一種作為oled摻雜材料的磷光銥配合物的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及0LED摻雜材料,尤其是涉及一種含有吡啶基吡啶及吡啶基二苯并雜環 結構的銥配合物,及其在0LED器件上的應用。
【背景技術】
[0002] 與液晶顯示(LCD)相比,有機電致發光器件(0LED)具有驅動電壓低;發光亮度和發 光效率高;發光視角寬,響應速度快;另外還有超薄,可制作在柔性面板上等優點。被譽為 '二i世紀平板顯不技術。'有機電致發光材料分為兩大類:有機電致焚光材料和有機電 致磷光材料。其中有機電致熒光是單重態激子輻射失活的結果。在有機電致發光過程中,三 重態激子和單重態激子是同時生成的,通常單重態激子和三重態激子生成的比例為1:3,而 根據量子統計的禁阻效應,三重態激子重要發生非輻射衰減,對發光貢獻很小,只有單線態 激子福射發光,
[0003] 對0LED器件來說,發光效率難以提高的根本原因在于發光過程為單線態激子的發 光,這樣發光器件的最大內部量子效率僅為25%,最大發光外量子效率最大為5%左右。
[0004] 如何同時利用單線態和三線態發光以提高發光效率成為0LED領域的重要研究課 題,用磷光材料代替熒光材料是實現磷光發射的基本方法,為了提高三線激發態的磷光量 子產率,通常在磷光材料中引入重金屬原子,借以提高激發態分子的自旋軌道偶合,縮短磷 光壽命,使原來自旋禁阻的最近激發三線態到單線基態的躍迀變為允許,從而是材料的發 光效率大大提高。Forrest小組用八乙基卟啉鉑(PtOEP)摻雜在小分子主體材料8-羥基喹啉 鋁中制作了紅色電致磷光器件,外量子效率達到4%,至此電致磷光的研究得到極大關注, 其中銥配合物因其三線態壽命較短,具有良好的發光性能,是研究的最多也是最有應用前 景的一類磷光材料。而以銥為內核的綠色磷光材料是研究最早的材料,Ir(ppy)3是 Thompson與Forrest團隊提出的最早的一種綠色磷光材料。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的上述問題,本申請人提供了一種作為0LED摻雜材料的磷光銥 配合物。本發明配合物以金屬銥作為結構內核,作為發光層摻雜材料使器件具有良好的光 電性能。
[0006]本發明的技術方案如下:
[0007] 一種作為0LED摻雜材料的磷光銥配合物,該化合物含有吡啶基吡啶結構,該配合 物的結構式通式如通式(1)所示:
[0009] 通式(1)中,η為1或2;
[001 0]通式(1)中,Ri、R2、R3、R4分別獨立地選擇為氫、烷基或芳香基中的一個基團;Ri、R2、R3、R4分別優選為氫基、甲基、乙基或苯基。
[0011]通式(1)中,金屬銥右側的結構通過C,N與銥相連,金屬銥右側的結構為:
[0013] 中的任一種;
[0014] 其中抱、1?6、辦、1?8分別獨立地選擇為氫、烷基或芳香基中的一個基團;1? 5、1?6、辦、1?8分 別優選為氫基、甲基、乙基或苯基;XSCh的直鏈或支鏈烷基取代的N原子、氧原子或硫原 子。
[0015] 進一步該配合物結構式通式如通式(2)所示:
[0017] 通式⑵中,n=l或2;1?1、1?2、1?3、1?4、1^、1?6分別為氫、(: 1-1()的直鏈或支鏈烷基、苯基、 芳香基;X為d-4的直鏈或支鏈烷基取代的N原子、氧原子或硫原子。辦、1?2、1?3、1?4、1? 5、1?6分別優 選為氫基、甲基、乙基或苯基。
[0018] 進一步該配合物結構式通式如通式(3)所示:
[0020] 通式(3)中,n=l或2也、1?2、1?3、1?4、1^、1?6、1?7、1?8分別為氫、(: 1-1()的直鏈或支鏈烷基、 苯基、芳香基;1^、1?2、1? 3、1?4、1?5、1?6、1?7、1? 8分別優選為氫基、甲基、乙基或苯基。
[0021] 進一步該配合物結構式通式如通式(4)所示:
[0023] 通式⑷中,n=l或2也、1?2、1?3、1?4、1^分別為氫、(:1- 1()的直鏈或支鏈烷基、苯基、芳香 基;1^、1?2、1?3、1?4、1^分別優選為氫基、甲基、乙基或苯基。
[0024]該配合物的具體結構式為:
[0040] -種包含所述銥配合物的發光器件,所述銥配合物作為發光器件的發光層的摻雜 材料,應用于0LED照明或顯示。
[0041] 本發明有益的技術效果在于:
[0042]本發明銥配合物應用于0LED器件,可以作為發光層材料的摻雜材料,在電場作用 下可以發磷光,可以應用于0LED照明或者0LED顯示領域。
【附圖說明】
[0043] 圖1為本發明銥配合物應用的器件結構示意圖;
[0044] 其中,1為透明基板層,2為透明電極層,3為空穴注入層,4為空穴傳輸層,5為發光 層,6為電子傳輸層,7為電子注入層,8為陰極反射電極層。
【具體實施方式】
[0045]下面結合附圖和實施例,對本發明進行具體描述。
