CN107207434B

CN107207434B - 有机分子，特别是用于光电器件中的有机分子

Info

Publication number: CN107207434B
Application number: CN201680006576.6A
Authority: CN
Inventors: 大卫·安伯席克; M·丹茨; H·弗莱吉; 贾纳·佛雷德里克; T·治拉伯; A·雅各布; S·赛弗尔曼; D·沃尔兹
Original assignee: Cynora GmbH
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2021-11-23
Anticipated expiration: 2036-01-20
Also published as: CN107207434A; US20180265777A1; KR102147712B1; WO2016116497A1; EP3247770A1; KR20170105557A; EP3247770B1; US10669473B2

Abstract

本发明涉及具有式1结构的有机分子

其中：m是0或1；AF1是第一化学单元，其具有共轭体系，特别是至少6个共轭的π‑电子(例如，以至少一个芳香族体系形式)；AF2是第二化学单元，其具有共轭体系，特别是至少6个共轭的π‑电子(例如，以至少一个芳香族体系形式)；AF1≠AF2；其中AF1具有式2‑1的结构：

其中FG选自CR**₂F、CF₃、CF₂R**、SF₅、N‑(CF₃)₁、N‑(CF₃)₂、O‑CF₃、S‑CF₃和CF₂CO₂R*；n＝1至5；o＝1至5；n+o＝5；p＝0或1；R‘＝与间隔子的连接位置、与化学单元AF2的连接位置或基团R*；其中恰好一个R‘代表与间隔子的连接位置或与化学单元AF2的连接位置。

Description

有机分子，特别是用于光电器件中的有机分子

技术领域

本发明涉及纯的有机分子及其在有机发光二极管(OLED)和其他光电器件中的用途。

背景技术

近年来，在屏幕技术领域已经建立了基于OLED(有机发光二极管)的技术，目前也已经有基于这种技术生产的第一种商业产品。除了屏幕技术之外，OLED还适合应用在二维照明技术中。由于这个原因，对于新材料的开发要进行深入的研究。

OLED通常以主要由有机材料构成的层状结构来生产。为了更好地理解，在图1示例性地示出了简化的构造。这种部件的核心部分是发射体层，其中通常在基体中嵌入了发光性分子。在所述层中，负的电荷载体(电子)和正的电荷载体(空穴)相遇重新组合成所谓的激子(＝激发态)。所述激子中包含的能量可以通过相应的发射体以光的形式释放，在这种情况下对应的是电致发光。关于OLED功能的概述可以在例如H.Yersin,Top.Curr.Chem.2004,241,1和H.Yersin，“Highly Efficient OLEDs withPhosphorescent Materials”,Wiley-VCH,Weinheim,Germany,2008中找到。

自从首次出现关于OLED的报道(Tang et al.Appl.Phys.Lett.1987,51,913)以来，这一技术尤其在发射体材料领域一直得到持续的发展。基于纯的有机分子的第一材料，由于自旋统计性最多25％激子可以转换成光，可以通过使用磷光化合物来解决这个问题，从而至少在理论上可以将所有激子转换成光。这些材料通常是过渡金属-配合物，其中金属选自过渡金属的第三周期。在此主要使用非常昂贵的贵金属如铱、铂或者金。(还参见H.Yersin,Top.Curr.Chem.2004,241,1和M.A.Baldo,D.F.O’Brien,M.E.Thompson,S.R.Forrest,Phys.Rev.B 1999,60,14422)。除了成本之外，材料的稳定性有时也对应用不利。

新一代的OLED是基于延迟荧光的利用(TADF：热激活延迟荧光或单线态收获)。在此可以例如使用Cu(I)-配合物，由于最低的三线态T1和位于其上的单线态S1之间小的能级差(ΔE(S1-T1)，三线态激子可以热地返回至单线态。除了过渡金属配合物的应用，纯的有机分子也可以利用此效果。

一些这样的TADF材料已经用在第一光电器件中。然而，以前的解决方案存在缺点和问题：该TADF材料在光电器件中通常不具备足够的长期稳定性，对水和氧没有足够的热稳定性或没有足够的化学稳定性。此外，不可以发射所有的重要的发射颜色。另外，一些TADF材料不是可蒸发的，并且因此不适合用在商业的光电器件中。另外，一些TADF材料也不具有与光电器件中使用的其他材料相匹配的能量级别(例如TADF发射体的HOMO-能量大于或等于-5.9 eV)。不是所有TADF材料在高的电流密度或高的光密度下可以达到足够高的光电器件效率。另外，一些TADF材料的合成复杂。

发明内容

本发明第一方面涉及有机分子的提供，该有机分子包括式1的结构或者由式1的结构组成：

其中：

m是0或1；

AF1是第一化学单元，其包括共轭体系，特别是至少6个共轭的π-电子(例如，以至少一个芳香族体系形式)；

AF2是第二化学单元，其包括共轭体系，特别是至少6个共轭的π-电子(例如，以至少一个芳香族体系形式)；

AF1≠AF2；

间隔子是连接AF1和AF2的化学单元，而且经由共轭键阻断它们彼此的电子交流；

而且该间隔子在两个彼此间隔的位置上连接至AF1和AF2的共轭体系；

而且两个化学单元AF1和AF2中的至少一个被氟或含氟的吸电子基团FG取代，FG选自CR**₂F、CF₃、CF₂R**、SF₅、N-(CF₃)₁、N-(CF₃)₂、O-CF₃、S-CF₃、CF₂CO₂R*和基团E*，所述基团E*是具有6至18个芳香族环原子的芳基或杂芳基基团，其可以被一个或多个基团R⁸取代，而且作为芳香环的组成部分包含一个或多个基团V*，其中基团V*选自＝C(F)-和＝C(CF₃)-，在每次出现时是相同或不同的。

