-二恶烷(1,4-dioxane)及400毫升水中,且在氮气流下在50℃下加热混合物24小时。将所获得的混合物添加至3000毫升甲醇中,过滤结晶固体,溶解于单氯苯中且用硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得中间物A-1-1(59.4克,73%的产率)。
C16H9ClN2S计算值:C,64.75;H,3.06;Cl,11.95;N,9.44;S,10.80;实验值:C,64.70;H, 3.02;Cl,11.93;N,9.40;S,10.73
中间物A-1-2的合成
将59.0克(198.8毫摩尔)中间物A-1-1、31.1克(198.8毫摩尔)3-氯苯基硼酸、68.7克 (497.0毫摩尔)碳酸钾以及11.5克(9.9毫摩尔)四(三苯基膦)钯(0)添加至2升圆底烧瓶中的600毫升1,4-二恶烷及300毫升水中,且加热混合物并在氮气流下回流16小时。将所获得的混合物添加至2000毫升甲醇中,过滤其中结晶的固体,溶解于单氯苯中且用硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得中间物A-1-2(51.2克,69%的产率)。
C22H13ClN2S计算值:C,70.87;H,3.51;Cl,9.51;N,7.51;S,8.60;实验值C,70.84;H,3.46; Cl,9.50;N,7.47;S,8.58
中间物A-1-3的合成
将中间物A-1-2(50.0克,134.1毫摩尔)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-二(1,3,2-二氧硼戊烷)(40.9克,160.9毫摩尔)、乙酸钾(KOAc,39.5克,402.3毫摩尔)以及1,1'-双(二苯膦基)二茂铁-二氯化钯(II)(6.6克,8.1毫摩尔)以及三环己基膦(5.6克,20.1毫摩尔)添加至1升烧瓶中的500毫升N,N-二甲基甲酰胺中,且在130℃下搅拌混合物24小时。当反应完成时,用水及EA萃取反应溶液以获得有机层,在用硫酸镁移除水分之后浓缩有机层且经由管柱层析纯化,以获得为白色固体的中间物A-1-3(40.3克,产率=69%)。
C28H25BN2O2S计算值:C,72.42;H,5.43;B,2.33;N,6.03;O,6.89;S,6.90;实验值:C, 72.40;H,5.42;B,2.32;N,6.00;O,6.82;S,6.85
化合物H-59的合成
将5.0克(10.8毫摩尔)中间物A-1-3、4.2克(10.8毫摩尔)中间物A-1-4(通过使如在中间物I-8的合成方法中2-氯-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪作为起始材料经由频哪醇硼反应的产物与中间物I-12的合成方法中的1-溴-3-碘苯反应来获得)、3.7克(27.0毫摩尔)碳酸钾以及0.6 克(0.5毫摩尔)四(三苯基膦)钯(0)添加至100毫升烧瓶中的40毫升1,4-二恶烷及20毫升水中,且随后加热并在氮气流下回流16小时。将所获得的混合物添加至150毫升甲醇中,过滤其中结晶的固体,溶解于单氯苯中且用硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得化合物H-59(4.7克,68%的产率)。
C43H27N5S计算值:C,79.98;H,4.21;N,10.84;S,4.97;实验值:C,79.95;H,4.20;N,10.81; S,4.92
合成例6:化合物H-90的合成
[反应流程19]
中间物C-1-1的合成
将23.0克(64.3毫摩尔)中间物A-2-3(通过中间物A-1-4作为起始材料在中间物I-13 的合成方法中反应来制备)、13.6克(70.8毫摩尔)1-溴-4-氯苯、17.8克(128.6毫摩尔)碳酸钾以及2.2克(1.93毫摩尔)四(三苯基膦)钯(0)添加至1000毫升烧瓶中的300毫升1,4-二恶烷及150毫升水中,且混合物在氮气流下回流24小时。将所获得的混合物添加至1000毫升甲醇中,且过滤其中结晶的固体并用水、甲醇以及己烷洗涤。接着,干燥固体,以获得为白色固体的中间物C-1-1(26.8克,99%的产率)。
