一种有机化合物、混合物、组合物、高聚物及应用的制作方法

专利2022-06-29  122


本发明涉及有机电致发光技术领域,特别是涉及一种有机化合物、混合物、组合物及其在有机电子器件,特别是电致发光器件领域的应用。



背景技术:

由于有机发光二极管(oled)具有种类多、制造成本低和光学与电学性能良好等优点,其在光电器件(例如平板显示器和照明)的应用方面具有很大的潜力。有机发光二极管发光的基本原理为:当在两个电极之间施加电压时,正极向有机层注入空穴,负极向有机层注入电子,注入的空穴与电子相遇时会成激子,该激子跃迁回基态时发光。为了提高注入的空穴和电子的复合效率,需要进一步对有机发光二极管的结构和材料等方面进行改良。要获得高性能的有机发光二极管,空穴的注入和高效传输是关键。目前oled发光器件中,一般采用三芳胺衍生物或咔唑衍生物作为空穴注入材料,然而,此处仍需要对寿命、效率及工作电压进一步改进。因此,仍需要进一步开发能够提高有机发光二极管效率及寿命的空穴注入材料。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种有机化合物及其应用,旨在解决提供一类新型的有机光电功能材料,提高器件的效率和寿命。

本发明的技术方案如下:

本发明提供一种有机化合物,其结构如通式(i)或(ii)所示:

其中,m选自n原子或b原子;

y1、y2、y3分别独立选自以下基团:

r4、r5独立选自氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f;或者被氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f取代的芳族或杂芳族基团;

m、n独立地选自0-5的整数;

*表示连接位置;

z选自单键、cr6r7、nr6、o、s、sir6r7、pr6、p(=o)r6、s=o、s(=o)2或c=o;r为0或1;

r1-r3、r6-r7每次出现时,独立选自h、d,或具有1至20个c原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或具有3至20个c原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个c原子的酮基,或具有2至20个c原子的烷氧基羰基,或具有7至20个c原子的芳氧基羰基,氰基,氨基甲酰基,卤甲酰基,甲酰基,异氰基,异氰酸酯,硫氰酸酯或异硫氰酸酯,羟基,硝基,cf3,cl,br,f,i可交联的基团,或者具有5至60个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团,或具有5至60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合;相邻的r1-r3、r6-r7可以彼此结合形成取代或未取代的环;

u,v,w独立地选自0-3的整数。

本发明进一步涉及一种高聚物,包含一重复单元,所述重复单元选自如上所述的有机化合物。

本发明进一步涉及一种混合物,包含一种如上所述的有机化合物,及至少一种有机功能材料,所述有机功能材料选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光体、主体材料或有机染料。

本发明进一步涉及一种组合物,包括一种如上所述的有机化合物、混合物,及至少一种有机溶剂。

本发明进一步涉及一种有机电子器件,包含一功能层,所述功能层材料包含一种如上所述的有机化合物或高聚物或混合物,或由上述的组合物制备而成。优选地,所述功能层选自空穴注入层或空穴传输层。

有益效果:

按照本发明所述的有机化合物,易合成,当用于有机电子器件的空穴注入层或空穴传输层作为p-dopant时,可有效提高器件的寿命和效率,同时降低工作电压。

附图说明

图1是本发明的发光器件结构图,图中101是基板,102是阳极,103是空穴注入层(hil),104是空穴传输层(htl),105是发光层,106是电子注入层(eil)或电子传输层(etl),107是阴极。

具体实施方式

本发明提供一种有机化合物及其在有机电子器件中的应用。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明中,“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。在本发明中,同一取代基多次出现时,可独立选自不同基团。如通式含有多个m,则m可独立选自不同基团。在本发明中,“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如,单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时,取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”,在没有特别说明的条件下也是同样的。例如,苯环的环原子数为6,萘环的环原子数为10,噻吩基的环原子数为5。