在一个实施方案中，两个化学单元AF1或AF2中只有一个被氟或含氟的吸电子基团FG取代。

在另一实施方案中，化学单元AF1被氟或含氟的吸电子基团FG取代，化学单元AF2选自表2中列出的结构中之一，或者包括式3的结构。

R**在每次出现时是相同或不同地，是H、具有3至40个C原子的直链烷基、烯基、炔基基团，或者是具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或者是具有3至40个C原子的支链或环状的烷基、烯基、炔基基团，它们任选地被部分氟化或全氟化；

其中适用：

R*在每次出现时彼此独立地选自H；氘；苯基；萘基；N(R²)₂；-CN；-NC；-SCN；-CF₃；-NO₂；C(＝O)OH；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R³)₂；C(＝O)SR³；C(＝S)SR³；Si(R⁴)₃；B(OR⁵)₂；B(N(R⁶)₂)₂；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；As(＝S)(R⁷)₂；S(＝O)R³；S＝NR³；S(＝O)NR³；S(＝O)₂NR³；S(＝O)₂R³；O-S(＝O)₂R³；SF₅；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团、或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团、或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基基团，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R²取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或者这些体系的组合；在此情况下这些取代基R*中的两个以上还可以互相构成单环的或多环的、脂肪族的、芳香族的和/或苯并稠合的环体系。在一种实施方案中，可能构成的所述环体系限于具有合计五个或六个环成员的单环脂肪族环体系。

R²在每次出现时彼此独立地选自H；氘；苯基；萘基；CF₃；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R²)₂；Si(R⁴)₃；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；As(＝S)(R⁷)₂；S(＝O)R³；S(＝O)₂R³；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或这些体系的组合；在此这些取代基R²中的两个以上还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系；

R³在每次出现时彼此独立地选自H、氘、苯基、萘基、CF₃或具有1至20个C原子的脂肪族、芳香族和/或杂芳族烃基团，其中一个或多个H原子也可以由F或CF₃来替代；在此两个以上取代基R³还可以互相构成单环或多环的、脂肪族的环体系；

R⁴在每次出现时彼此独立地选自H；氘；苯基；萘基；N(R²)₂；CN；CF₃；OH；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R³)₂；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；As(＝S)(R⁷)₂；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂-、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁸取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或这些体系的组合；在此这些取代基R⁴中的两个以上还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系；

R⁵在每次出现时彼此独立地选自苯基；萘基；CF₃；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂-、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或这些体系的组合；在此这些取代基R⁵中的两个以上还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系；

R⁶在每次出现时彼此独立地选自苯基；萘基；CF₃；Si(R⁴)₃；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R*取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或这些体系的组合；在此这些取代基R⁶中的两个以上还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系；

R⁷在每次出现时彼此独立地选自苯基；萘基；N(R²)₂；CN；CF₃；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R³)₂；Si(R⁴)₃；C(＝O)R³；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R³取代；或这些体系的组合；在此这些取代基R⁷中的两个以上还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系；

R⁸在每次出现时彼此独立地选自H、氘、苯基、萘基、F、CF₃或具有1至20个C原子的脂肪族、芳香族和/或杂芳族烃基团，其中一个或多个H原子也可以由F或CF₃来替代；在此两个以上取代基R⁸还可以互相构成单环或多环、脂肪族的环体系；

R⁹在每次出现时彼此独立地选自H；氘；苯基；萘基；N(R²)₂；CN；CF₃；NO₂；OH；COOH；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R³)₂；Si(R⁴)₃；B(OR⁵)₂；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；S(＝O)R³；S(＝O)₂R³；OSO₂R³；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁸取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R³C＝CR³-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁸取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R³取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁸取代；或这些体系的组合；在此这些取代基R⁹中的两个以上还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系；

本发明意义上的芳基基团包含6至60个芳香族环原子；本发明意义上的杂芳基基团包含5至60个芳香族环原子，其中至少一个是杂原子。该杂原子是N、O和S。如果在本发明的说明书中给出不同的定义，例如关于芳香族环原子或所包含的杂原子的数目，则适用所给定的不同定义。

在此，芳基基团或杂芳基基团应理解为芳香族单环如苯，或杂芳族单环，例如吡啶、嘧啶或噻吩；或者杂芳族多环，例如萘、菲、喹啉或咔唑。缩合的(稠合的)芳香族或杂芳族多环在本发明意义上由两个以上互相缩合的芳香族单环或杂芳族单环构成。

那些可以分别被上述基团取代和可以在任意位置结合在芳香族或杂芳族化合物上的芳基基团或杂芳基基团，特别是应理解为来源于下列化合物的基团：苯、萘、蒽、菲、芘、二氢芘、

、苝、荧蒽、苯并蒽、苯并菲、并四苯、并五苯、苯并芘、呋喃、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩；吡咯、吲哚、异吲哚、咔唑、吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶、菲啶、苯并-5,6-喹啉、异喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、吩噻嗪、吩恶嗪、吡唑、吲唑、咪唑、苯并咪唑、萘并咪唑(naphthimidazole)、菲并咪唑(phenanthrimidazole)、吡啶并咪唑(pyridimidazole)、吡嗪并咪唑(pyrazinimidazole)、喹啉并咪唑(quinoxalinimidazole)、恶唑、苯并恶唑、萘并恶唑(naphthoxazole)、蒽并恶唑(anthroxazole)、菲并恶唑(phenanthroxazole)、异恶唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、苯并噻唑、哒嗪、苯并哒嗪、嘧啶、苯并嘧啶、喹喔啉、吡嗪、吩嗪、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲咯啉、1,2,3-***、1,2,4-***、苯并***、1,2,3-恶二唑、1,2,4-恶二唑、1,2,5-恶二唑、1,2,3,4-四嗪、嘌呤、蝶啶、中氮茚和苯并噻二唑。