C27H18ClN3计算值:C,77.23;H,4.32;Cl,8.44;N,10.01;实验值:C,77.25;H,4.30;Cl, 8.42;N,10.03
中间物C-1-2的合成
将中间物C-1-1(26.8克,63.8毫摩尔)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-二(1,3,2-二氧硼戊烷)(19.5克,76.6毫摩尔)、乙酸钾(KOAc,18.8克,191.5毫摩尔)、1,1'-双(二苯膦基) 二茂铁-二氯化钯(II)(3.1克,3.8毫摩尔)以及三环己基膦(4.3克,15.3毫摩尔)添加至500 毫升烧瓶中的N,N-二甲基甲酰胺(300毫升)中,且在130℃下搅拌混合物24小时。当反应完成时,用水及EA处理反应溶液,在通过使用硫酸镁移除水分之后浓缩其中获得的有机层且经由管柱层析纯化,以获得为白色固体的中间物C-1-2(22.5克,产率=69%)。
C33H30BN3O2计算值:C,77.50;H,5.91;B,2.11;N,8.22;O,6.26;实验值:C,77.52;H,5.89; B,2.13;N,8.18;O,6.28
化合物H-90的合成
将20.0克(39.1毫摩尔)中间物C-1-2、12.8克(43.0毫摩尔)中间物A-1-1、10.8克(78.2 毫摩尔)碳酸钾以及1.4克(1.2毫摩尔)四(三苯基膦)钯(0)添加至500毫升烧瓶中的200毫升1,4-二恶烷及100毫升水中,且加热混合物并在氮气流下回流12小时。将所获得的混合物添加至150毫升甲醇中,过滤其中结晶的固体,溶解于二氯苯中,用硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得化合物H-90(22.4克,89%的产率)。
C43H27N5S计算值:C,79.98;H,4.21;N,10.84;S,4.97;实验值:C,79.96;H,4.23;N,10.82; S,4.99
合成例7:化合物H-91的合成
[反应流程20]
中间物2的合成
在氮气氛围下,将化合物2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(50克,128毫摩尔)溶解于1升THF中,且添加(4-氯苯基)硼酸(24克,155毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(1.5克,1.3 毫摩尔)并接着搅拌。向其中添加碳酸钾(44克,320毫摩尔)饱和水溶液,且加热所获得的混合物并在80℃下回流12小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物2(2-(3'-氯-[1,1'-联苯]-4-基)-4,6-二苯基 -1,3,5-三嗪)(51克,95%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C27H18ClN3计算值:419.1189,实验值:419。元素分析:C,77%; H,4%
中间物3的合成
在氮气氛围下,将中间物2(50克,119毫摩尔)溶解于1升二甲基甲酰胺(DMF)中,且向其中添加双(频哪醇根基)二硼(36克,142毫摩尔)、(1,1'-双(二苯基膦)二茂铁)二氯钯(II) (1克,1.19毫摩尔)以及乙酸钾(29克,298毫摩尔),且加热所获得的混合物并在150℃下回流48小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,过滤混合物且随后在真空烘箱中干燥。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得中间物3(54克,88%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C33H30BN3O2计算值:511.2431,实验值:511
元素分析:C,77%;H,6%
化合物H-91的合成