芳香基团指至少包含一个芳环的烃基。杂芳香基团指包含至少一个杂原子的芳香烃基。杂原子优选选自si、n、p、o、s和/或ge,特别优选选自si、n、p、o和/或s。稠环芳香基团指芳香基团的环可以具有两个或多个环,其中两个碳原子被两个相邻的环共用,即稠环。稠杂环芳香基团指包含至少一个杂原子的稠环芳香烃基。对于本发明的目的,芳香基团或杂芳香基团不仅包括芳香环的体系,而且包含非芳香族的环系。因此,比如吡啶、噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、卡宾等体系,对于该发明目的同样认为是芳香基团或杂环芳香基团。对于本发明的目的,稠环芳香族或稠杂环芳香族环系不仅包括芳香基团或杂芳香基团的体系,而且,其中多个芳香基团或杂环芳香基团也可以被短的非芳族单元间断(<10%的非h原子,优选小于5%的非h原子,比如c、n或o原子)。因此,比如9,9'-螺二芴,9,9-二芳基芴,三芳胺,二芳基醚等体系,对于该发明目的同样认为是稠环芳香族环系。

本发明提供一种有机化合物,其结构如通式(i)或(ii)所示:

其中,m选自n原子或b原子;在一些优先的实施例中,m选自b原子。

y1、y2、y3分别独立选自以下基团:

r4、r5独立选自氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f;或者被氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f取代的芳族或杂芳族基团。在一些优先的实施例中,r4、r5独立选自f、氰基、cf3、ocf3;在一些优先的实施例中,r4、r5相同。

m、n选自0-5的整数;在一些优先的实施例中,m、n相同,是1-5的任一整数;在一些优先的实施例中,m、n相同,是1;在一些优先的实施例中,m、n相同,是2;在一些优先的实施例中,m、n相同,是5;

*表示连接位置;

z选自单键、cr6r7、nr6、o、s、sir6r7、pr6、p(=o)r6、s=o、s(=o)2或c=o;

r为0或1;在一些优先的实施例中,r为0;在一些优先的实施例中,r为1,z选自单键;在一些优先的实施例中,r为1,z选自o。

r1-r3、r6-r7每次出现时,独立选自h、d,或具有1至20个c原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或具有3至20个c原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个c原子的酮基,或具有2至20个c原子的烷氧基羰基,或具有7至20个c原子的芳氧基羰基,氰基,氨基甲酰基,卤甲酰基,甲酰基,异氰基,异氰酸酯,硫氰酸酯或异硫氰酸酯,羟基,硝基,cf3,cl,br,f,i可交联的基团,或者具有5至60个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团,或具有5至60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合;相邻的r1-r3、r6-r7可以彼此结合形成取代或未取代的环;

u,v,w选自0-3的整数;在一些优先的实施例中,u,v,w是0;在一些优先的实施例中,u,v,w其中一个为1,其它为0;在一些优先的实施例中,u,v,w其中两个为1,其它为0;在一些优先的实施例中,u,v,w均为1。

按照本发明的有机化合物,其特征在于:y1、y2、y3分别独立选自以下基团:

*表示连接位置。

按照本发明的有机化合物,其特征在于:r1-r3选自氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f或者被氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f取代的芳香基团或杂芳香基团。在一些优先的实施例中,r1-r3选自氰基、f、cf3、ocf3;在一些优先的实施例中,r1-r3选自被氰基、f、cf3、ocf3取代的芳香基团或杂芳香基团。

在一些优先的实施例中,被氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f取代的芳香基团或杂芳香基团选自如下基团:

其中:x每次出现时,独立选自cr8或n;

w每次出现时,独立选自cr9r10、nr9、o、s、sir9r10、pr9、p(=o)r9、s=o、s(=o)2或c=o;

r8-r10每次出现时,独立选自h、d,或具有1至20个c原子的直链烷基,或具有3至20个c原子的支链或环状的烷基,或具有1至20个c原子的酮基,或具有2至20个c原子的烷氧基羰基,或具有7至20个c原子的芳氧基羰基,氰基,氨基甲酰基,氰基、硝基、亚硝基、cf3、cl、b、i或f,或者具有5至60个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团,或具有5至60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合。进一步地,被氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f取代的芳香基团或杂芳香基团优选自如下基团:

按照本发明的有机化合物,其具体的例子如下,但不仅限于此:

按照发明的所述的有机化合物,可以作为功能材料用于电子器件的功能层中。有机功能层包括,但不限于,空穴注入层(hil),空穴传输层(htl),电子传输层(etl),电子注入层(eil),电子阻挡层(ebl),空穴阻挡层(hbl),发光层(eml)。在一个特别优选的实施例中,按照本发明的有机化合物用于空穴注入层(hil)或p-dopant。