本发明意义上的芳香族环体系在环体系上包含6至60个C原子。本发明意义上的杂芳族环体系包含5至60个芳香族环原子，其中至少一个是杂原子。该杂原子特别是选自N、O和/或S。本发明意义上的芳香族或杂芳族环体系应理解为一种体系，不一定仅包含芳基基团或杂芳基基团，而是其中也可以有多个芳基基团或杂芳基基团可以通过非芳香族单元(特别是少于10％的不同原子)来键合，例如sp3-杂化的C、Si或N原子，sp2-杂化的C、N或O原子，或者sp-杂化的C原子。因此，例如9,9`-二芳基芴、三芳基胺、二芳基醚、茋等体系也应理解为本发明意义上的芳香族环体系，同样地还有其中两个以上芳基基团例如通过直链或环状的烷基、烯基或炔基基团或者通过甲硅烷基团来键合的体系。此外，其中两个以上芳基或杂芳基基团经由单键互相结合的体系，也应理解为本发明意义上的芳香族或杂芳族环体系，例如联苯、三联苯或二苯基三嗪。

具有5至60个芳香族环原子、还可以被如上所定义的基团取代、并且在任意期望的位置上可以连接至芳香族或杂芳族的芳香族或杂芳族环体系特别是由以下化合物衍生的基团：苯、萘、蒽、苯并蒽、菲、苯并菲、芘、

、苝、荧蒽、萘并苯(napthacene)、并五苯、苯并芘、联苯、亚联苯、三联苯、亚三联苯、亚四联苯、芴、螺二芴、二氢菲、二氢芘、四氢芘、顺式或反式-茚并芴、三聚茚、异三聚茚、螺三聚茚、螺异三聚茚、呋喃、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩；吡咯、吲哚、异吲哚、咔唑、吲哚并咔唑、茚并咔唑、吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶、菲啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、吩噻嗪、吩恶嗪、吡唑、吲唑、咪唑、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、恶唑、苯并恶唑、萘并恶唑、蒽并恶唑、菲并恶唑、异恶唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、苯并噻唑、哒嗪、苯并哒嗪、嘧啶、苯并嘧啶、喹喔啉、1,5-二氮杂蒽、2,7-二氮杂芘、2,3-二氮杂芘、1,6-二氮杂芘、1,8-二氮杂芘、4,5-二氮杂芘、4,5,9,10-四氮杂苝、吡嗪、吩嗪、吩恶嗪、吩噻嗪、氟红、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲咯啉、1,2,3-***、1,2,4-***、苯并***、1,2,3-恶二唑、1,2,4-恶二唑、1,2,5-恶二唑、1,2,3-恶二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、四唑、1,2,3,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、嘌呤、蝶啶、中氮茚和苯并噻二唑，或这些基团的组合。

在一个实施方案中，化学单元AF1和AF2经由间隔子S相互结合，从而阻断了它们之间的电子交流。这种阻断的特征是，前线轨道HOMO和LUMO在分开的分子部分的定位，使得电荷转移跃迁成为可能。

当前线轨道HOMO和LUMO定位在分开的分子部分时，两个化学单元AF1和AF2之间通过共轭键与任选的间隔子之间的电子交流被阻断，使得电荷转移跃迁成为可能。前线轨道HOMO或LUMO的定位在此借助BP86函数的密度泛函理论(DFT)来形象化(Becke,A.D.Phys.Rev.A1988,38,3098–3100；Perdew,J.P.Phys.Rev.B1986,33,8822–8827)：由单电子波函数的平方来计算单电子密度，并且与容纳所研究的分子部分所占的空间进行积分。这个空间可以由原子坐标和原子的范德华半径来确定。所得的数目对应分子部分上的轨道的比例。前线轨道的重复分离在此对应在0.1％至20％范围内的重叠参数O，以使电荷转移跃迁成为可能。HOMO波函数φ_a和LUMO波函数φ_b之间的重叠参数O由整个空间对波函数的平方的各个最小值的积分得出：

与AF1相比，AF2具有在定量上来说比AF1低的HOMO数值(并且因此也相应地具有在定量上来说较低的LUMO数值)(│E_HOMO(AF2)│<│E_HOMO(AF1)│和│E_LUMO(AF2)│<│E_LUMO(AF1)│)。

在一个实施方案中，该有机分子的特征在于：

-第二化学单元AF2的HOMO的能量与第一化学单元AF1的HOMO的能量的差异>0.8eV(ΔHOMO＝HOMO(AF2)–HOMO(AF1)>0.8 eV)；

-第二化学单元AF2的LUMO的能量与第一化学单元AF1的LUMO的能量的差异>0.8eV(ΔLUMO＝LUMO(AF2)–LUMO(AF1)>0.8 eV)；和/或

-第一化学单元AF1的LUMO的能量与第二化学单元AF2的HOMO的能量的差异>0.9eV(ΔGap＝LUMO(AF1)-HOMO(AF2)>0.9 eV)。

在此借助于密度泛函理论(DFT)计算能量值HOMO(AF1)、HOMO(AF2)、LUMO(AF1)、LUMO(AF2)，其中双官能单元和间隔子的连接位置由氢原子对应它们的化合价来达到饱和。所给出的限度以利用BP86函数计算的eV表示的轨道能量计(Becke,A.D.Phys.Rev.A1988,38,3098–3100；Perdew,J.P.Phys.Rev.B1986,33,8822–8827)。