在氮气氛围下,将中间物3(20克,39毫摩尔)溶解于0.2升1,4二恶烷中,且添加中间物A-1-1(11.5克,39毫摩尔)及四(三苯基膦)钯(0.45克,0.39毫摩尔)并接着搅拌。加热碳酸钾(13.5克,97毫摩尔)饱和水溶液且在80℃下回流20小时。当反应完成时,添加水至反应溶液,混合物用二氯甲烷(DCM)萃取,且萃取物用无水MgSO4处理以自其移除水分,过滤并在减压下浓缩。分离所获得的残余物且经由急骤管柱层析纯化以获得化合物H-91(19 克,79%)。
HRMS(70eV,EI+):m/z C43H27N5S计算值:645.1987,实验值:645
元素分析:C,80%;H,4%
合成例8:化合物H-173的合成
[反应流程21]
中间物B-1-1的合成
将10.0克(39.2毫摩尔)中间物B、5.3克(43.1毫摩尔)苯基硼酸、13.5克(98.0毫摩尔)碳酸钾以及2.3克(2.0毫摩尔)四(三苯基膦)钯(0)添加至500毫升烧瓶中的140毫升1,4- 二恶烷及70毫升水中,且在氮气流下在60℃下加热混合物10小时。将所获得的混合物添加至450毫升甲醇中,且过滤其中结晶的固体,溶解于单氯苯中,用硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得中间物B-1-1(8.0克,69%的产率)。
C16H9ClN2S计算值:C,64.75;H,3.06;Cl,11.95;N,9.44;S,10.80;实验值:C,64.72;H, 3.06;Cl,11.94;N,9.42;S,10.77
中间物B-1-3的合成
除使用中间物B-1-1代替中间物A-1-1以外,根据与根据合成例5合成中间物A-1-2的方法相同的合成方法来合成中间物B-1-3(10.3克,65%的产率)。
C22H13ClN2S计算值:C,70.87;H,3.51;Cl,9.51;N,7.51;S,8.60;实验值:C,70.83;H,3.49; Cl,9.47;N,7.50;S,8.54
化合物H-173的合成
除使用中间物B-1-3代替中间物A-1-2以外,通过使用与根据合成例5合成化合物中间物 A-1-3的方法相同的合成方法且在与根据合成例5合成化合物H-59的方法相同的合成方法中处理其中的产物来合成化合物H-173(4.1克,39%的产率)。
C43H27N5S计算值:C,79.98;H,4.21;N,10.84;S,4.97;实验值:C,79.94;H,4.17;N,10.82; S,4.95
合成例9:化合物H-230的合成
[反应流程22]
中间物A-2-2的合成
将10.0克(39.2毫摩尔)中间物A、12.1克(43.1毫摩尔)中间物A-2-1、13.5克(98.0毫摩尔)碳酸钾以及2.3克(43.1毫摩尔)四(三苯基膦)钯(0)添加至500毫升烧瓶中的140毫升1,4-二恶烷及70毫升水中,且在氮气流下在60℃下加热混合物12小时。将所获得的混合物添加至500毫升甲醇中,且过滤其中结晶的固体,溶解于单氯苯中,经由硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得中间物A-2-2(10.1克,69%的产率)。
C22H13ClN2S计算值:C,70.87;H,3.51;Cl,9.51;N,7.51;S,8.60;实验值:C,70.80;H,3.50; Cl,9.47;N,7.49;S,8.60
化合物H-230的合成
将10.0克(26.8毫摩尔)中间物A-2-2、11.7克(26.8毫摩尔)中间物A-2-3、9.3克(67.1 毫摩尔)碳酸钾以及1.6克(1.3毫摩尔)四(三苯基膦)钯(0)添加至250毫升烧瓶中的90毫升 1,4-二恶烷及45毫升水中,且在氮气流下在70℃下加热混合物12小时。将所获得的混合物添加至250毫升甲醇中,且过滤其中结晶的固体,溶解于单氯苯中,用硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得化合物H-230(12.4克,72%的产率)。
C43H27N5S计算值:C,79.98;H,4.21;N,10.84;S,4.97;实验值:C,79.97;H,4.19;N,10.81; S,4.96
合成例10:化合物F-2的合成
[反应流程23]
中间物D-1-2的合成
