CN113195457A - 有机化合物及利用其的有机电致发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐热性、载流子传输能力和发光能力优异的新型化合物以及通过将其添加于一层以上的有机物层从而发光效率、驱动电压、寿命等特性提高了的有机电致发光元件。

Description

有机化合物及利用其的有机电致发光元件
技术领域
本发明涉及新型有机化合物以及包含其的有机电致发光元件，更详细而言，涉及耐热性、载流子传输能力和发光能力优异的化合物以及通过将其添加于一层以上的有机物层从而发光效率、驱动电压、寿命等特性提高了的有机电致发光元件。
背景技术
以20世纪50年代Bernanose的有机薄膜发光观测为起始点，之后进行了针对由1965年利用蒽单晶的蓝色电发光发展出的有机电致发光(electroluminescent，EL)元件的研究(以下，简称为“有机EL元件”)，随之1987年由唐(Tang)提出了分为空穴层和发光层这两个功能层的层叠结构的有机EL元件。之后，为了制造高效率、高寿命的有机EL元件，发展出了在元件内导入各个特征有机物层的形态，进而进行了用于此的专用物质的开发。
关于有机电致发光元件，如果在两个电极之间施加电压，则空穴从阳极注入至有机物层，电子从阴极注入至有机物层。当所注入的空穴和电子相遇时，会形成激子(exciton)，当该激子跃迁至基态时，会发出光。此时，用于有机物层的物质根据其功能可分为发光物质、空穴注入物质、空穴传输物质、电子传输物质、电子注入物质等。
有机EL元件的发光层形成材料根据发光颜色可以分为蓝色、绿色、红色发光材料。除此之外，作为用于呈现更加自然的颜色的发光材料，也使用黄色和橙色发光材料。此外，为了色纯度的增加和通过能量转移的发光效率的增大，作为发光材料，可以使用主体/掺杂物体系。掺杂物质可以分为使用有机物质的荧光掺杂物和使用包含Ir、Pt等重原子(heavyatoms)的金属配位化合物的磷光掺杂物。这样的磷光材料的开发与荧光相比理论上能够提高高达4倍的发光效率，因此不仅是磷光掺杂物，磷光主体材料也在受到关注。
迄今为止，作为空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层，以下化学式所表示的NPB、BCP、Alq3等广为熟知，发光材料报告有蒽衍生物作为荧光掺杂物/主体材料。特别是，作为发光材料中在效率提高方面具有优势的磷光材料，Firpic、Ir(ppy)3、(acac)Ir(btp)2等包含Ir的金属配位化合物已被用作蓝色、绿色、红色掺杂物材料。目前，CBP作为磷光主体材料表现出优异的特性。
Figure BDA0003113025120000021
然而，以往的材料虽然在发光特性方面具有优势，但玻璃化转变温度低、热稳定性非常差，因此在有机EL元件的寿命方面无法达到令人满意的水平。
发明内容
技术课题
本发明的目的在于，提供耐热性、载流子传输能力、发光能力等优异而能够用作有机电致发光元件的有机物层材料、具体为发光层材料、寿命改善层材料、发光辅助层材料或电子传输层材料等的新型化合物。
此外，本发明的另一目的在于，提供包含上述新型化合物而驱动电压低、发光效率高、且寿命提高了的有机电致发光元件。
解决课题的方法
为了实现上述目的，本发明提供以下化学式1所表示的化合物。
[化学式1]
Figure BDA0003113025120000022
上述化学式1中，
Ra和Rb彼此相同或不同，各自独立地为C1～C40的烷基或C6～C60的芳基，或者它们彼此结合而形成缩合环，
Z1至Z3彼此相同或不同，各自独立地为N或C(R3)，其中，Z1至Z3中的至少一个为N，
R1至R3彼此相同或不同，各自独立地选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、C1～C40的烷基、C2～C40的烯基、C2～C40的炔基、C3～C40的环烷基、原子核数3至40的杂环烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60的杂芳基、C1～C40的烷氧基、C6～C60的芳氧基、C1～C40的烷基甲硅烷基、C6～C60的芳基甲硅烷基、C1～C40的烷基硼基、C6～C60的芳基硼基、C6～C60的芳基膦基、C6～C60的芳基氧化膦基和C6～C60的芳基胺基中，
m和n各自独立地为1或2的整数，
上述R1至R3的烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、烷氧基、芳氧基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、烷基硼基、芳基硼基、芳基膦基、芳基氧化膦基和芳基胺基各自独立地被选自由氘、卤素、氰基、硝基、C2～C40的烯基、C2～C40的炔基、C3～C40的环烷基、原子核数3至40个的杂环烷基、C1～C40的烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60个的杂芳基、C1～C40的烷氧基、C6～C60的芳氧基、C1～C40的烷基甲硅烷基、C6～C60的芳基甲硅烷基、C1～C40的烷基硼基、C6～C60的芳基硼基、C6～C60的芳基膦基、C6～C60的芳基氧化膦基和C6～C60的芳基胺基组成的组中的一种以上的取代基取代或非取代，上述取代基为多个的情况下，它们彼此相同或不同。
此外，本发明提供包含阳极、阴极以及介于上述阳极和阴极之间的一层以上的有机物层、且上述一层以上的有机物层中的至少一层包含上述的化学式1所表示的化合物的有机电致发光元件。
这里，上述包含化学式1所表示的化合物的有机物层可以选自由发光层、发光辅助层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层以及电子传输辅助层组成的组。
发明效果
本发明的化学式1所表示的化合物的耐热性、载流子传输能力、发光能力等优异，因此能够用作有机电致发光元件的有机物层材料。
此外，包含本发明的化合物的有机电致发光元件能够在发光性能、驱动电压、寿命、效率等方面得到大幅提高，由此能够有效应用于全彩色显示器面板等。
具体实施方式
以下，详细说明本发明。
<新型有机化合物>
本发明的化学式1所表示的化合物具有如下基本骨架结构：芴和含氮芳香族杂环(例如，吖嗪(azine))分别位于分子的两末端，在它们之间连接有亚苯基或亚联苯基作为连接基(L)，且上述芴基上直接结合有至少一个氰基(-CN)。
具体而言，上述化学式1的化合物在分子的两侧包含作为供电子基(EDG)的芴基和作为吸电子性大的拉电子基(EWG1)的含氮芳香族环(例如，吡啶(pyridine)、吡嗪(pyrazine)、三嗪(triazine))，由于上述芴基的一侧苯基环上直接结合的作为强拉电子基(EWG2)的氰基(-CN)而具有双(Dual)EWG型结构[例如，EWG1–L–EWG2]。如此通过导入至少2个作为具有强拉电子能力(EWG)的官能团的吖嗪基和氰基，从而提高电子移动速度而可以具有更加适合于电子注入和电子传输的物理化学性质。将上述的化学式1的化合物用作电子传输层或电子传输辅助层的材料时，能够良好地接收来自阴极的电子而能够将电子顺利地向发光层传递，由此能够降低元件的驱动电压，诱导高效率和长寿命。这样的有机电致发光元件最终能够使全彩色有机发光面板的性能最大化。
并且，上述化学式1的化合物不仅具有高三重态能量，与以往导入有2个单一6元杂环(例如，2个吖嗪基)的化合物相比，分子量明显增大，从而可以具有提高了的玻璃化转变温度(Tg)和高热稳定性。由此，能够大幅提高包含上述化合物的有机电致发光元件的耐久性和长寿命特性。
此外，上述化学式1的化合物是双极性(bipolar)化合物，因此空穴与电子的再结合强而能够提高空穴注入/传输能力、发光效率、驱动电压、寿命特性、耐久性等。此外，根据所导入的取代基的种类，也能够提高电子传输能力等。因此，上述化学式1的化合物能够用作有机电致发光元件的有机物层材料，优选能够用作电子传输层、电子传输辅助层材料和发光层材料。
另外，上述化学式1所表示的化合物不仅十分有利于电子传输，还展现出低驱动电压、高效率和长寿命特性。这样的化合物的优异的电子传输能力在有机电致发光元件中可以具有高效率和快速的移动性(mobility)，容易根据取代基的方向或位置来调节HOMO和LUMO能级。因此，使用这样的化合物的有机电致发光元件中，能够表现出高电子传输性。