在一个实施方案中，至少一个AF被氟或CF₃取代。

在一个实施方案中，化学单元AF1包括式2-1的结构或由式2-1的结构构成：

以下内容对于式2-1适用：

n＝1至5；

o＝1至5；

n+o＝5；

p＝0或1；

R‘＝与间隔子的连接位置，与另一化学单元AF2的连接位置或基团R*；恰好一个R‘代表与间隔子的连接位置或与另一化学单元AF2的连接位置。

其他适用于式1中所述的定义。

在另一实施方案中，化学单元AF1具有或包含选自以下结构之一的结构：

在此适用式2-1中所述的定义。

在一个实施方案中，化学单元AF1具有或包含式2-2的结构：

其中

#＝与间隔子的连接位置或与化学单元AF2的连接位置；

其他适用式1所述的定义。

在另一实施方案中，化学单元AF1由以下结构之一的结构构成或包含选自以下结构之一的结构：

其中

#＝与间隔子的连接位置或与化学单元AF2的连接位置；

其他适用式1所述的定义。

在一个实施方案中，化学单元AF1包含表1中给出的结构中之一。

表1：含氟的化学单元AF1的实例，与间隔子的连接位置或与化学单元AF2的连接位置以小写字母a至e表示。

在一个实施方案中，化学单元AF2选自表2中列出的化合物，并且如式1所示的与含氟的AF1组合。

表2:第二化学单元AF2的列表。

在表2中，与间隔子或与化学单元AF1的可能的连接位置以小写字母a至z表示。

在本发明的一个实施方案中，根据式19的AF1使用式2-1-a的受限的形式。

其中X选自F或CF₃，Y选自F、CF₃或CN，

z＝1、2或3，

其中z尤其是1或2，

#＝与间隔子的连接位置或与化学单元AF2的连接位置。

在一个实施方案中，AF1是在此列出的式19的子分子式之一：

其中#＝与间隔子的连接位置或与化学单元AF2的连接位置。

在一个实施方案中，化学单元AF2选自表3，并且如式1所示的与含氟的AF1组合。

表3：化学单元AF2的实例

在表3中，与间隔子或与化学单元AF1的可能的连接位置以小写字母a至z表示。

在另一实施方案中，单元AF2包括式3的结构或由式3的结构构成

其中：

m是0或1；

n是0或1，其中m＝0时n＝0；

o是0或1；

p是0或1；

当o＝0时，A是CR***，否则是C；

VG1＝桥基，选自：

NR**、CR**₂、O、S和C–C单键；或

NR**、CR**₂、O、S、C–C单键、BR**、AsR**、SiR**₂、GeR**₂、

当m＝1时，同时n＝0；

VG2＝桥基，在每次出现时互相独立地选自CR**₂、NR**、O、S和C–C单键，其中没有两个单元VG2同时为C–C单键；

E是NR**、

O或S；

当o＝1同时m＝1时，G是C；当o＝0同时m＝1时，G是CR**；当o＝1同时m＝0时，G是CR**或CR**₂；当o＝0同时m＝0时，G是R*；当m＝0同时VG1是C–C单键时，G是CR**、CR**₂、N或NR*；

当m＝1时，J是C；当m＝0时，J是CR**、CR**₂或NR**；

当n＝0时，L是CR***；当n＝1时，L是CR**或C(在共价键合至VG2时)；

R***是R**或者选自以下单元，其中最多两个基团R***同时为下列单元中的单元：

R**在每次出现时彼此独立地是基团R*，或者表示与间隔子S的连接位置或与化学单元AF1的连接位置，其中恰好一个R**代表与间隔子S的连接位置或与化学单元AF1的连接位置。

R*如式1定义的。

在另一实施方案中，单元AF2包括式4的结构或由式4的结构构成

在式4中：

p是o或1；

t＝4-2p；

X是CR**₂、NR**、氧、硫或直接键，在此最多两个占位符X同时是直接键，它们不是同一个环的组成部分；

其他适用式3给出的定义。

在另一实施方案中，有机分子的至少一个AF2包括式4A1-4A7的结构或由式4A1-4A7的结构构成；

其中式4A1-4A7适用：

X是C(R**)₂、NR**、氧或硫；

其他适用式3给出的定义。

在另一实施方案中，根据本发明的分子包括式4S的间隔子S，

其中化学单元AF1和AF2的连接位置由占位符#表示。

p＝0或1，

q＝0或1，

而且p≠q。

在一个实施方案中，该间隔子选自表4中列出的结构：

表4：间隔子S的实例。化学单元AF1和AF2的连接位置以#表示。

在本发明的一个实施方案中，使用间隔子S-1、S-2或S-3。

通过将以上定义的一对化学单元AF1和AF2组合和通过间隔子S来连接而固定，获得对应于表5的示例性分子。其他有机分子可以通过将所述分子单元类似地组合而类似地获得。

在另一实施方案中，有机分子包括式5的结构或具有式5的结构；

在式5中，适用以下：

p是o或1；

X是CR*₂、NR*、氧、硫、直接键，在此最多两个占位符X同时是直接键，它们不是同一个环的组成部分；

G‘＝F、CF₃；

Y＝F、CF₃或CN；

z＝1或2；

r＝4-2p

R‘是R*或选自以下单元，其中基团R‘中最多两个同时是以下单元：

其他适用式3给出的定义。

在另一实施方案中，有机分子包括式6的结构或具有式6的结构；

其中

在式6中：

p＝0或1，

q＝0或1，

其中p≠q；

r＝4-2p；

X是CR*₂、NR*、氧、硫或直接键，在此最多两个占位符X同时是直接键，它们不是同一个环的组成部分；

G‘＝F、CF₃；

Y＝F、CF₃或CN；

z＝1或2；

#表示单元K连接的位置；

其他适用式3给出的定义。

表5：根据本发明的有机分子(AF1-(S-)AF2)的实例和计算的ΔE(S1-T1)值。

根据本发明的分子的其他实例：

表6中示出其他根据本发明的有机分子的实例，它们通过前面说明书中所述的分子单元类似的化合获得。分子的命名根据方式AF–S–AF来完成，其中根据下面的方式来进行命名：右边和左边的数字代表表1的化学单元AF1和表2或式3的化学单元AF2；“S”代表选自表4的结构的间隔子，其中单个单元AF与间隔子S的连接通过在表1和表2中用小写字母定义的位置来实现。

表6同时也包括不含间隔子S的形式AF1–AF2的根据本发明的分子，其中单元AF1和AF2在上述连接位置上互相共价连接。这些分子在表6中给出，其中省略了“S”列。

表6：根据方式AF1–S–AF2的本发明的有机分子，其中S任选地不存在，由此表6同时也示出了根据方式AF1–AF2的分子。括号里给出ΔHOMO、ΔLUMO和Gap的值。