将11.8克(39.2毫摩尔)中间物D-1-1(市售,极光建筑模块(Aurora BuildingBlocks))、 12.1克(43.1毫摩尔)中间物A-3-1、13.5克(98.0毫摩尔)碳酸钾以及2.3克(43.1毫摩尔) 四(三苯基膦)钯(0)添加至500毫升烧瓶中的140毫升1,4-二恶烷及70毫升水中,且在氮气流下在60℃下加热混合物12小时。将所获得的混合物添加至500毫升甲醇中,且过滤其中结晶的固体,溶解于单氯苯中,用硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得中间物D-1-2(13.1克,80%的产率)。
C28H19ClN2计算值:C,80.28;H,4.57;Cl,8.46;N,6.69;实验值:C,80.25;H,4.55;Cl,8.41; N,6.68
化合物F-2的合成
将12.0克(28.6毫摩尔)中间物D-1-2、12.5克(28.6毫摩尔)中间物A-2-3、23.3克(71.5 毫摩尔)碳酸铯(Cs2CO3)、1.1克(0.6毫摩尔)三(二亚苄基-丙酮)二钯(0)以及0.9毫升三第三丁基膦(50%在甲苯中)添加至250毫升烧瓶中的120毫升1,4-二恶烷中,且在氮气流下在110℃下加热混合物18小时。将所获得的混合物添加至250毫升甲醇中,且过滤其中结晶的固体,溶解于单氯苯中,用硅胶/硅藻土过滤,并接着在移除适量有机溶剂之后用甲醇再结晶以获得化合物F-2(13.8克,70%的产率)。
C49H33N5计算值:C,85.07;H,4.81;N,10.12;实验值:C,85.09;H,4.80;N,10.10
有机发光二极管的制造
实例1
用氧化铟锡(ITO)涂布为1500埃厚的薄膜的玻璃基板用蒸馏水进行超音波洗涤。在用蒸馏水洗涤之后,玻璃基板用例如异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂进行超音波洗涤且干燥,随后移至等离子体清洁器,通过使用氧等离子体清洁10分钟,并移至真空沉积器。此获得的ITO 透明电极用作阳极,通过真空沉积化合物A而在ITO基板上形成700埃厚的空穴注入层,且通过沉积化合物B至50埃厚及沉积化合物C至1020埃厚而在注入层上形成空穴传输层。通过同时真空沉积合成例1的第一化合物A-275、合成例3的第二化合物B-30以及合成例5的第三化合物H-59作为主体且掺杂10重量%三(2-苯基吡啶)铱(III)[Ir(ppy)3]作为掺杂剂而在空穴传输层(hole transport layer,HTL)上形成400埃厚的发射层。在本文中,化合物A-275与化合物B-30是以3:7的重量比使用,且
化合物A-275及化合物B-30的组成物与化合物H-59是以8:2的重量比使用。
随后,在发射层上,通过以1:1的比率同时真空沉积化合物D及Liq形成300埃厚的电子传输层,且在电子传输层上,依次真空沉积Liq及Al至15埃厚及1200埃厚,从而制造有机发光二极管。
有机发光二极管具有具体如下的5层有机薄膜结构。
结构如下:ITO/化合物A 700埃/化合物B 50埃/化合物C 1020埃/EML[{(化合物A-275:化合物B-30=3:7重量%):化合物H-59}=8:2]:Ir(ppy)3=X:X:10%]400埃/化合物D: Liq 300埃/Liq 15埃/Al 1200埃。(X=重量比)
化合物A:N4,N4'-二苯基-N4,N4'-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)联苯-4,4'-二胺
化合物B:1,4,5,8,9,11-六氮杂联亚三苯-六甲腈(HAT-CN),
化合物C:N-(联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺
化合物D:8-(4-(4,6-二(萘-2-基)-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)喹啉
实例2
除使化合物A-275及化合物B-30的组成物与化合物H-59的混合比变成7:3以外,根据与实例1相同的方法制造有机发光二极管。
实例3
除使用根据合成例6的化合物H-90作为第三化合物代替发射层中的第三化合物H-59以外,根据与实例1相同的方法制造有机发光二极管。