本发明还提供一种混合物,其特征在于,包含有至少一种以上所述的有机化合物,及至少另一种有机功能材料,所述至少另一种的有机功能材料可选于空穴注入材料(him),空穴传输材料(htm),电子传输材料(etm),电子注入材料(eim),电子阻挡材料(ebm),空穴阻挡材料(hbm),发光材料(emitter),主体材料(host)和有机染料。例如在wo2010135519a1,us20090134784a1和wo2011110277a1中对各种有机功能材料有详细的描述,特此将此3专利文件中的全部内容并入本文作为参考。

在一些优选的实施例中,所述混合物,其中所述的另一种有机功能材料选于空穴注入材料(him),空穴传输材料(htm),和主体材料(host)。

在其中一个实施例中,所述混合物包括至少一种空穴注入材料(him)或空穴传输材料和一种掺杂剂,所述掺杂剂是上述有机化合物,所述掺杂剂与主体的摩尔比是1:1至1:100000。

其中关于him/htm/ebm,和host(主体材料/基质材料)的详细描述详见专利wo2018095395a1。

本发明的另一个目的是为印刷oled提供材料解决方案。

在某些实施例中,按照本发明的化合物,其分子量≥800g/mol,优选≥900g/mol,很优选≥1000g/mol,更优选≥1100g/mol,最优选≥1200g/mol。

在另一些实施例中,按照本发明的化合物,在25℃时,在甲苯中的溶解度≥2mg/ml,优选≥3mg/ml,更优选≥4mg/ml,最优选≥5mg/ml。

本发明还涉及一种组合物,包含至少一种如上所述的有机化合物或混合物,及至少一种有机溶剂;所述的至少一种的有机溶剂选自芳族或杂芳族、酯、芳族酮或芳族醚、脂肪族酮或脂肪族醚、脂环族或烯烃类化合物,或硼酸酯或磷酸酯类化合物,或两种及两种以上溶剂的混合物。

本发明实施例中的组合物中可以包括0.01至10wt%的按照本发明的有机化合物或高聚物或混合物,较好的是0.1至15wt%,更好的是0.2至5wt%,最好的是0.25至3wt%。

本发明还涉及所述组合物作为涂料或印刷油墨在制备有机电子器件时的用途,特别优选的是通过打印或涂布的制备方法。

本发明还提供一种如上所述的化合物、混合物或组合物在有机电子器件中的应用,所述的有机电子器件可选于,但不限于,有机发光二极管(oled),有机光伏电池(opv),有机发光电池(oleec),有机场效应管(ofet),有机发光场效应管,有机激光器,有机自旋电子器件,有机传感器及有机等离激元发射二极管(organicplasmonemittingdiode)等,特别优选为oled。本发明实施例中,优选将所述有机化合物或高聚物用于oled器件的空穴注入层。

本发明进一步涉及一种有机电子器件,至少包含一种如上所述的有机化合物或混合物或高聚物,或由上述组合物制备而成。更进一步地,所述有机电子器件至少包含一功能层,所述功能层包含一种如上所述的有机化合物或混合物或高聚物,或由上述组合物制备而成。所述功能层选自空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发光层(eml)、电子阻挡层(ebl)、电子注入层(eil)、电子传输层(etl)、空穴阻挡层(hbl)。

在某个优选地实施例中,按照本发明所述的有机电子器件,至少包含一空穴注入层或空穴传输层,所述空穴注入层或空穴传输层包含一种如上所述的有机化合物。

一般地,本发明所述有机电子器件至少包含一个阴极,一个阳极及位于阴极和阳极之间的一个功能层,其中所述的功能层中至少包含一种如上所述的有机化合物。

在某些优先的实施例中,所述的电致发光器件,其空穴注入层或空穴传输层包含一种如上所述的有机化合物。

在以上所述的发光器件,特别是oled中,包括一基片,一阳极,至少一发光层,一阴极。

oled还可以包含其他功能层,如空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、电子阻挡层(ebl)、电子注入层(eil)、电子传输层(etl)、空穴阻挡层(hbl)。适合用于这些功能层中的材料在上面及在wo2010135519a1、us20090134784a1和wo2011110277a1中有详细的描述,特此将此3篇专利文件中的全部内容并入本文作为参考。

本发明还涉及按照本发明的电致发光器件在各种电子设备中的应用,包含,但不限于,显示设备,照明设备,光源,传感器等等。

下面将结合优选实施例对本发明进行说明,但并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。

具体实施例

按照本发明的化合物的合成方法举例,但本发明并不局限于下述实施例。

合成例1:化合物1的合成:

将中间体化合物1-1(3.23g,10mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(12.1g,100mmol)和四氯化钛(15.12g,80mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到淡黄色固体1.49g,yield=32%

合成例2:化合物2的合成:

化合物2的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物2-1,收率为28%。

合成例3:化合物3的合成:

化合物3的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物3-1,收率为30%

合成例4:化合物4的合成:

化合物4的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物4-1,收率为29%合成例5:化合物5的合成:

化合物5的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物5-1,收率为29%。

合成例6:化合物6的合成:

化合物6的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物6-1,收率为25%。

合成例7:化合物7的合成:

化合物7的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物7-1,收率为30%。

合成例8:化合物8的合成:

化合物8的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物8-1,收率为20%。

合成例9:化合物9的合成:

化合物9的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物9-1,收率为18%。

合成例10:化合物10的合成:

化合物10的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物10-1,收率为17%。

合成例11:化合物11的合成:

化合物11的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物11-1,收率为37%。

合成例12:化合物12的合成:

化合物12的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物12-1,收率为38%。

合成例13:化合物13的合成:

将中间体化合物13-1(3.71g,10mmol)和五氟苄基氰(16.56g,80mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(9.7g,80mmol)和四氯化钛(12.4g,60mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到淡黄色固体2.39g,yield=32%。

合成例14:化合物14的合成:

将中间j将化合物1-1(3.21g,10mmol)和3.5-三氟甲氧基苄基氰(22.8g,80mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(12.1g,100mmol)和四氯化钛(12.4g,80mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到白色固体3.37g,yield=30%。

合成例15:化合物15的合成:

将化合物15-1(5.27g,10mmol)和氰胺(3.36g,80mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(12.1g,100mmol)和四氯化钛(12.4g,80mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到白色固体1.49g,yield=25%。

合成例16:化合物16的合成:

化合物16的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物16-1,收率为22%。

合成例17:化合物17的合成:

化合物17的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物17-1,收率为21%。

合成例18:化合物18的合成:

化合物18的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物18-1,收率为19%。

合成例19:化合物19的合成:

化合物19的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物19-1,收率为24%。

合成例20:化合物20的合成:

化合物20的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物20-1,收率为22%。

合成例21:化合物21的合成:

化合物21的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物21-1,收率为19%。

合成例22:化合物22的合成:

化合物22的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物22-1,收率为19%。

合成例23:化合物23的合成:

化合物23的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物23-1,收率为24%。

合成例24:化合物24的合成:

化合物24的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物24-1,收率为23%。

合成例25:化合物25的合成:

化合物25的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物25-1,收率为17%。

合成例26:化合物26的合成:

化合物26的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物26-1,收率为15%。

合成例27:化合物27的合成:

化合物27的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物27-1,收率为18%。

合成例28:化合物28的合成:

化合物28的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物28-1,收率为22%。

合成例29:化合物29的合成:

化合物29的合成方法与合成例1相同,不同的是采用的中间体为化合物29-1,收率为19%。

合成例30:化合物30的合成:

将化合物30-1(5.27g,10mmol)和丙二氰(3.96g,60mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(9.7g,80mmol)和四氯化钛(9.3g,60mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到淡黄色固体1.53g,yield=25%。

合成例31:化合物31的合成:

将化合物31-1(8.06g,10mmol)和丙二氰(3.96g,60mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(9.7g,80mmol)和四氯化钛(9.3g,60mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到淡黄色固体2.26g,yield=25%。

合成例32:化合物32的合成:

将化合物32-1(3.68g,10mmol)和3.5-二氰基苄基氰(10.02g,60mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(9.7g,80mmol)和四氯化钛(9.3g,60mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到淡黄色固体2.00g,yield=30%

合成例33:化合物33的合成:

将化合物16-1(3.2g,10mmol)和4-氰甲基-2,3,5,6-四氟苯腈(10.02g,80mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(12.1g,100mmol)和四氯化钛(12.4g,80mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到淡黄色固体2.00g,yield=22%。

合成例34:化合物34的合成:

化合物34的合成方法与合成例33相同,不同的是采用的中间体3.5-三氟甲氧基苄基氰,收率为19%。

合成例35:化合物35的合成:

将化合物35-1(6.98g,10mmol)和氰胺(3.36g,80mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(12.1g,100mmol)和四氯化钛(12.4g,80mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到白色固体1.31g,yield=17%。

合成例36:化合物36的合成:

将化合物36-1(8.06g,10mmol)和丙二氰(3.96g,60mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(9.7g,80mmol)和四氯化钛(9.3g,60mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到灰色固体1.38g,yield=35%。

合成例37:化合物37的合成:

化合物37的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体37-1,收率为32%。

合成例38:化合物38的合成:

化合物38的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体38-1,收率为29%。

合成例39:化合物39的合成:

化合物39的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体39-1,收率为19%。

合成例40:化合物40的合成:

化合物40的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体40-1,收率为22%。

合成例41:化合物41的合成:

化合物41的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体41-1,收率为24%。

合成例42:化合物42的合成:

化合物42的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体42-1,收率为19%。

合成例43:化合物43的合成:

将化合物43-1(2.97g,10mmol)和4-氰甲基-2,3,5,6-四氟苯腈(12.84g,60mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(9.7g,80mmol)和四氯化钛(9.3g,60mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到灰色固体1.72g,yield=25%。

合成例44:化合物44的合成:

化合物44的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体42-1,收率为19%。

合成例45:化合物45的合成:

化合物45的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体45-1,收率为19%。

合成例46:化合物46的合成:

化合物46的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体46-1,收率为32%。

合成例47:化合物47的合成:

化合物47的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体47-1,收率为26%。

合成例48:化合物48的合成:

化合物48的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体48-1,收率为19%。

合成例49:化合物49的合成:

化合物49的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体49-1,收率为18%。

合成例50:化合物50的合成:

化合物50的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体49-1,收率为21%。

合成例51:化合物51的合成:

化合物51的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体51-1,收率为25%。

合成例52:化合物52的合成:

化合物52的合成方法与合成例43相同,不同的是采用的中间体52-1,收率为17%。

合成例53:化合物53的合成:

化合物53的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体53-1,收率为33%。

合成例54:化合物54的合成:

化合物54的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体54-1,收率为19%。

合成例55:化合物55的合成:

化合物55的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体55-1,收率为17%。

合成例56:化合物56的合成:

化合物56的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体56-1,收率为24%。

合成例57:化合物57的合成:

化合物57的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体57-1,收率为26%。

合成例58:化合物58的合成:

化合物58的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体58-1,收率为20%。

合成例59:化合物59的合成:

化合物59的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体59-1,收率为21%。

合成例60:化合物60的合成:

化合物60的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体60-1,收率为18%。

合成例61:化合物61的合成:

化合物61的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体61-1,收率为32%。

合成例62:化合物62的合成:

化合物62的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体62-1,收率为30%。

合成例63:化合物63的合成:

化合物63的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体63-1,收率为27%。

合成例64:化合物64的合成:

化合物64的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体64-1,收率为22%。

合成例65:化合物65的合成:

化合物65的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体65-1,收率为19%。

合成例66:化合物66的合成:

化合物66的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体66-1,收率为18%。

合成例67:化合物67的合成:

化合物67的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体67,收率为17%。

合成例68:化合物68的合成:

化合物68的合成方法与合成例36相同,不同的是采用的中间体68-1,收率为22%。

合成例69:化合物69的合成:

将化合物69-1(2.92g,10mmol)和3.5-三氟甲基-苄基氰(15.1g,60mmol)加入100ml的三口烧瓶中,然后加入50ml无水甲苯,氮气保护下加入dmap(9.7g,80mmol)和四氯化钛(9.3g,60mmol)回流反应6小时,冷却,将反应液倒入水中,浓缩除去甲苯,ea和水分液,合并有机相,浓缩,ea和pe过柱子纯化得到白色固体1.68g,yield=22%。

对比化合物1为f4tcnq;对比化合物2为hatcn;对比化合物3为ndp9。

oled器件的制备与表征

器件结构为:具有ito/p-dopat:htl(3:100,10nm)/htl(120nm)/host:10%dopant(40nm)/etl:liq(30nm)/liq(1nm)/al(100nm)/阴极的oled器件的制备步骤如下:

a、导电玻璃基片的清洗:首次使用时,可用多种溶剂进行清洗,例如氯仿、酮、异丙醇进行清洗,然后进行紫外臭氧等离子处理;b、hil(10nm),htl(120nm),eml(40nm)、etl(30nm):在高真空(1×10-6毫巴,mbar)中热蒸镀而成。c、阴极:liq/al(1nm/100nm)在高真空(1×10-6毫巴)中热蒸镀而成;d、封装:器件在氮气手套箱中用紫外线硬化树脂封装。

其中:eml材料选自host:10%dopant(40nm);etl材料选自etl:liq(30nm)。

其中:p-dopant选自本发明的合成化合物及对比化合物1-3.