根据本发明的分子，其中来自表1的化学单元起到AF2(电子给体)的作用

根据本发明的分子，其中来自表1的化学单元起到AF1(电子受体)的作用

根据本发明的化学单元AF1和AF2的使用使得有机分子在功能上尤其与根据现有技术的分子不同。通过所包含的结合模式，AF1和AF2的两个pi-体系由于扭转而没有保持共轭，但是仍然在空间上非常接近。

在一个实施方案中，间隔子S使得有机分子在功能上尤其与根据现有技术的分子不同，因为目前为止还不知道此处示出的AF(或给体和受体)的分离类型。间隔子通过单元的这类结合起到阻断化学单元AF1和AF2之间电子交流的作用，使得前线轨道HOMO和LUMO位于多个分开的分子部分上，在没有间隔子的情况下不必是这样的。

间隔子在本发明意义上没有显著地改变AF的HOMO或LUMO的位置。不显著在本发明范围内是指不超过+/-0.4eV的变化。这类能量的计算是公知的，并且根据前面所描述的方式通过DFT-计算运作。

依据光谱选择规则(对称分子)或者通过消光系数的测量(UV/VIS-光谱)或者依据振子强度的量子化学计算，可以预测是否可以进行量子化学跃迁。振子强度越大，越有可能进行跃迁和与此关联的过程(衰减时间)越快。争取达到衰减时间<300μs，特别是<100μs，或者<50μs。(有机)发射体的衰减时间长的情况下，在高电流强度下快速达到饱和效果，这对部件的使用寿命有不利影响，并且妨碍达到高的亮度。

在一个实施方案中，间隔子S符合下面两个官能特征(见图2)：

-HOMO-能量低于起给体作用的化学单元AF的HOMO-能量，和

-LUMO-能量高于起受体作用的化学单元AF的LUMO-能量。

在一个实施方案中，这样获得的有机分子的化学可取代位置上连接另外的基团R，从而增加发射体的可溶性和/或实现可聚合性，而不显著改变分子的电子特征，使得在使用R的情况下也存在发射体，其中：

每个R在每次出现时彼此独立地选自H；氘；苯基；萘基；F；Cl；Br；I；N(R²)₂；-CN；-NC；-SCN；-CF₃；-NO₂；-OH；C(＝O)OH；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R³)₂；C(＝O)SR³；C(＝S)SR³；Si(R⁴)₃；B(OR⁵)₂；B(N(R⁶)₂)₂；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；As(＝S)(R⁷)₂；S(＝O)R³；S＝NR³；S(＝O)NR³；S(＝O)₂NR³；S(＝O)₂R³；O-S(＝O)₂R³；SF₅；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团、或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团、或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基基团，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R²取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或者这些体系的组合；其中这些取代基R中的两个以上还可以互相构成单环的或多环的、脂肪族的、芳香族的和/或苯并稠合的环体系；在一个实施方案中，可以形成的环体系限于具有合计五个或六个环成员的单环脂肪族环体系。

R²在每次出现时彼此独立地选自H；氘；苯基；萘基；CF₃；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R²)₂；Si(R⁴)₃；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；As(＝S)(R⁷)₂；S(＝O)R³；S(＝O)₂R³；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或这些体系的组合；两个或多个取代基R²还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系。

R³在每次出现时彼此独立地选自H、氘、苯基、萘基、CF₃或具有1至20个C原子的脂肪族、芳香族和/或杂芳族烃基团，其中一个或多个H原子也可以由F或CF₃来替代；两个或多个取代基R³还可以互相构成单环或多环的、脂肪族的环体系；

R⁴在每次出现时彼此独立地选自H；氘；苯基；萘基；N(R²)₂；CN；CF₃；OH；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R³)₂；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；As(＝S)(R⁷)₂；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁸取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或这些体系的组合；两个或多个取代基R⁴还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系。

R⁵在每次出现时彼此独立地选自苯基；萘基；CF₃；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或这些体系的组合；在此两个或多个取代基R⁵还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系。

R⁶在每次出现时彼此独立地选自苯基；萘基；CF₃；Si(R⁴)₃；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或这些体系的组合；在此两个或多个取代基R⁶还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系。

R⁷在每次出现时彼此独立地选自苯基；萘基；N(R²)₂；CN；CF₃；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R³)₂；Si(R⁴)₃；C(＝O)R³；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R⁹C＝CR⁹-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁹取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R⁹取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R³取代；或这些体系的组合；在此两个或多个取代基R⁷还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系。

R⁸在每次出现时彼此独立地选自H、氘、苯基、萘基、F、CF₃或具有1至20个C原子的脂肪族、芳香族和/或杂芳族烃基团，其中一个或多个H原子可以由F或CF₃来替代；在此两个或多个取代基R⁸还可以互相构成单环或多环的、脂肪族的环体系。

R⁹在每次出现时彼此独立地选自H；氘；苯基；萘基；N(R²)₂；CN；CF₃；NO₂；OH；COOH；C(＝O)OR³；C(＝O)N(R³)₂；Si(R⁴)₃；B(OR⁵)₂；C(＝O)R³；P(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；As(＝O)(R⁷)₂；P(＝S)(R⁷)₂；S(＝O)R³；S(＝O)₂R³；OSO₂R³；具有1至40个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团，或具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团，或具有3至40个C原子的支链或环状烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基，它们可以分别被一个或多个基团R⁸取代，其中一个或多个相邻的CH₂-基团可以由–R³C＝CR³-、-C≡C-来替代，或者一个相邻的CH₂-基团可以由-Si(R⁴)₂-、-Ge(R⁴)₂-、-Sn(R⁴)₂、-C(＝O)-、-C(＝S)-、-C(＝Se)-、-C＝N-、-C(＝O)O-、-C(＝O)N(R³)-、-P(＝O)(R⁷)-、-As(＝O)(R⁷)-、-P(＝S)(R⁷)-、-As(＝S)(R⁷)-、-S(＝O)-、-S(＝O)₂-、-NR²-、-O-或-S-来替代，而且其中一个或多个H原子可以由氘、F、Cl、Br、I、CN、CF₃或NO₂来替代；或具有5至60个芳香族环原子的芳香族或杂芳族环体系，它们可以分别被一个或多个基团R⁸取代；或具有5至60个芳香族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，它们可以被一个或多个基团R³取代；或具有10至40个芳香族环原子的二芳基氨基基团、二杂芳基氨基基团或芳基杂芳基氨基基团，它们可以被一个或多个基团R⁸取代；或这些体系的组合；在此两个或多个取代基R⁹还可以互相构成单环或多环的、脂肪族、芳香族和/或苯并稠合的环体系。