实例4
除使用根据合成例7的化合物H-91作为第三化合物代替发射层中的第三化合物H-59以外,根据与实例1相同的方法制造有机发光二极管。
实例5
除使用根据合成例8的化合物H-173作为第三化合物代替发射层中的第三化合物H-59以外,根据与实例1相同的方法制造有机发光二极管。
实例6
除使用根据合成例9的化合物H-230作为第三化合物代替发射层中的第三化合物H-59以外,根据与实例1相同的方法制造有机发光二极管。
实例7
除使化合物A-275及化合物B-30的组成物与化合物H-230的混合比变成85:15以外,根据与实例1相同的方法制造有机发光二极管。
实例8
除使用根据合成例10的化合物F-2作为第三化合物代替发射层中的第三化合物H-59以外,根据与实例1相同的方法制造有机发光二极管。
实例9
除使用根据合成例4的化合物B-129作为第三化合物代替发射层中的第二化合物B-30以外,根据与实例2相同的方法制造有机发光二极管。
实例10
除使用根据合成例2的化合物A-216作为第一化合物代替发射层中的第一化合物A-275 以外,根据与实例9相同的方法制造有机发光二极管。
参考例1
除不使用第三化合物以外,根据与实例9相同的方法制造有机发光二极管。
参考例2
除不使用第三化合物以外,根据与实例10相同的方法制造有机发光二极管。
比较例1
除不使用第三化合物以外,根据与实例1相同的方法制造有机发光二极管。
评估
评估根据实例1至实例10、参考例1及参考例2以及比较例1的有机发光二极管的驱动电压及发光效率特征。测量具体按以下方法进行,且结果在表1中示出。
(1)测量视电压变化而定的电流密度变化
使用电流-电压计(吉时利(Keithley)2400)测量当电压自0伏特增加至10伏特时,流入所制造的有机发光二极管的单位装置的电流值,且所测量的电流值除以面积,从而得到结果。
(2)测量视电压变化而定的亮度变化
使用亮度计(美能达(Minolta)Cs-1000A)测量当电压自0伏特增加至10伏特时,所制造的有机发光二极管的亮度。
(3)测量发光效率
通过使用来自项目(1)及项目(2)的亮度、电流密度及电压(伏特)计算相同电流密度(10毫安/平方厘米)下的功率效率(流明/瓦)。
(4)测量驱动电压
使用电流-电压计(吉时利2400)测量每个装置在15毫安/平方厘米下的驱动电压。
[表1]
参照表1,当根据本发明引入第三主体时,实例显示相较于仅由第一主体及第二主体组成的比较例1,驱动电压急剧下降且同时功率效率显著增加。此结果可通过以下方式获得:根据本发明添加具有极佳的电子注入及传输能力的第三化合物作为主体且由此使掺杂剂与主体之间归因于LUMO能阶的捕集现象减至最少,并因此可制造具有极佳的效率及寿命以及低驱动电压的有机光电装置。
虽然本发明已结合目前视为实用的示例性实施例加以阐述,但应了解,本发明不限于所揭示的实施例,而是相反地意欲涵盖包含在随附权利要求的精神和范围内的各种润饰及等效配置。因此,应理解上述实施例为示例性的,而不以任何方式限制本发明。
Claims (9)
1.一种有机光电装置用组成物,其特征在于,包括:
至少一种由化学式1-I'或化学式1-III'表示的第一化合物,
至少一种由化学式2-I表示的第二化合物,以及
至少一种由化学式5-I-d或化学式5-II-k表示的第三化合物:
[化学式1-I']
[化学式1-III']
其中,在化学式1-I'及化学式1-III'中,
R1至R6、R15至R18、R23至R28以及Ra独立地为氢或经取代或未经取代的C6至C12芳基,
Ar独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基,
L1为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚联三苯基、经取代或未经取代的亚联四苯基、经取代或未经取代的亚萘基、经取代或未经取代的亚蒽基、经取代或未经取代的联亚三苯基或经取代或未经取代的亚菲基,
n1为整数1,
n2及n3独立地为整数0或1,且
n4为介于0至2范围内的整数;
[化学式2-I]
其中,在化学式2-I中,
L3至L5、Y1以及Y4独立地为单键或经取代或未经取代的C6至C30亚芳基,