由于上述原因，将本发明的化学式1所表示的化合物用作有机电致发光元件的有机物层材料、优选用作发光层材料(蓝色、绿色和/或红色的磷光主体材料)、电子传输层/注入层材料、发光辅助层材料的情况下，能够大幅提高有机电致发光元件的性能和寿命特性。这样的有机电致发光元件最终能够使全彩色有机发光面板的性能最大化。
另一方面，有机电致发光元件的红色和绿色发光层分别使用磷光材料，目前的情况是它们的技术成熟度高。与此相对，蓝色发光层有荧光材料和磷光材料，其中，荧光材料的情况是需要提高性能，蓝色磷光材料的情况是由于仍处于开发中而涉足壁垒高。即，蓝色发光层的开发可能性高，但技术难度相对较大，因此在提高具备其的蓝色有机发光元件的性能(例如，驱动电压、效率、寿命等)方面存在局限。为此，本发明中，除了将上述化学式1的化合物用于发光层(EML)以外，也可以用作电子传输层(ETL)或电子传输辅助层材料。如此，在有机电致发光元件中，通过改变用作共用层(common layer)的电子传输层或电子传输辅助层的材料，从而具有能够提高发光层、具体为蓝色发光层的性能和具备其的有机电致发光元件的性能的优点。
具体而言，本发明的化学式1所表示的化合物具有如下基本骨架结构：分别位于分子的两侧的芴和作为吖嗪基之一的含氮芳香族杂环(例如，吖嗪)通过芳香族连接基而连接，且上述芴的一侧苯基环上直接结合有至少一个氰基(-CN)。
上述化学式1中，含氮芳香族杂环可以为包含至少一个氮原子的单环式杂芳基(例如，吖嗪)。作为这样的含氮芳香族杂环(例如，含Z1～Z3杂环)的一实施例，Z1至Z3彼此相同或不同，各自独立地为N或CR3，其中，Z1至Z3中的至少一个为N。作为具体例，多个Z1至Z3包含1至3个N，优选包含2～3个N。如此，通过包含含有2～3个氮的杂环，从而表现出更加优异的吸电子特性而有利于电子注入和传输。
这里，R3可以选自由氢、氘、卤素基、氰基、硝基、氨基、C1～C40的烷基、C2～C40的烯基、C2～C40的炔基、C3～C40的环烷基、原子核数3至40的杂环烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60的杂芳基、C1～C40的烷氧基、C6～C60的芳氧基、C1～C40的烷基甲硅烷基、C6～C60的芳基甲硅烷基、C1～C40的烷基硼基、C6～C60的芳基硼基、C1～C40的膦基、C1～C40的氧化膦基和C6～C60的芳基胺基组成的组。具体而言，R3优选选自由氢、氘、卤素、氰基、C1～C40的烷基、C6～C60的芳基和原子核数5至60的杂芳基组成的组。
本发明的含有Z1至Z3的杂环中，作为多种取代基，可以分别取代有R1和R2。
这样的R1和R2彼此相同或不同，各自独立地可以选自由氢、氘、卤素、氰基、硝基、C1～C40的烷基、C2～C40的烯基、C2～C40的炔基、C3～C40的环烷基、原子核数3至40的杂环烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60的杂芳基、C1～C40的烷氧基、C6～C60的芳氧基、C1～C40的烷基甲硅烷基、C6～C60的芳基甲硅烷基、C1～C40的烷基硼基、C6～C60的芳基硼基、C6～C60的芳基膦基、C6～C60的芳基氧化膦基和C6～C60的芳基胺基组成的组。具体而言，R1至R2各自独立地优选选自C1～C40的烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60的杂芳基、C6～C60的芳氧基、C6～C60的芳基氧化膦基和C6～C60的芳基胺基中。作为更优选的一具体例，上述R1和R2各自独立地为C6～C60的芳基或原子核数5至60的杂芳基，其中，排除R1至R2全部相同的情况。
上述化学式1中，芴基包含至少一个氰基(-CN)。具体而言，上述芴基的一侧苯基与作为芳香族连接基的亚苯基或亚联苯基等连接，另一侧苯基直接结合至少一个氰基(-CN)。此时，上述芴基内取代的氰基(-CN)的个数没有特别限制，例如，可以为至少1个以上。
这样的芴基上所包含的Ra和Rb彼此相同或不同，各自独立地可以为C1～C40的烷基、C6～C40的芳基，或者它们彼此结合而缩合或稠合而成的单环或多环形态的缩合环。上述芴基衍生的缩合环分别可以为单环或多环的脂环族环、单环或多环的脂环族杂环、单环或多环的芳香族环、或单环或多环的芳香族杂环，例如，可以为碳原子数6至18的单环或多环的芳香族环、或原子核数5至18的单环或多环的芳香族杂环。
根据本发明的一实施方式，含氰基的芴基或其衍生的缩合环可以进一步具体化为选自以下结构式中的任一者。但是，不限定于此。
Figure BDA0003113025120000071
上述式中，
*的含义是与上述化学式1结合的部分，
此外，虽未具体表示，但上述的结构式可以取代有至少一个以上本领域公知的取代基(比如，与R3的定义部相同)。
上述的含氮杂环与导入有氰基的芴基通过芳香族连接基连接。这样的芳香族连接基作为2价(divalent)基团的连接基(linker)，具体可以为亚苯基或亚联苯基。
上述的化学式1中，上述R1至R3的烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、烷氧基、芳氧基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、烷基硼基、芳基硼基、芳基膦基、芳基氧化膦基和芳基胺基各自独立地被选自由氘、卤素、氰基、硝基、C2～C40的烯基、C2～C40的炔基、C3～C40的环烷基、原子核数3至40个的杂环烷基、C1～C40的烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60个的杂芳基、C1～C40的烷氧基、C6～C60的芳氧基、C1～C40的烷基甲硅烷基、C6～C60的芳基甲硅烷基、C1～C40的烷基硼基、C6～C60的芳基硼基、C6～C60的芳基膦基、C6～C60的芳基氧化膦基和C6～C60的芳基胺基组成的组中的一种以上的取代基取代或非取代，上述取代基为多个的情况下，它们彼此可以相同或不同。
关于本发明的化学式1所表示的化合物，如果要进一步具体化作为连接基而导入的芳香族环的种类及其结合位置，则可以进一步具体化为以下化学式2至化学式6中的任一者。
[化学式2]
Figure BDA0003113025120000081
[化学式3]
Figure BDA0003113025120000082
[化学式4]
Figure BDA0003113025120000083
[化学式5]
Figure BDA0003113025120000084
[化学式6]
Figure BDA0003113025120000085
上述化学式2至6中，
Z1至Z3、Ra至Rb以及R1至R2分别与化学式1中的定义相同。
上述的化学式3中，亚联苯连接基以对-对(p,p-)结合位置被连接，化学式4的亚联苯连接基以间-间(m,m-)结合位置被连接。此外，上述化学式5和6中，相对于亚联苯连接基中的一个亚苯基(例如，第一亚苯基)，邻接的含氮杂环(例如，化学式1中含Z1～Z3环)与另一个亚苯基(例如，第二亚苯基)彼此以对(para-)为结合，相对于另一个亚苯基(例如，第二亚苯基)，邻接的氰基取代芴基与上述亚苯基(例如，第一亚苯基)彼此以间(meta-)位结合。如此，以对-间(p,m-)方式连接的亚联苯连接基使2个EWG部分之间的距离延长而使这些EWG部分间的相互作用最小化，且使化合物本身的稳定性提高。此外，包含以对-间(para-meta)方式连接的亚联苯连接基的化学式1的化合物与包含以对-对(para-para)或间-间(meta-meta)方式连接的亚联苯连接基的化合物相比，显示出有机物层的结晶化抑制效果。由此，应用了上述化学式1的化合物的有机电致发光元件能够表现出优异的驱动电压、电流效率，能够大幅提高耐久性和寿命特性。
此外，本发明的化学式1所表示的化合物可以根据导入至芴基的氰基(-CN)的结合位置而进一步具体化为以下化学式7至化学式10中的任一者。但是，不限于此。
[化学式7]
Figure BDA0003113025120000091
[化学式8]
Figure BDA0003113025120000092
[化学式9]
Figure BDA0003113025120000101
[化学式10]
Figure BDA0003113025120000102
上述化学式5至8中，
Z1至Z3、Ra至Rb、R1至R2以及n分别与化学式1中的定义相同。
另一方面，芴(fluorene)基的活性位点(active site)为2号位，因此在该芴基的2号位结合了氰基(-CN)的结构化学上最稳定。由此，上述的化学式7至化学式10中，优选化学式8所表示的化学结构。