可聚合的基团是携带可聚合官能单元的那些基团，它们可以与自身均聚或者与其他单体共聚。因此，根据本发明的分子可以用以下式7和8的重复单元获得作为聚合物，作为聚合物可以用在光电器件的发光层中。

式7和8中，L1和L2代表相同或不同的、具有0至20个，特别是1至15个或者2至10个碳原子的连接基团，并且其中的波浪线表示连接基团连接在式1的有机分子上的位置。在一个实施方案中，连接基团L1和/或L2具有式–X-L3-，其中X代表O或S和L3代表选自以下基团构成的组的连接基团：经取代和未经取代的亚烷基基团(直链、支链或环状的)，以及经取代和未经取代的亚芳基基团，特别是经取代和未经取代的、具有1至10个碳原子的亚烷基基团，或者经取代或未经取代的亚苯基基团，还可以是它们的组合。在另一实施方案中，连接基团L1和/或L2具有式–C(＝O)O-。

重复单元的有利的实施方案是式9至14的结构：

为了制备具有根据式9至14的重复单元的聚合物，将可聚合的官能单元经由具有羟基单元的式15至20的连接基团连接至式1的有机分子，并且由此得到的化合物与自身均聚或者与其他适当的单体共聚。

具有根据式7或式8单元的聚合物在此可以只包含具有通式7或8的结构的重复单元，或者包含具有其他结构的重复单元。具有其他结构的重复单元的实例具有由典型地在共聚反应中投入或使用的对应单体形成的单元。这类由单体产生的重复单元的实例具有不饱和单元，如乙烯或苯乙烯。

本发明的实施方案涉及有机分子，它的：

-最低的激发单线态(S1)和在它下面的三线态(T1)之间ΔE(S1-T1)值小于0.2eV，特别是小于0.1eV，和/或

-发射寿命最高为50μs。

在一个方面本发明涉及根据本发明的有机分子的用途，作为光电器件中的发光性的发射体和/或作为主体材料和/或作为电子传输材料和/或作为空穴注入材料和/或作为空穴阻挡材料，特别是通过真空蒸镀方法或者由溶液制备，其中该光电器件特别选自：

-有机发光二极管(OLED)，

-发光性电化学电池，

-OLED传感器，特别是与外部不是气密密封的气体传感器和蒸汽传感器，

-有机二极管，

-有机太阳能电池，

-有机晶体管，

-有机场效应晶体管，

-有机激光器，和

-降频转换元件。

根据本发明的有机分子在发光性发射体和/或主体材料和/或电子传输材料和/或空穴注入材料和/或空穴阻挡材料中所占的比例在一个实施方案中为1重量％至99重量％，尤其在光学发光器件特别是OLED的发射体中所占的比例尤其在5％和80％之间。

在另一方面本发明涉及光电器件，它具有根据本发明的有机分子，该光电器件在此尤其是成型为选自以下类型的器件：有机发光二极管(OLED)、发光性电化学电池、OLED传感器，特别是与外部不是气密密封的气体传感器和蒸汽传感器、有机二极管、有机太阳能电池、有机晶体管、有机场效应晶体管、有机激光器和降频转换元件。

一个实施方案涉及根据本发明的光电器件，它具有衬底、阳极和阴极以及至少一发光层，其中阳极和阴极施加在衬底上，至少一发光层配置在阳极和阴极之间并且包含根据本发明的有机分子。

在所述器件的另一实施方案中，所述有机分子被用作发射层中的发射材料，它可以与至少一种主体材料组合使用或特别是作为纯的层使用。在一个实施方案中，有机分子作为发射层中的发射材料在光学发光器件，特别是OLED中的比例在5重量％和80重量％之间。

在根据本发明的器件的另一实施方案中，具有根据本发明的有机分子的发光层被施加至衬底。

在一个实施方案中，本发明涉及光电器件，该光电器件的发光层只具有浓度为100％的根据本发明的有机分子，其中阳极和阴极施加至衬底，并且发光层施加在阳极和阴极之间。

在另一实施方案中，所述光电器件除了具有根据本发明的有机分子之外还具有至少一种主体材料，特别是在此至少一种主体材料的激发单线态(S1)和/或激发三线态(T1)大于有机分子的激发单线态(S1)和/或激发三线态(T1)，并且阳极和阴极施加至衬底，发光层施加在阳极和阴极之间。

在另一实施方案中，所述光电器件具有衬底、阳极、阴极和至少分别一空穴注入层和一电子注入层、以及至少一发光层，其中至少一发光层具有根据本发明的有机分子和主体材料，主体材料的三线态(T1)-能级和单线态(S1)-能级在能量上高于有机分子的三线态(T1)-能级和单线态(S1)-能级，并且阳极和阴极施加在衬底上，空穴注入层和电子注入层施加在阳极和阴极之间，发光层施加在空穴注入层和电子注入层之间。

在另一实施方案中，所述光电器件具有衬底、阳极、阴极和至少分别一空穴注入层和一电子注入层，和至少分别一空穴传输层和一电子传输层、以及至少一发光层，其中至少一发光层具有根据本发明的有机分子以及主体材料，主体材料的三线态(T1)-能级和单线态(S1)-能级在能量上高于有机分子的三线态(T1)-能级和单线态(S1)-能级，并且阳极和阴极施加至衬底，空穴注入层和电子注入层施加在阳极和阴极之间，空穴传输层和电子传输层施加在空穴注入层和电子注入层之间，发光层施加在空穴传输层和电子传输层之间。