各oled器件的电流电压(j-v)特性通过表征设备来表征,同时记录重要的参数如效率,寿命及外部量子效率。经检测,采用本发明的合成化合物作为p-dopant所得到器件的效率和寿命都优于对比实施例,具体如表1所述。

表1

由表1可知,按照本发明所述的化合物作为有机电子器件的空穴注入层中的p型掺杂材料,其效率和寿命相对于对比实施例1和2和3均有大幅提高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征:

1.一种有机化合物,其结构如通式(i)或(ii)所示:

其中,m选自n原子或b原子;

y1、y2、y3分别独立选自以下基团:

r4、r5独立选自氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f;或氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f取代的芳族或杂芳族基团;

m、n独立地选自0-5的整数;

*表示连接位置;

z选自单键、cr6r7、nr6、o、s、sir6r7、pr6、p(=o)r6、s=o、s(=o)2或c=o;

r为0或1;

r1-r3、r6-r7每次出现时,独立选自h、d,或具有1至20个c原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或具有3至20个c原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基,或甲硅烷基,或具有1至20个c原子的酮基,或具有2至20个c原子的烷氧基羰基,或具有7至20个c原子的芳氧基羰基,氰基,氨基甲酰基,卤甲酰基,甲酰基,异氰基,异氰酸酯,硫氰酸酯或异硫氰酸酯,羟基,硝基,cf3,cl,br,f,i可交联的基团,或者具有5至60个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团,或具有5至60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合;相邻的r1-r3、r6-r7可以彼此结合形成取代或未取代的环;

u,v,w独立地选自0-3的整数。

2.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于:y1、y2、y3分别独立选自以下基团:

*表示连接位置。

3.根据权利要求1所述的有机化合物,其特征在于:r1-r3选自氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f或者被氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f取代的芳香基团或杂芳香基团。

4.根据权利要求3所述的有机化合物,其特征在于:被氰基、硝基、亚硝基、cf3、ocf3、cl、b、i或f取代的芳香基团或杂芳香基团选自如下基团:

其中:

x每次出现时,独立选自cr8或n;

w每次出现时,独立选自cr9r10、nr9、o、s、sir9r10、pr9、p(=o)r9、s=o、s(=o)2或c=o;

r8-r10每次出现时,独立选自h、d,或具有1至20个c原子的直链烷基,或具有3至20个c原子的支链或环状的烷基,或具有1至20个c原子的酮基,或具有2至20个c原子的烷氧基羰基,或具有7至20个c原子的芳氧基羰基,氰基,氨基甲酰基,氰基、硝基、亚硝基、cf3、cl、b、i或f,或者具有5至60个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团,或具有5至60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,或这些体系的组合。

5.一种高聚物,其特征在于:包含一重复单元,所述重复单元选自如权利要求1-4任一项所述的有机化合物。

6.一种混合物,其特征在于:包含一种如权利要求1-4任一项所述的化合物,或如权利要求5所述的一种高聚物,及至少一种有机功能材料,所述有机功能材料选自空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料、空穴阻挡材料、发光体、主体材料或有机染料。

7.一种组合物,其特征在于,包括一种如权利要求1-4任一项所述的化合物、如权利要求5所述的一种高聚物或权利要求6所述的混合物,及至少一种有机溶剂。

8.一种有机电子器件,其特征在于,包含一功能层,所述功能层材料包含一种如权利要求1-4任一项所述的化合物、如权利要求5所述的一种高聚物或如权利要求6所述的混合物,或由权利要求7所述的组合物制备而成。

9.根据权利要求8所述的有机电子器件是一有机电致发光器件,其特征在于,所述功能层选自空穴注入层或空穴传输材料。

技术总结
本发明公开了一种有机化合物,按照本发明所述的有机化合物,具有优异的空穴注入性能和稳定性,可作为有机电致发光器件的空穴注入材料,也可作为掺杂剂掺杂在空穴注入层或空穴传输层中,这样既可低电压驱动,也可提高电致发光效率,延长器件寿命。

技术研发人员:杨曦
受保护的技术使用者:杨曦
技术研发日:2020.03.13
技术公布日:2020.06.09

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