作为上述化学式2至化学式10中的任一者所表示的化合物的优选的例子，Z1至Z3彼此相同或不同，各自独立地为N或C(R3)，其中，上述Z1至Z3中的2～3个为N，
R1和R2彼此不同，各自独立地为C6～C60的芳基或原子核数5至60个的杂芳基，
R3选自由氢、C1～C40的烷基、C6～C60的芳基和原子核数5至60个的杂芳基组成的组，
Ra和Rb各自独立地可以为C1～C40的烷基或C6～C60的芳基，或者它们彼此结合而形成缩合环，其中，上述含Ra和Rb环包含至少一个氰基(-CN)。
以上说明的本发明的化学式1所表示的化合物可以进一步具体化为以下例示的化合物1至800中的任一者所表示的化合物。但是，本发明的化学式1所表示的化合物不受以下例示的化合物的限定。
Figure BDA0003113025120000111
Figure BDA0003113025120000121
Figure BDA0003113025120000131
Figure BDA0003113025120000141
Figure BDA0003113025120000151
Figure BDA0003113025120000161
Figure BDA0003113025120000171
Figure BDA0003113025120000181
Figure BDA0003113025120000191
Figure BDA0003113025120000201
Figure BDA0003113025120000211
Figure BDA0003113025120000221
Figure BDA0003113025120000231
Figure BDA0003113025120000241
Figure BDA0003113025120000251
Figure BDA0003113025120000261
Figure BDA0003113025120000271
Figure BDA0003113025120000281
Figure BDA0003113025120000291
Figure BDA0003113025120000301
Figure BDA0003113025120000311
Figure BDA0003113025120000321
Figure BDA0003113025120000331
Figure BDA0003113025120000341
Figure BDA0003113025120000351
Figure BDA0003113025120000361
Figure BDA0003113025120000371
Figure BDA0003113025120000381
Figure BDA0003113025120000391
Figure BDA0003113025120000401
Figure BDA0003113025120000411
Figure BDA0003113025120000421
Figure BDA0003113025120000431
Figure BDA0003113025120000441
本发明中，“烷基”的含义是，来源于碳原子数1至40的直链或支链的饱和烃的1价的取代基。作为其例子，可以举出甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、戊基、异戊基、己基等，但不限定于此。
本发明中，“烯基(alkenyl)”的含义是，来源于具有1个以上的碳-碳双键的碳原子数2至40的直链或支链的不饱和烃的1价的取代基。作为其例子，可以举出乙烯基(vinyl)、烯丙基(allyl)、异丙烯基(isopropenyl)、2-丁烯基(2-butenyl)等，但不限定于此。
本发明中，“炔基(alkynyl)”的含义是，来源于具有1个以上的碳-碳三键的碳原子数2至40的直链或支链的不饱和烃的1价的取代基。作为其例子，可以举出乙炔基(ethynyl)、2-丙炔基(2-propynyl)等，但不限定于此。
本发明中，“芳基”的含义是，来源于单环或2个以上的环组合而成的碳原子数6至40的芳香族烃的1价的取代基。此外，也可以包含2个以上的环彼此单纯附着(pendant)或缩合的形态。作为这样的芳基的例子，可以举出苯基、萘基、菲基、蒽基等，但不限定于此。
本发明中，“杂芳基”的含义是，来源于原子核数5至40的单杂环或多杂环芳香族烃的1价的取代基。此时，环中一个以上的碳、优选1至3个碳被N、O、S或Se之类的杂原子取代。此外，也可以包含2个以上的环彼此单纯附着(pendant)或缩合的形态，进而还可以包含与芳基缩合的形态。作为这样的杂芳基的例子，可以举出吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基之类的6元单环；吩噻嗯基(phenoxathienyl)、吲哚嗪基(indolizinyl)、吲哚基(indolyl)、嘌呤基(purinyl)、喹啉基(quinolyl)、苯并噻唑基(benzothiazole)、咔唑基(carbazolyl)之类的多环；以及2-呋喃基、N-咪唑基、2-异
Figure BDA0003113025120000451
唑基、2-吡啶基、2-嘧啶基等，但不限定于此。
本发明中，“芳氧基”的含义是，RO-所表示的1价的取代基，上述R为碳原子数5至40的芳基。作为这样的芳氧基的例子，可以举出苯氧基、萘氧基、二苯氧基等，但不限定于此。
本发明中，“烷氧基”的含义是，R’O-所表示的1价的取代基，上述R’为碳原子数1至40个的烷基，可以包含直链(linear)、支链(branched)或环(cyclic)结构。作为烷氧基的例子，可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-丙氧基、叔丁氧基、正丁氧基、戊氧基等，但不限定于此。
本发明中，“芳基胺基”的含义是，被碳原子数6至40的芳基取代的胺基。
本发明中，“环烷基”的含义是，来源于碳原子数3至40的单环或多环非芳香族烃的1价的取代基。作为这样的环烷基的例子，可以举出环丙基、环戊基、环己基、降冰片基(norbornyl)、金刚烷基(adamantine)等，但不限定于此。
本发明中，“杂环烷基”的含义是，来源于原子核数3至40的非芳香族烃的1价的取代基，环中一个以上的碳、优选1至3个碳被N、O、S或Se之类的杂原子取代。作为这样的杂环烷基的例子，可以举出吗啉基、哌嗪基等，但不限定于此。
本发明中，“烷基甲硅烷基”的含义是，被碳原子数1至40的烷基取代的甲硅烷基，“芳基甲硅烷基”的含义是，被碳原子数5至40的芳基取代的甲硅烷基。
本发明中，“缩合环”的含义是，缩合脂肪族环、缩合芳香族环、缩合脂肪族杂环、缩合芳香族杂环或它们组合后的形态。
<电子传输层材料>
本发明提供包含上述化学式1所表示的化合物的电子传输层。
上述电子传输层(ETL)起到使从阴极注入的电子向邻接的层、具体为发光层移动的作用。
上述化学式1所表示的化合物作为电子传输层(ETL)材料可以单独使用，此外，也可以与本领域公知的电子传输层材料混用。优选单独使用。
可以与上述化学式1的化合物混用的电子传输层材料包含本领域通常公知的电子传输物质。作为可使用的电子传输物质的非限制性例子，有
Figure BDA0003113025120000461
唑系化合物、异
Figure BDA0003113025120000463
唑系化合物、***系化合物、异噻唑(isothiazole)系化合物、
Figure BDA0003113025120000462
二唑系化合物、噻二唑(thiadiazole)系化合物、苝(perylene)系化合物、铝络合物(例如：Alq3(三(8-羟基喹啉)-铝(tris(8-quinolinolato)-aluminium)、BAlq、SAlq、Almq3、镓络合物(例如：Gaq'2OPiv、Gaq'2OAc、2(Gaq'2))等。它们可以单独使用或两种以上混用。
本发明中，将上述化学式1的化合物与电子传输层材料混用的情况下，它们的混合比率没有特别限制，可以在本领域公知的范围内合理调节。
<电子传输辅助层材料>
此外，本发明提供包含上述化学式1所表示的化合物的电子传输辅助层。
上述电子传输辅助层配置在发光层和电子传输层之间，起到防止由上述发光层生成的激子或空穴向电子传输层扩散的作用。
上述化学式1所表示的化合物作为电子传输辅助层材料可以单独使用，此外，也可以与本领域公知的电子传输层材料混用。优选单独使用。