在另一实施方案中，所述光电器件具有至少一种由根据式1的材料构成的主体材料。

在光电器件的另一实施方案中，所述发光层包含具有式1的结构的荧光材料或磷光材料。

在光电器件的另一实施方案中，根据式1的有机分子和功能性材料构成激基复合物(Exciplex)，该功能性材料例如是能够与根据式1的分子构成激基复合物的其他发射体材料形式、主体材料形式或其他有机分子形式。功能性材料例如是主体材料如MCP，电子传输材料如TPBI和空穴传输材料如NPD或MTDATA。激基复合物是能够发光的电子激发的分子和处于电子基态的那些分子的加合物。

在光电器件的另一实施方案中，发射的特征在于热激活延迟荧光(TADF)。

在光电器件的另一实施方案中，使用根据式1的有机分子作为电荷传输层。

在一个方面本发明涉及具有根据本发明的有机分子和主体材料的发光材料，主体材料的三线态(T1)-能级和单线态(S1)-能级高于有机分子的三线态(T1)-能级和单线态(S1)-能级，其中所述有机分子发射荧光或热激活延迟荧光(TADF)，并且最低的激发单线态(S1)和在它下面的三线态(T1)之间ΔE(S1-T1)值小于0.2eV，特别是小于0.1eV。

本发明的一个方面涉及用于制造具有根据本发明的有机分子的光电器件的方法。在一个实施方案中，该方法包括借助真空蒸发方法或由溶液蒸发处理有机分子的步骤。

在一个实施方案中，该方法包括在载体上施加所述有机分子，在此所述施加特别是通过湿法化学借助胶体悬浮或借助升华作用来完成。

在所述方法的另一实施方案中，至少一层：

-利用升华方法来涂覆

-利用OVPD(有机气相沉积)方法来涂覆

-借助载体气体升华来涂覆，或者

-由溶液或利用任意期望的印刷方法来制备。

本发明的一个方面涉及用于改变电子器件的发射特征和/或吸收特征的方法，在此将根据本发明的有机分子引入用于传导电子或空穴的光电器件中。

本发明在另一方面还涉及根据本发明的分子用于将UV辐射或蓝光转换成可见光的用途，尤其是转换成绿光、黄光或红光(降频)，尤其是在本文所述类型的光电器件中。

在另一方面，本发明涉及一种应用，至少一种具有根据式1的结构的材料通过外部能量激发而产生光。该外部激发可以是电子的或光学的或放射性的。

附图说明

图1：有机发光二极管(OLED)的结构示意图。

图2:根据本发明的、具有间隔子的发光分子的能级(相对能量以eV示出)示意图(由LUMO AF1向HOMO AF2的跃迁导致发光)。

图3:根据本发明的、不具有间隔子的发光分子的能级(相对能量以eV示出)示意图(由LUMO AF1向HOMO AF2的跃迁导致发光)。

图4:根据本发明的化合物的经过计算的前线轨道。

具体实施方式

实施例

实施例1：DFT-计算

表5包含DFT-计算方法以及示例性的根据本发明的有机分子

应用BP86函数优化分子结构(Becke,A.D.Phys.Rev.A1988,38,3098–3100；Perdew,J.P.Phys.Rev.B1986,33,8822–8827)，在此使用单位分解近似值(RI)(Sierka,M.；Hogekamp,A.；Ahlrichs,R.J.Chem.Phys.2003,118,9136–9148；Becke,A.D.,J.Chem.Phys.98(1993)5648-5652；Lee,C；Yang,W；Parr,R.G.Phys.Rev.B 37(1988)785-789)。对于BP86优化的结构使用B3LYP函数利用时间相关DFT方法(TD-DFT)来计算激发能量(Becke,A.D.,J.Chem.Phys.98(1993)5648-5652；Lee,C；Yang,W；Parr,R.G.Phys.Rev.B 37(1988)785-789；Vosko,S.H.；Wilk,L.；Nusair,M.Can.J.Phys.58(1980)1200-1211；Stephens,P.J.；Devlin,F.J.；Chabalowski,C.F.；Frisch,M.J.J.Phys.Chem.98(1994)11623-11627)。在所有的计算中都使用def2-SV(P)-基本定理(Weigend,F.；Ahlrichs,R.Phys.Chem.Chem.Phys.2005,7,3297–3305；Rappoport,D.；Furche,F.J.Chem.Phys.2010,133,134105/1–134105/11)和m4-网格进行数值积分。所有DFT计算利用Turbomole程序包(6.5版本)来实施(TURBOMOLE V6.4 2012，卡尔斯鲁厄大学和卡尔斯鲁厄研究中心，1989-2007,TURBOMOLE GmbH,since 2007；http://www.turbomole.com)。

图3中的前线轨道以用于优化的基态几何的B3LYP函数来计算。

实施例2：PL测量

光物理测量

光学玻璃的预处理

在每次使用过后清洗所有玻璃(由石英玻璃制成的玻璃器皿和衬底，直径：1cm)：用二氯甲烷、丙酮、乙醇、去离子水冲洗三次，在5％的Hellmanex-溶液中浸渍24小时，用去离子水彻底漂洗。用氮气吹干光学玻璃。

样品准备：溶液

将1-2 mg样品溶解在100 ml的相应溶剂中，浓度为10^-5 mol/L。将玻璃器皿气密地密闭并且脱气10分钟。

样品准备，膜：旋涂(设备：Spin150,SPS euro.)