Ar1及Ar4独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基,
R7至R9及R29至R31独立地为氢或经取代或未经取代的C6至C50芳基,且
m为整数0或1;
[化学式5-I-d]
[化学式5-II-k]
其中,在化学式5-I-d以及化学式5-II-k中,
W2为O或S,
R42、R43、R46、R47以及R51至R53独立地为氢或经取代或未经取代的C6至C30芳基,
L7为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚联三苯基、经取代或未经取代的亚联四苯基、经取代或未经取代的亚萘基、经取代或未经取代的亚蒽基、经取代或未经取代的联亚三苯基或经取代或未经取代的亚菲基,且
ET为经取代或未经取代的吡啶基、经取代或未经取代的嘧啶基或经取代或未经取代的三嗪基,且
“经取代”是指至少一个氢经氘、卤素、羟基、C1至C40硅烷基、C1至C30烷基、C3至C30环烷基、C2至C30杂环烷基、C6至C30芳基、C2至C30杂环基、C1至C20烷氧基、C1至C10三氟烷基或氰基置换。
2.根据权利要求1所述的有机光电装置用组成物,其中化学式1-I'由化学式1-I'A至化学式1-I'C中的一者表示:
[化学式1-I'A]
[化学式1-I'B]
[化学式1-I'C]
其中,在以上化学式1-I'A至化学式1-I'C中,
R1至R6、Ra、R5a、R6a、R5b、R6b以及R15至R18独立地为氢或经取代或未经取代的C6至C12芳基,
Ar为经取代或未经取代的C6至C30芳基,
n1为整数1,且
n2为整数0或1,
其中,“经取代”与权利要求1中所定义的相同。
3.根据权利要求1所述的有机光电装置用组成物,其中化学式1-III'由化学式1-III'A或化学式1-III'B表示:
其中,在化学式1-III'A及化学式1-III'B中,
R1至R4、R23至R28以及Ra独立地为氢或经取代或未经取代的C6至C12芳基,
L1为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基或经取代或未经取代的亚联三苯基,
n1为整数1,且
n2为整数0或1,
其中,“经取代”与权利要求1中所定义的相同。
4.根据权利要求1所述的有机光电装置用组成物,其中化学式2-I的Ar1及Ar4独立地为经取代或未经取代的苯基、经取代或未经取代的联苯基、经取代或未经取代的联三苯基、经取代或未经取代的萘基、经取代或未经取代的蒽基、经取代或未经取代的芴基或其组合。
5.根据权利要求1所述的有机光电装置用组成物,其中化学式2-I为群组3的结构中的一者且*-Y1-Ar1、*-Y4-Ar4为群组4的取代基中的一者:
[群组3]
[群组4]
其中,在群组3及群组4中,*为连接点。
6.根据权利要求1所述的有机光电装置用组成物,其中所述第一化合物由化学式1-I'B或化学式1-III'A表示:
[化学式1-I'B]
其中,在化学式1-I'B中,
R1至R4、Ra、R15、R16、R5a、R6a、R5b以及R6b独立地为氢或经取代或未经取代的C6至C12芳基,
Ar独立地为经取代或未经取代的C6至C30芳基,
n1为整数1,且
n2为整数0或1;
[化学式1-III'A]
其中,在化学式1-III'A中,
R1至R4、R23至R28以及Ra独立地为氢或经取代或未经取代的C6至C12芳基,
L1为单键、经取代或未经取代的亚苯基、经取代或未经取代的亚联苯基、经取代或未经取代的亚联三苯基、经取代或未经取代的亚联四苯基、经取代或未经取代的亚萘基、经取代或未经取代的亚蒽基、经取代或未经取代的联亚三苯基或经取代或未经取代的亚菲基,
n1为整数1,且
n2为整数0或1;
其中,“经取代”与权利要求1中所定义的相同。
7.根据权利要求1所述的有机光电装置用组成物,其还包括磷光掺杂剂。
8.一种有机光电装置,其特征在于,包括:
面向彼此的阳极及阴极,以及
***在所述阳极与所述阴极之间的至少一个有机层,其中所述有机层包含权利要求1至7中任一项所述的有机光电装置用组成物。
9.一种显示装置,其特征在于,包括根据权利要求8所述的有机光电装置。
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