可以与上述化学式1的化合物混用的电子传输辅助层材料包含本领域通常公知的电子传输物质。例如，上述电子传输辅助层可以包含
Figure BDA0003113025120000471
二唑衍生物、***衍生物、菲咯啉衍生物(例如，BCP)、包含氮的杂环衍生物等。
本发明中，将上述化学式1的化合物与电子传输辅助层材料混用的情况下，它们的混合比率没有特别限制，可以在本领域公知的范围内合理调节。
<有机电致发光元件>
另一方面，本发明的另一层面涉及包含上述的本发明的化学式1所表示的化合物的有机电致发光元件(有机EL元件)。
具体而言，本发明的有机电致发光元件包含阳极(anode)、阴极(cathode)以及介于上述阳极和阴极之间的一层以上的有机物层，上述一层以上的有机物层中的至少一层包含上述化学式1所表示的化合物。此时，上述化合物可以单独使用或者两种以上混合使用。
上述一层以上的有机物层可以为空穴注入层、空穴传输层、发光层、发光辅助层、寿命改善层、电子传输层、电子传输辅助层以及电子注入层中的任一种以上，其中，至少一层的有机物层包含上述化学式1所表示的化合物。具体而言，包含上述化学式1的化合物的有机物层优选作为发光层的磷光主体材料、电子传输层或电子传输辅助层的电子传输材料。
本发明的有机电致发光元件的发光层包含主体材料和掺杂物材料，此时，作为主体材料，可以包含上述化学式1的化合物。此外，本发明的发光层可以包含上述化学式1的化合物以外的本领域公知的化合物作为主体。
包含上述化学式1所表示的化合物作为有机电致发光元件的发光层材料、优选作为蓝色、绿色、红色的磷光主体材料的情况下，发光层中空穴与电子的结合力变高，因此能够提高有机电致发光元件的效率(发光效率和功率效率)、寿命、亮度以及驱动电压等。具体而言，上述化学式1所表示的化合物优选作为绿色和/或红色的磷光主体、荧光主体、或者作为掺杂物材料包含在有机电致发光元件中。特别是，本发明的化学式1所表示的化合物优选作为具有高效率的发光层的绿色磷光N-型(type)主体材料。
这样的本发明的有机电致发光元件的结构没有特别限定，可以为基板、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、发光层、电子传输层以及阴极依次层叠而成的结构。此时，上述空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、发光层、电子传输层以及电子注入层中的一层以上可以包含上述化学式1所表示的化合物，优选发光层、更优选磷光主体可以包含上述化学式1所表示的化合物。另一方面，在上述电子传输层上可以进一步层叠电子注入层。
本发明的有机电致发光元件的结构可以为在电极和有机物层界面***有绝缘层或粘接层的结构。
本发明的有机电致发光元件除了上述的有机物层中的一层以上包含上述化学式1所表示的化合物以外可以利用本领域公知的材料和方法来形成并制造有机物层和电极。
上述有机物层可以通过真空蒸镀法或溶液涂布法来形成。作为上述溶液涂布法的例子，有旋涂、浸涂、刮涂、喷墨打印或热转印法等，但不限定于此。
制造本发明的有机电致发光元件时所使用的基板没有特别限定，例如，可以使用硅片、石英、玻璃板、金属板、塑料膜和片等。
此外，阳极物质可以无限制地使用本领域公知的阳极物质。例如，可以举出钒、铬、铜、锌、金之类的金属或它们的合金；氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)之类的金属氧化物；ZnO:Al或SnO2:Sb之类的金属与氧化物的组合；聚噻吩、聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧)噻吩](PEDT)、聚吡咯或聚苯胺之类的导电性高分子；以及炭黑等，但不限定于此。
此外，阴极物质可以无限制地使用本领域公知的阴极物质。例如，可以举出镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡或铅之类的金属或它们的合金；以及LiF/Al或LiO2/Al之类的多层结构物质等，但不限定于此。
此外，空穴注入层、空穴传输层、电子注入层以及电子传输层没有特别限定，可以无限制地使用本领域公知的通常的物质。
以下，通过实施例来详细说明本发明，具体如下。但是，以下实施例仅是例示本发明，本发明不受以下实施例的限定。
[准备例]
[准备例1]FC-1的合成
Figure BDA0003113025120000491
1.1 S:DMF,20h,回流；回流->rt
1.2 R:HCl,R:FeCl3,S:H2O,rt,酸化:0.5h,90℃
<步骤1>7-溴-9,9-二甲基-9H-芴-2-腈(7-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluorene-2- carbonitrile)的合成
将2-溴-7-氯-9,9-二甲基-9H-芴(2-bromo-7-chloro-9,9-dimethyl-9H-fluorene)50g和氰化铜(Copper cyanide)18g加入至NMP 250ml中，在120℃利用TLC监控且进行搅拌。反应结束后，冷却至常温后，添加冰水300ml。将所生成的固体过滤并收集后，利用氨水溶液中和，且利用氯仿提取。将提取的溶液减压浓缩，利用乙醇再结晶，从而得到目标化合物7-溴-9,9-二甲基-9H-芴-2-腈(32g，收率48％)。
1H-NMR：δ8.08(d,1H),7.80-7.79(m,2H),7.72(s,1H),7.63(d,1H),7.55(d,1H),1.69(s,6H)
<步骤2>FC-1的合成
将7-溴-9,9-二甲基-9H-芴-2-腈30g、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-双(1,3,2-二氧杂硼烷)(4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane))26g、Pd(dppf)Cl2 7.0g、乙酸钾(potassium acetate)29g加入至1,4-二
Figure BDA0003113025120000493
烷(1,4-Dioxane)1000ml中，在110℃进行8小时搅拌。反应结束后，利用二氯甲烷提取，利用硫酸镁使有机层干燥后浓缩，利用柱色谱而得到目标化合物FC-1(26g，收率69％)。
1H-NMR：δ8.08(d,1H),7.90(d,1H),7.72(s,1H),7.58(d,2H),7.33(s,1H),7.16(d,1H),1.69(s,6H),1.20(s,12H)
[准备例2]FC-2的合成
Figure BDA0003113025120000492
<步骤1>7-氯-9,9-二甲基-9H-芴-3-腈(7-chloro-9,9-dimethyl-9H-fluorene- 3-carbonitrile)的合成
使用6-溴-2-氯-9,9-二甲基-9H-芴(6-bromo-2-chloro-9,9-dimethyl-9H-fluorene)来代替准备例1的步骤1中的2-溴-7-氯-9,9-二甲基-9H-芴，除此以外，利用与上述准备例1相同的方法制造7-氯-9,9-二甲基-9H-芴-3-腈(31g,收率48％)。
1H-NMR:δ7.93(d,1H),7.80(d,2H),7.72(s,1H),7.68(d,2H),7.63(d,1H),7.55(d,1H),1.69(s,6H)
<步骤2>FC-2的合成
使用7-氯-9,9-二甲基-9H-芴-3-腈来代替准备例1的步骤2中的7-溴-9,9-二甲基-9H-芴-2-腈，除此以外，利用与上述准备例1相同的方法制造FC-2(23g，收率64％)。
1H-NMR：δ7.98(d,1H),7.78-7.75(m,2H),7.50-7.44(m,3H),7.24(d,1H),1.69(s,6H),1.20(s,12H)
[准备例3]FC-3的合成
Figure BDA0003113025120000501
<步骤1>2-溴-9,9'-螺双[芴]-7-腈(2-bromo-9,9'-spirobi[fluorene]-7- carbonitrile)的合成
使用2,7-二溴-9,9'-螺双[芴](2,7-dibromo-9,9'-spirobi[fluorene])来代替准备例1的步骤1中的2-溴-7-氯-9,9-二甲基-9H-芴，除此以外，利用与上述准备例1相同的方法制造2-溴-9,9'-螺双[芴]-7-腈(34g，收率50％)。
1H-NMR：δ8.08(d,1H),7.89(d,2H),7.79-7.72(m,3H),7.63(d,1H),7.55(d,1H),7.45(d,1H),7.28-7.25(m,4H)