样品浓度为10mg/ml，在甲苯或氯苯中。

程序：1)400 U/min下3秒；2)在1000 U/min和1000 Upm/s下20秒；3)4000 U/min和1000 Upm/s下10秒。涂覆膜之后，在70℃空气中在LHG的精确加热板上干燥1分钟。

吸收光谱

溶液：在Thermo Scientific公司的Modell Evolution 201设备上获得UV-VIS光谱。(参见样品准备：溶液)

膜：在Thermo Scientific公司的Modell Evolution 201设备上获得UV-VIS光谱。(参见样品准备，膜：旋涂)

光致发光光谱和TCSPC

利用Horiba Scientific公司的荧光光谱仪执行稳态发射光谱，该荧光光谱仪是配备有150W氙弧灯，激发单色器和发射单色器以及Hamamatsu R928光电倍增管和TCSPC选项的Modell FluoroMax-4荧光光谱仪。发射光谱和激发光谱通过标准修正曲线来修正。

发射衰减时间同样在所述***上进行测量，使用具有FM-2013附件和Horiba YvonJobin的TCSPC-Hub的TCSPC方法。激发源：NanoLED 370(波长：371 nm，脉冲持续时间：1.1ns)，NanoLED 290(波长：294 nm，脉冲持续时间：<1 ns)，SpectraLED 310(波长：314nm)，SpectraLED 355(波长：355nm)。

评估(指数拟合)利用软件包数据站和DAS 6评估软件来完成。拟合经由卡方方法给出

其中ei：通过拟合预测的大小和oi：测定的大小。

量子效率测定

光致发光量子产率(PLQY)的测量借助Hamamatsu Photonics公司的绝对PL量子产率测量C9920-03G***来完成。该体系由150W的氙气放电灯、可自动调节的Czerny-Turner单色器(250-950 nm)和具有高反射性的Spektralon涂层(Teflon-衍生物)的Ulbricht积分球构成，该球经由玻璃纤维电缆与具有1024×122像素的BT-(薄型背照式-)CCD-芯片(尺寸为24×24μm)的PMA-12多通道检测器连接。量子效率和CIE坐标的评价借助软件U6039-05版本3.6.0来完成。

对于G9920-OXG(PMA-12)。发射最大值以nm给出，量子产率Φ以％给出和CIE颜色坐标作为x,y-值给出。

根据以下方案来确定聚合物膜、溶液和粉末样品的PLQY：

1)执行质量保证：使用已知浓度的乙醇中的蒽作为参照物材料。

2)确定激发波长：首先测定有机分子的吸收最大值并以此进行激发。

3)样品测量：在氮气气氛下测定脱气的溶液和膜的绝对量子产率。根据下面的方程式在***内部完成计算：

其中光子数为n_光子和强度为Int.。

实施例3：根据本发明的分子的合成(过程1)

多数根据本发明的实例可以通过Buchwald-Hartwig-胺化反应合成。

在此，将商购溴化物-前体或碘化物-前体(例如可得自Sigma-Aldrich或Fluorochem，1个当量)在保护性气体下溶解在干燥的甲苯(50 mL/g反应物)中。添加1.2当量的商购胺前体、1.5当量的氢化钠或醇化钠的二甲硅烷基六甲基酰胺钾作为碱。在氮气逆流下加入四(三苯基钯)(10摩尔％)或PdCl₂(dppf)，并在回流下加热24小时。

上述反应混合物用水(10 mL)猝灭，经硅胶过滤，然后借助MPLC纯化。在250℃和10E-5 mbar压力下通过升华纯化粗产物，然后获得固体的纯化产物。

利用此方法还可以实现多重取代，在这种情况下使用二氨基化合物如联咔唑或二溴化物。在这种情况下，仅使用0.5当量的二官能原料。

实施例4：根据本发明的分子的合成(过程2)

其他根据本发明的实例可通过亲核芳香族取代来制备。作为商购可得的原料在此是芳基氟化物，它包含多个氟或CF₃基团(第一行)或者携带其他可官能化的基团，例如I或Br，从而可以实现随后的反应(第2行)。示例性地在此提及Suzuki交叉偶联。

在此，将商购氟前体(例如可得自Sigma-Aldrich或Fluorochem，1个当量)在保护性气体下溶解在干燥的DMSO(50 mL/2 g反应物)中。添加1.2当量的商购胺前体和1.5当量的磷酸钾作为碱。将混合物在回流下加热24小时。

上述反应混合物倒入水中并且分离产生的沉淀物，用水洗涤并干燥。将粗产物进行纯化或者继续反应(第2行)。用环己烷/乙酸乙酯作为流动相通过MPLC进行继续纯化。在250℃和10E-5 mbar压力下通过升华纯化粗产物，然后获得固体的纯化产物。

实施例5：根据本发明的分子的合成(过程3)

根据本发明的分子的其他合成路径是本领域熟练技术人员公知的BHAS方法(S.Lindner et al.,Journal of Fluorine Chemistry 2015,179,102-105)。

将芳基碘(1个当量)溶解在20倍过量的氟芳香族化合物中。在保护性气体下加入1个当量的KOtBu以及50摩尔％的菲咯啉，并在回流下搅拌。

48小时后，通过蒸馏除去溶剂。将粗产物溶解在乙酸乙酯中，经硅胶过滤，然后借助MPLC纯化。在250℃和10E-5 mbar压力下通过升华纯化粗产物，然后获得固体的纯化产物。

利用此方法还可以实现多重取代。在这种情况下使用二碘化物或三碘化物。在这种情况下，仅使用0.5当量和0.33当量的二官能或三官能原料。

实施例6至实施例13：根据本发明的分子的合成(过程1)

所示出的化合物是根据在实施例3、4和5中所描述的方法制备的，为白色至浅黄色的固体。在此，合成的产率以最后的合成阶段计为10％至80％。化学表征以氘代氯仿作为溶剂通过NMR光谱进行(1H NMR，13C NMR和19FNMR)。此外，应用质谱(LC-MC，FAB-MS)和HPLC(THF-水，对于峰检测DAD)来进行确认。发射体的纯度在纯化后至少为97％(HPLC)。

所有示出的分子根据在实施例1中所描述的方法进行量子化学计算(见表5)。给出的光物理数据是根据实施例2中所描述的实施例测定。在此，薄膜在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中以10重量％的掺杂剂浓度测量。