本發明涉及一種星形化合物,尤其涉及一種可用于OLED主體材料的星形化合物、所述星形化合物的制備方法、以及所述星形化合物的應用。
背景技術:
目前顯示屏以TFT(Thin Film Transistor,薄膜場效應晶體管)-LCD為主,由于TFT-LCD為非自發光顯示器,必須透過背光源投射光線,依序穿透TFT-LCD面板中的偏光板、玻璃基板、液晶層、彩色濾光片、等相關零部件,最后進入人眼睛成像,達到顯示功能。
LED顯示器集微電子技術、計算機技術、信息處理于一體,以其色彩鮮艷、動態范圍廣、亮度高、壽命長、工作穩定可靠等優點,成為最具優勢的公眾顯示媒體,目前,LED顯示器已廣泛應用于大型廣場、商業廣告、體育場館、證券交易等,可以滿足不同環境的需要。
OLED顯示是類似于且優于LCD的下一代平板顯示技術。OLED具有非常簡單的三明治結構,即兩層電極之間夾有一層非常薄的有機材料,當有電流通過時,這些有機材料就會發光。CN101125913A公開一種9,9-二取代基-3,6-芴聚合物,是寬帶隙、發紫外光的高分子材料。與LCD顯示相比,OLED具有諸多優點:由于OLED本身可以發光、無需背光源,因此具有全固態、自主發光、亮度高、高分辨率、視角寬、響應速度快、厚度薄、體積小、重量輕、可使用柔性基板、低電壓直流驅動(3-10V)、功耗低、工作溫度范圍寬等。由于其具備大量的優點,使得它在各個領域具有廣泛的應用前景,如照明系統、通訊系統、車載顯示、便攜式電子設備、高清晰度顯示甚至是軍事領域。
目前有機發光二極管器件中的發光層,幾乎都使用主客體發光系統結構即將客體發光材料摻雜于主體材料中,這可以大大降低由于濃度過大引起的發光淬滅效應,尤其是磷光發光材料的三線態-三線態湮滅效應。在主客體摻雜系統中, 一般要求主體材料的能隙大于客發光體材料的能隙,這樣能量很容易從主體材料傳遞到客體材料;反之則容易發生能量從客發光體回傳到主體材料而降低器件的效率。除此之外,主體材料在成膜性以及玻璃化溫度上有較高的要求。
技術實現要素:
本發明針對上述技術問題而提出。
本發明的第一個方面提供了一種星形化合物,所述化合物具有結構式(I)所示結構:
其中,X分別獨立的選自C、N;n為1-50的整數;中心環為5-8元環。
其中,R分別獨立地選自H,
本發明的第二個方面是提供一種制備上述星形化合物的方法,其總合成路線如下:
其中,具體合成步驟如下:
1)惰性氣體條件下,將化合物3,6-二溴咔唑化合物、咔唑結構單體、碘化亞銅和無水碳酸鉀用鄰二氯苯溶解,回流反應48小時;
將上述反應混合物冷卻后,依次水洗、萃取和干燥后,去溶劑,然后柱層析得3-R-6-溴-咔唑衍生物;
第一步合成路線如下:
2)惰性氣體條件下,將化合物3-R-6-溴-咔唑衍生物,芳香硼酸化合物,Pd(PPh3)4,碳酸鹽混合后加入THF/H2O混合溶劑反應48h;
將上述反應產物依次冷卻減壓去溶劑、萃取、水洗、干燥,再去溶劑后,柱層析得產物;
第二步合成路線如下:
其中,所述惰性氣體選自氬氣。
其中,步驟一中3,6-二溴咔唑化合物、咔唑結構單體、碘化亞銅和無水碳酸鉀的重量比為1:1:1:4。
其中,步驟二中3-R-6-溴-咔唑衍生物,芳香硼酸化合物,Pd(PPh3)4的重量比6:20:3:20。
其中,所述萃取溶劑選自CH2Cl2。
本發明的第三個方面是提供一種含有結構式(I)所示化合物的有機發光材料
本發明的第四個方面提供了一種OLED器件,包括陰極、陽極以及位于陰極和陽極之間的發光層,其中,所述發光層含有結構式(I)所示的化合物:
本發明采用上述技術方案,與現有技術相比,具有如下技術效果:
1)三個咔唑取代基團之間通過苯環或者三嗪環連接,使基團之間有一定的空間位阻一定程度上避免濃度淬滅效應,不僅增加了分子的扭曲角度,還增加了分子一定程度的剛性,這有利于提高分子的光熱穩定性;
2)咔唑衍生物具有較高的三線態的能隙,并且分子的HOMO(最高占據分子軌道)和LUMO(最低空分子軌道)的能級差較大,有利于能量的傳遞,不 易產生能量從客體回傳到主體;
3)咔唑基團容易修飾,通過引入具有電子傳輸性能以及空穴傳輸性能的單元對咔唑基團進行進一步的修飾,不僅可以以提升材料的電子和空穴傳輸性能而且還一定程度上提高空穴和電子的復合幾率;
4)在咔唑基團的9位引入烷基鏈,對分子的三線態能級影響較小,并且烷基鏈的引入能夠增加分子的成膜性能,便于采用因此溶液法處理工藝。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明進行詳細和具體的介紹,以使更好的理解本發明,但是下述實施例并不限制本發明范圍。
本發明提供了一種化合物用于OLED材料發光層的星形化合物,所述化合物具有結構式(I)所示結構:
其中,X分別獨立的選自C、N;n為1-50的整數;中心環為5-8元環。
本發明的第二個方面是提供一種制備上述星形化合物的方法,其總合成路線如下:
制備例一:
1)氬氣氛圍下,將化合物3,6-二溴咔唑化合物(10mmol),咔唑結構單體(10mmol),碘化亞銅(10mol)和無水碳酸鉀(40mmol)置于圓底燒瓶中,適量鄰二氯苯溶解,回流反應48小時。冷卻后,將反應混合物水洗,CH2Cl2萃取,無水硫酸鎂干燥,蒸干溶劑,柱層析得3-R-6-溴-咔唑衍生物。
其合成步驟:
2)將3-R-6-溴-咔唑衍生物(30mmol),芳香硼酸化合物(100mmol),Pd(PPh3)4](15mmol),Na2CO3(100mmol)置于反應體系。在氬氣保護氛圍下,加入適量的THF/H2O混合溶劑,85℃反應48h后停止反應。冷卻后減壓除去溶劑,分別用CH2Cl2萃取,水洗,無水硫酸鎂干燥,除去溶劑,柱層析得目標產物。
制得的目標星形化合物產率為52%。
其表征結果為:
1HNMR(400MHz,DMSO-d6):8.80(s,3H),8.36(d,J=7.6Hz,3H),8.17(s,3H),8.08(t,J=8.0Hz,6H),7.75(d,J=8.0Hz,3H),7.64(d,J=8.0Hz,3H),4.62(d,J=6.8Hz,6H),7.51–7.47(t,J=7.6Hz,3H),7.29–7.22(m,3H),4.50(t,J=6.8Hz,6H),1.37(t,J=6.8Hz,6H).EI-MS:m/z 658(M+)H-NMR:7.22(2H),7.32(4H),7.48(4H),7.3(1H),7.41(1H),7.43(2H),7.0(2H),8.06(4H),7.61(4H)。
以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述,但其只是作為范例,本發明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言,任何對本發明進行 的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此,在不脫離本發明的精神和范圍下所作的均等變換和修改,都應涵蓋在本發明的范圍內。