<步骤2>FC-3的合成
使用2-溴-9,9'-螺双[芴]-7-腈来代替准备例1的步骤2中的7-溴-9,9-二甲基-9H-芴-2-腈，除此以外，利用与上述准备例1相同的方法制造FC-3(25g，收率63％)。
1H-NMR：δ8.07(d,1H),7.87(d,2H),7.79-7.72(m,3H),7.62(d,1H),7.53(d,1H),7.44(d,1H),7.28-7.25(m,4H),1.20(s,12H)
[准备例4]FC-4的合成
Figure BDA0003113025120000511
<步骤1>7-溴-9,9-二苯基-9H-芴-2-腈(7-bromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene-2- carbonitrile)的合成
使用2,7-二溴-9,9-二苯基-9H-芴(2,7-dibromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene)来代替准备例1的步骤1中的2-溴-7-氯-9,9-二甲基-9H-芴，除此以外，利用与上述准备例1相同的方法制造7-溴-9,9-二苯基-9H-芴-2-腈(32g，收率49％)。
1H-NMR：δ8.07(d,1H),7.86(d,2H),7.81-7.72(m,3H),7.63(d,1H),7.50(d,1H),7.43(d,1H),7.28-7.25(m,4H),7.10(d,2H)
<步骤2>FC-4的合成
使用7-溴-9,9-二苯基-9H-芴-2-腈来代替准备例1的步骤2中的7-溴-9,9-二甲基-9H-芴-2-腈，除此以外，利用与上述准备例1相同的方法制造FC-4(21g，收率57％)。
1H-NMR：δ8.06(d,1H),7.87(d,2H),7.80-7.71(m,3H),7.62(d,1H),7.54(d,1H),7.43(d,1H),7.28-7.25(m,4H),7.10(d,2H),1.20(s,12H)
[准备例5]FC-5的合成
Figure BDA0003113025120000512
<步骤1>7-氯-9,9-二苯基-9H-芴-4-腈(7-chloro-9,9-diphenyl-9H-fluorene- 4-carbonitrile)的合成
使用5-溴-2-氯-9,9-二苯基-9H-芴(5-bromo-2-chloro-9,9-diphenyl-9H-fluorene)来代替准备例1的步骤1中的2-溴-7-氯-9,9-二甲基-9H-芴，除此以外，利用与上述准备例1相同的方法制造7-氯-9,9-二苯基-9H-芴-4-腈(34g，收率50％)。
1H-NMR：δ7.84(d,2H),7.64(d,1H),7.56(s,1H),7.46-7.39(m,2H),7.26-7.18(m,10H)
<步骤2>FC-5的合成
使用7-氯-9,9-二苯基-9H-芴-4-腈来代替准备例1的步骤2中的7-溴-9,9-二甲基-9H-芴-2-腈，除此以外，利用与上述准备例1相同的方法制造FC-5(23g，收率58％)。
1H-NMR：δ7.83(d,2H),7.64(d,1H),7.46-7.39(m,2H),7.38(s,1H),7.26-7.18(m,10H),1.20(s,12H)
[合成例1]化合物1的合成
Figure BDA0003113025120000521
将2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)3.0g和FC-1 2.6g以及K2CO3 2.6g混合，添加二
Figure BDA0003113025120000522
烷(Dioxane)50ml和水10ml后，加入Pd(PPh3)4 40mg，进行2小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，利用乙酸乙酯提取，将有机层利用MgSO4干燥。使干燥的有机层减压浓缩后，以EA:Hex＝1:5进行柱色谱精制，从而制造化合物1(2.3g，收率51％)。
质量(Mass)：[(M+H)+]:527
[合成例2]化合物2的合成
Figure BDA0003113025120000531
使用2-([1,1'-联苯]-4-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4-bromophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)来代替2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例1相同的方法制造化合物2(2.4g，收率52％)。
质量：[(M+H)+]:603
[合成例3]化合物16的合成
Figure BDA0003113025120000532
将2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪3.1g和FC-2 2.7g以及K2CO3 2.7g混合，添加二
Figure BDA0003113025120000533
烷50ml和水10ml后，加入Pd(PPh3)4 40mg，进行2小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，利用乙酸乙酯提取，将有机层利用MgSO4干燥。使干燥的有机层减压浓缩后，以MC:Hex＝1:2进行柱色谱精制，从而制造化合物16(2.4g，收率52％)。
质量：[(M+H)+]:527
[合成例4]化合物19的合成
Figure BDA0003113025120000541
使用2-([1,1':3',1”-三联苯]-5'-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(2-([1,1':3',1”-terphenyl]-5'-yl)-4-(4-bromophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)来代替2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例3相同的方法制造化合物19(2.1g，收率48％)。
质量：[(M+H)+]:680
[合成例5]化合物48的合成
Figure BDA0003113025120000542
使用2-([1,1'-联苯]-3-基)-4-(3-溴苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-4-(3-bromophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)来代替2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例1相同的方法制造化合物48(2.4g，收率53％)。
质量：[(M+H)+]:604
[合成例6]化合物102的合成
Figure BDA0003113025120000551
将2-([1,1’-联苯]-4-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪3.0g和FC-2 3.1g以及K2CO3 2.7g混合，添加二
Figure BDA0003113025120000553
烷50ml和水10ml后，加入Pd(PPh3)4 40mg，进行2小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，利用MC提取，将有机层利用MgSO4干燥。使干燥的有机层减压浓缩后，以THF:Hex＝1:2进行柱色谱精制，从而制造化合物102(2.2g，收率46％)。
质量：[(M+H)+]:726
[合成例7]化合物104的合成
Figure BDA0003113025120000552
使用2-(4-溴苯基)-4-(萘-2-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(2-(4-bromophenyl)-4-(naphthalen-2-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)来代替2-([1,1’-联苯]-4-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例6相同的方法制造化合物104(2.3g，收率49％)。
质量：[(M+H)+]:700
[合成例8]化合物232的合成
Figure BDA0003113025120000561
将2-([1,1’-联苯]-4-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪3.0g和FC-5 3.1g以及K2CO3 2.7g混合，添加二
Figure BDA0003113025120000563
烷50ml和水10ml后，加入Pd(PPh3)4 40mg，进行2小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，利用MC提取，将有机层利用MgSO4干燥。使干燥的有机层减压浓缩后，以THF:Hex＝1:2进行柱色谱精制，从而制造化合物232(2.5g，收率52％)。
质量：[(M+H)+]:727
[合成例9]化合物234的合成
Figure BDA0003113025120000562
使用2-(4-溴苯基)-4-(萘-2-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪来代替2-([1,1’-联苯]-4-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例6相同的方法制造化合物234(2.6g，收率53％)。
质量：[(M+H)+]:701
[合成例10]化合物301的合成
Figure BDA0003113025120000571
将2-(4'-氯-[1,1'-联苯]-4-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)3.2g和FC-1 2.2g以及Cs2CO3 2.0g混合，添加甲苯50ml和乙醇10ml、水10ml后，加入Pd(OAc)250mg和Xphos 250mg，进行4小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，将生成的固体过滤而将溶液去除后，在烘箱中干燥。将干燥的固体以THF:Hex＝1:2进行柱色谱精制，从而制造化合物301(2.7g，收率54％)。
质量：[(M+H)+]:604
[合成例11]化合物307的合成
Figure BDA0003113025120000572
将2-(4'-氯-[1,1'-联苯]-4-基)-4-(萘-1-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(naphthalen-1-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)3.0g和FC-2 2.5g以及Cs2CO3 2.0g混合，添加甲苯50ml和乙醇10ml、水10ml后，加入Pd(OAc)250mg和Xphos 250mg，进行4小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，利用二氯甲烷提取，将有机层利用MgSO4干燥。使干燥的有机层减压浓缩后，以THF:Hex＝1:3进行柱色谱精制，从而制造化合物307(2.1g，收率49％)。
质量：[(M+H)+]:654
[合成例12]化合物316的合成
Figure BDA0003113025120000581
将2-(3'-氯-[1,1'-联苯]-4-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)3.2g和FC-1 2.3g以及Cs2CO3 2.0g混合，添加甲苯50ml和乙醇10ml、水10ml后，加入Pd(OAc)250mg和Xphos 250mg，进行4小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，将生成的固体过滤而将溶液去除后，在烘箱中干燥。将干燥的固体以THF:Hex＝1:3进行柱色谱精制，从而制造化合物316(2.6g，收率53％)。
质量：[(M+H)+]:604
[合成例13]化合物322的合成
Figure BDA0003113025120000591
使用2-([1,1'-联苯]-3-基)-4-(3'-氯-[1,1'-联苯]-4-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-4-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)来代替2-(4’-氯-[1,1’-联苯]-4-基)-4-(萘-1-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例11相同的方法制造化合物322(3.1g，收率55％)。
质量：[(M+H)+]:680
[合成例14]化合物331的合成
Figure BDA0003113025120000592
使用2-(4'-氯-[1,1'-联苯]-3-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)来代替2-(3’-氯-[1,1’-联苯]-4-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例12相同的方法制造化合物331(3.2g，收率53％)。
质量：[(M+H)+]:604
[合成例15]化合物346的合成
Figure BDA0003113025120000601
使用2-(3'-氯-[1,1'-联苯]-3-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)来代替2-(3’-氯-[1,1’-联苯]-4-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例12相同的方法制造化合物346(3.1g，收率51％)。
质量：[(M+H)+]:604
[合成例16]化合物371的合成
Figure BDA0003113025120000602
将2-(3’-氯-[1,1’-联苯]-4-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪3.1g和FC-3 2.8g以及Cs2CO3 2.2g混合，添加甲苯50ml和乙醇10ml、水10ml后，加入Pd(OAc)255mg和Xphos 260mg，进行4小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，将生成的固体过滤而将溶液去除后，在烘箱中干燥。将干燥的固体以及THF:Hex＝1:3进行柱色谱精制，从而制造化合物371(2.5g，收率51％)。
质量：[(M+H)+]:726
[合成例17]化合物382的合成
Figure BDA0003113025120000611
使用2-([1,1'-联苯]-4-基)-4-(4'-氯-[1,1'-联苯]-3-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine)来代替2-(3’-氯-[1,1’-联苯]-4-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例16相同的方法制造化合物382。
质量：[(M+H)+]:804
[合成例18]化合物402的合成
Figure BDA0003113025120000612
使用4-([1,1'-联苯]-4-基)-6-(4-溴苯基)-2-苯基嘧啶(4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-bromophenyl)-2-phenylpyrimidine)来代替2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例1相同的方法制造化合物402(1.8g，收率43％)。
质量：[(M+H)+]:602
[合成例19]化合物447的合成
Figure BDA0003113025120000621
使用4-([1,1'-联苯]-4-基)-6-(3-溴苯基)-2-苯基嘧啶(4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3-bromophenyl)-2-phenylpyrimidine)来代替2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例1相同的方法制造化合物447(2.1g，收率47％)。
质量：[(M+H)+]:602
[合成例20]化合物503的合成
Figure BDA0003113025120000622
使用2-([1,1'-联苯]-3-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基嘧啶(2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-4-(4-bromophenyl)-6-phenylpyrimidine)来代替2-([1,1’-联苯]-4-基)-4-(4-溴苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例6相同的方法制造化合物503(2.2g，收率48％)。
质量：[(M+H)+]:725
[合成例21]化合物602的合成
Figure BDA0003113025120000631
将4-([1,1’-联苯]-4-基)-6-(4-溴苯基)-2-苯基嘧啶3.1g和FC-4 3.0g以及K2CO32.5g混合，添加二
Figure BDA0003113025120000632
烷50ml和水10ml后，加入Pd(PPh3)4 40mg，进行2小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，利用乙酸乙酯提取，将有机层利用MgSO4干燥。使干燥的有机层减压浓缩后，以MC:Hex＝1:1进行柱色谱精制，从而制造化合物602(2.1g，收率45％)。
质量：[(M+H)+]:726
[合成例22]化合物631的合成
Figure BDA0003113025120000633
将4-(4-溴苯基)-2,6-二苯基嘧啶(4-(4-bromophenyl)-2,6-diphenylpyrimidine)3.0g和FC-4 3.3g以及K2CO3 2.5g混合，添加二
Figure BDA0003113025120000643
烷50ml和水10ml后，加入Pd(PPh3)4 40mg，进行2小时加热、搅拌。反应结束后，将温度降至常温后过滤。将滤液倒入水中，利用乙酸乙酯提取，将有机层利用MgSO4干燥。使干燥的有机层减压浓缩后，以MC:Hex＝1:2进行柱色谱精制，从而制造化合物631(2.4g，收率49％)。
质量：[(M+H)+]:650
[合成例23]化合物647的合成
Figure BDA0003113025120000641
使用4-([1,1’-联苯]-4-基)-6-(3-溴苯基)-2-苯基嘧来代替4-([1,1’-联苯]-4-基)-6-(4-溴苯基)-2-苯基嘧啶，除此以外，利用与上述合成例21相同的方法制造化合物647(2.1g，收率43％)。
质量：[(M+H)+]:727
[合成例24]化合物716的合成
Figure BDA0003113025120000642
使用4-(3'-氯-[1,1'-联苯]-4-基)-2,6-二苯基嘧啶(4-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-2,6-diphenylpyrimidine)来代替2-(3’-氯-[1,1’-联苯]-4-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例12相同的方法制造化合物716(3.0g，收率50％)。
质量：[(M+H)+]:603
[合成例25]化合物747的合成
Figure BDA0003113025120000651
使用2-([1,1'-联苯]-4-基)-4-(3'-氯-[1,1'-联苯]-3-基)-6-苯基嘧啶(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3'-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenylpyrimidine)来代替2-(3’-氯-[1,1’-联苯]-4-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪，除此以外，利用与上述合成例12相同的方法制造化合物747(3.0g，收率49％)。
质量：[(M+H)+]:679
[实施例1至13]蓝色有机电致发光元件的制作
将合成例中合成的化合物1、2、16、19、48、102、104、232、234、301、307、316、322分别按照通常已知的方法进行高纯度升华精制后，如下制作蓝色有机电致发光元件。
首先，将以
Figure BDA0003113025120000652
厚度薄膜涂布有ITO(氧化铟锡)的玻璃基板利用蒸馏水超声波进行洗涤。蒸馏水洗涤结束后，利用异丙醇、丙醇、甲醇等溶剂进行超声波洗涤并干燥，然后移送至紫外臭氧(UV OZONE)清洗机(Power sonic 405，Hwashintech)，之后利用UV将上述基板清洗5分钟，然后将基板移送至真空蒸镀机。
如上准备的ITO透明电极上，按照DS-205((株)斗山电子，80nm)/NPB(15nm)/ADN+5％DS-405((株)斗山电子，30nm)/化合物1、2、16、19、48、102、104、232、234、301、307、316、322各化合物(30nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)顺序层叠而制作有机电致发光元件(参照以下表1)。
[表1]
Figure BDA0003113025120000661
[比较例1]蓝色有机电致发光元件的制作
作为电子传输层物质，使用Alq3来代替化合物1，除此以外，与上述实施例1同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
[比较例2]蓝色有机电致发光元件的制作
作为电子传输层物质，不使用化合物1，除此以外，与上述实施例1同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
[比较例3]蓝色有机电致发光元件的制作
作为电子传输层材料，使用化合物T-1来代替化合物1，除此以外，与上述实施例1同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
[比较例4]蓝色有机电致发光元件的制作
作为电子传输层材料，使用化合物T-2来代替化合物1，除此以外，与上述实施例1同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
[比较例5]蓝色有机电致发光元件的制作
作为电子传输层材料，使用化合物T-3来代替化合物1，除此以外，与上述实施例1同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
作为参考，本申请实施例1至13以及比较例1至5中所使用的NPB、AND和Alq3、化合物T1至T3的结构分别如下。
Figure BDA0003113025120000671
[评价例1]
对于实施例1至13以及比较例1至5中分别制作的蓝色有机电致发光元件，测定电流密度10mA/cm2时的驱动电压、电流效率、发光波长，并将结果示于以下表2中。
[表2]
Figure BDA0003113025120000672
如上述表2所示，可知将本发明的化合物用于电子传输层的实施例1至13的蓝色有机电致发光元件与以往的将Alq3用于电子传输层的蓝色有机电致发光元件(比较例1)和没有电子传输层的蓝色有机电致发光元件(比较例2)相比，在驱动电压、发光峰和电流效率方面表现出优异的性能。
此外，可知具备在三嗪和芴基之间具有以对-间(para-meta)位结合的亚联苯连接基(例如，p,m-亚联苯基)的本申请电子传输层材料的实施例1～13的蓝色有机电致发光元件与以往具备具有p,p-亚联苯或m,m-亚联苯连接基的电子传输层(化合物T-1和T-2)的比较例3和4的蓝色有机电致发光元件以及具备在三嗪和氰基之间具有亚联苯连接基的电子传输层(化合物T-3)的比较例5的蓝色有机电致发光元件相比，在元件的驱动电压、发光峰和电流效率方面表现出更加优异的性能。尤其可以确认到在元件的驱动电压方面具有大致0.4至1.5V程度的效果显著性。
[实施例14至25]蓝色有机电致发光元件的制作
将合成例中合成的化合物331、346、371、382、402、447、503、602、631、647、716、747分别按照通常已知的方法高纯度升华精制后，按照以下过程制作蓝色有机电致发光元件。
首先，将以
Figure BDA0003113025120000681
厚度薄膜涂布有ITO(氧化铟锡)的玻璃基板利用蒸馏水超声波进行洗涤。蒸馏水洗涤结束后，利用异丙醇、丙醇、甲醇等溶剂进行超声波洗涤并干燥，然后移送至紫外臭氧(UV OZONE)清洗机(Power sonic 405，Hwashintech)，之后利用UV将上述基板清洗5分钟，然后将基板移送至真空蒸镀机。
在如上准备的ITO透明电极上，按照DS-205((株)斗山电子，80nm)/NPB(15nm)/ADN+5％DS-405((株)斗山电子，30nm)/化合物331、346、371、382、402、447、503、602、631、647、716、747(5nm)/Alq3(25nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)顺序层叠而制造有机电致发光元件(参照以下表3)。
[表3]
Figure BDA0003113025120000691
[比较例6]蓝色有机电致发光元件的制造
作为电子传输辅助层物质，没有使用化合物331，且以30nm而非25nm蒸镀电子传输层物质Alq3，除此以外，与上述实施例14同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
[比较例7]蓝色有机电致发光元件的制作
作为电子传输辅助层材料，使用化合物T-1来代替化合物331，除此以外，与上述实施例14同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
[比较例8]蓝色有机电致发光元件的制作
作为电子传输辅助层材料，使用化合物T-2来代替化合物331，除此以外，与上述实施例14同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
[比较例9]蓝色有机电致发光元件的制作
作为电子传输辅助层材料，使用化合物T-3来代替化合物331，除此以外，与上述实施例14同样地实施而制作蓝色有机电致发光元件。
[评价例2]
对于实施例14至25以及比较例6至9中分别制造的有机电致发光元件，测定电流密度10mA/cm2时的驱动电压、发光波长、电流效率，并将结果示于以下表4中。
[表4]
Figure BDA0003113025120000701
如上述表4所示，可知将本发明的化合物用于电子传输辅助层的实施例14至25的蓝色有机电致发光元件与没有电子传输辅助层的蓝色有机电致发光元件(比较例6)相比，在电流效率、发光峰以及尤其驱动电压方面表现出优异的性能。
此外，可知具有在三嗪和芴基之间具有以对-间(para-meta)位结合的亚联苯连接基(例如，p,m-亚联苯)的本申请电子传输辅助层的实施例14至25的蓝色有机电致发光元件与具备具有p,p-亚联苯或m,m-亚联苯连接基的电子传输辅助层(化合物T-1和T-2)的比较例7和8的蓝色有机电致发光元件以及具备在三嗪和氰基之间具有亚联苯连接基的电子传输层(化合物T-3)的比较例9的蓝色有机电致发光元件相比，在驱动电压、发光峰和电流效率方面表现出优异的性能。尤其可以确认到在元件的驱动电压方面具有大致0.5至1.4V程度的效果显著性。

Claims (9)

1.一种化合物，其由以下化学式1表示：
化学式1
Figure FDA0003113025110000011
所述化学式1中，
Ra和Rb彼此相同或不同，各自独立地为C1～C40的烷基或C6～C60的芳基，或者它们结合而形成缩合环，
Z1至Z3彼此相同或不同，各自独立地为N或C(R3)，其中，Z1至Z3中的至少一个为N，
R1至R3彼此相同或不同，各自独立地选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、C1～C40的烷基、C2～C40的烯基、C2～C40的炔基、C3～C40的环烷基、原子核数3至40的杂环烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60的杂芳基、C1～C40的烷氧基、C6～C60的芳氧基、C1～C40的烷基甲硅烷基、C6～C60的芳基甲硅烷基、C1～C40的烷基硼基、C6～C60的芳基硼基、C6～C60的芳基膦基、C6～C60的芳基氧化膦基和C6～C60的芳基胺基中，
m和n各自独立地为1或2的整数，
所述R1至R3的烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、烷氧基、芳氧基、烷基甲硅烷基、芳基甲硅烷基、烷基硼基、芳基硼基、芳基膦基、芳基氧化膦基和芳基胺基各自独立地被选自由氘、卤素、氰基、硝基、C2～C40的烯基、C2～C40的炔基、C3～C40的环烷基、原子核数3至40个的杂环烷基、C1～C40的烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60个的杂芳基、C1～C40的烷氧基、C6～C60的芳氧基、C1～C40的烷基甲硅烷基、C6～C60的芳基甲硅烷基、C1～C40的烷基硼基、C6～C60的芳基硼基、C6～C60的芳基膦基、C6～C60的芳基氧化膦基和C6～C60的芳基胺基组成的组中的一种以上的取代基取代或非取代，在所述取代基为多个的情况下，它们彼此相同或不同。
2.根据权利要求1所述的化合物，所述化学式1所表示的化合物由以下化学式2至化学式6表示：
化学式2
Figure FDA0003113025110000021
化学式3
Figure FDA0003113025110000022
化学式4
Figure FDA0003113025110000023
化学式5
Figure FDA0003113025110000024
化学式6
Figure FDA0003113025110000025
所述化学式2至6中，
Z1至Z3、Ra至Rb以及R1至R2分别与权利要求1中的定义相同。
3.根据权利要求1所述的化合物，所述化学式1所表示的化合物由以下化学式7至化学式10表示：
化学式7
Figure FDA0003113025110000031
化学式8
Figure FDA0003113025110000032
化学式9
Figure FDA0003113025110000033
化学式10
Figure FDA0003113025110000034
所述化学式7至10中，
Z1至Z3、Ra至Rb、R1至R2以及n分别与权利要求1中的定义相同。
4.根据权利要求1所述的化合物，X1至X3包含2或3个N。
5.根据权利要求1所述的化合物，取代有所述氰基(CN)的环选自以下结构式所表示的取代基组中，
Figure FDA0003113025110000041
所述结构式中，
*的含义是与所述化学式1形成结合的部分。
6.根据权利要求1所述的化合物，R1和R2彼此不同，各自独立地为C6～C60的芳基或原子核数5至60个的杂芳基，
R3选自由氢、C1～C40的烷基、C6～C60的芳基和原子核数5至60个的杂芳基组成的组，
所述R1和R2的芳基和杂芳基以及所述R3的烷基、芳基和杂芳基各自独立地可以被选自由氢、氘(D)、卤素、氰基、硝基、C1～C40的烷基、C2～C40的烯基、C2～C40的炔基、C3～C40的环烷基、原子核数3至40的杂环烷基、C6～C60的芳基、原子核数5至60的杂芳基、C1～C40的烷氧基、C6～C60的芳氧基、C1～C40的烷基甲硅烷基、C6～C60的芳基甲硅烷基、C1～C40的烷基硼基、C6～C60的芳基硼基、C6～C60的芳基膦基、C6～C60的芳基氧化膦基和C6～C60的芳基胺基组成的组中的一种以上的取代基取代，此时，在所述取代基为多个的情况下，它们彼此可以相同或不同。
7.根据权利要求1所述的化合物，所述化学式1所表示的化合物为电子传输层或电子传输辅助层材料。
8.一种有机电致发光元件，其包含阳极、阴极以及介于所述阳极和阴极之间的一层以上的有机物层，所述一层以上的有机物层中的至少一层包含权利要求1至7中任一项所述的化合物。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光元件，其特征在于，包含所述化合物的有机物层选自由发光层、发光辅助层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层和电子传输辅助层组成的组。
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