[0046]實施例1:化合物1的合成 [0047] 2-(4-二苯并呋喃)吡啶的合成:
[0049] 4-二苯并咲喃硼酸(10 ·Og,47 · 2mmo1),2-氯吡啶(4 · 4g,40mmo1),碳酸鈉(10 · 2g, 96mmol),四(三苯基膦)鈀(0.5g,0.4mmol),甲苯,乙醇,水各50ml依次加入反應瓶中,氮氣 保護下回流反應10小時,冷卻至室溫,分液,水層用EA提取,合并有機層,分別用飽和食鹽水 和水洗,有機層用硫酸鎂干燥,過濾,濾液旋干,過硅膠柱,得到9g產物,HPLC純度99.1 %。
[0050] 化合物1的合成:
[0052] 原料l(2.0g,3.0mmol),原料2(2.0g,8.2mmol)加入反應瓶中,加入50ml乙醇,氮氣 保護下回流反應24小時,反應過程中有固體析出,反應結束后過濾,得到的固體過柱子,洗 脫劑比例為石油醚:二氯甲烷= 1:1,得到1.8g固體,即為所述化合物1,純度99.5%。
[0053]實施例2:化合物2的合成 [0054] 3-硝基二苯并呋喃的合成:
[0056] 反應瓶中加入150ml三氟乙酸,接著加入二苯并呋喃(14.2g,82mmol),室溫下劇烈 攪拌使其溶解,冰水冷浴,將70%HN〇3(9.lg,lOlmmol)加入到50ml三氟乙酸中,緩慢加入反 應瓶中,攪拌40分鐘,之后將反應液倒入到300ml冰水中再攪拌30分鐘,過濾,得類白色固 體,分別用2M氫氧化鈉溶液和水洗,得到的固體再用乙醇重結晶,得到淺黃色固體14.7g。
[0057] 3-氨基二苯并呋喃的合成:
[0059] 3-硝基二苯并咲喃(12.6g,60mmol)溶于800ml乙酸乙酯中,用氮氣趕空氣5分鐘, lOOOmgPd/C加入其中,氫化開始,加壓氫氣60psi,當60psi的壓力能穩定保持15分鐘而不 再減小的時候反應完全,反應液用砂芯漏斗過濾,濾液旋干得到白色固體(10.9g,58mmol)。 [0060] 3-溴二苯并呋喃的合成:
[0062] 亞硝酸鈉(4 · 4g,65mmol)在0°C時溶于40ml濃硫酸中,3-氨基二苯并咲喃(10 · 6g, 58mmol)溶在少量冰醋酸中慢慢滴入反應液中,保持溫度低于5°C,滴加完后保溫0°C再繼續 攪拌2小時,加入200ml乙醚到反應液中攪拌,有重氮鹽析出,過濾,得棕色固體;另一個反應 瓶中加入CuBr(12.5g,87mmol),300ml48%的HBr,最后加入得到的棕色重氮鹽,升溫至66°C 保持2小時,冷卻至室溫,過濾,濾餅用水洗兩次,得到的固體用石油醚:二氯甲烷=10:1的 洗脫劑過柱子,得到9.6g固體。
[0063] 2-(3-二苯并呋喃)頻那醇硼烷的合成:
[0065] 3-溴二苯并呋喃(4.8g,19.4mmol),雙頻那醇二硼烷(6.5g,25.5mmol),K0Ac (7.7g,78mmol),100ml二氧六環加入反應瓶中,通氮氣10分鐘,加入Pd(dppf)2Cl2(160mg, 0.02mmol),再通氮氣10分鐘,加熱至80°C過夜約20小時,自然冷卻至室溫,過濾,濾液用水 洗,用乙酸乙酯提取,有機層用無水硫酸鈉干燥,過濾,濾液旋干,得棕色固體,過柱子,得到 5.lg固體。
[0066] 2-(3-二苯并呋喃)吡啶的合成:
[0068] 二苯并咲喃頻那醇硼酸酯(11.8g,40mmol),2_溴吡啶(5.8ml,60mmol),碳酸鈉 (10 · 2g,96mmol),四(三苯基膦)鈀(0 · 5g,0.4mmol),甲苯,乙醇,水各50ml依次加入反應瓶 中,氮氣保護下回流反應10小時,冷卻至室溫,分液,水層用EA提取,合并有機層,分別用飽 和食鹽水和水洗,有機層用硫酸鎂干燥,過濾,濾液旋干,過硅膠柱,洗脫劑比例石油醚:乙 酸乙酯=20:1,得到8.7g產物,HPLC純度99.0 %。
[0069]化合物2的合成:
[0071] 原料l(2.9g,4.0mmol),原料2(4.lg,16.2mmol)加入反應瓶中,加入70ml乙醇,氮 氣保護下回流反應24小時,反應過程中有黃色固體析出,反應結束后過濾,得到的亮黃色固 體過柱子,洗脫劑比例為石油醚:二氯甲烷=1:1,得到l.lg固體,即為所述化合物2,純度 99.2%〇
[0072]實施例3:化合物4的合成
[0074]原料l(3.2g,4.4mmol),原料2(3.2.lg,13mmol)加入反應瓶中,加入50ml乙醇,氮 氣保護下回流反應24小時,反應過程中有固體析出,反應結束后過濾,得到的固體過柱子, 洗脫劑比例為石油醚:二氯甲烷= 1:1,得到2.lg固體,即為所述化合物4,純度99.0%。 [0075]實施例4:化合物10的合成
[0076] 2-(4-二苯并呋喃)-4_甲基吡啶的合成:
[0078] 4-二苯并咲喃硼酸(10 · 0g,47 · 2mmol),2-氯吡啶(5 · 2g,40mmol),碳酸鈉(10 · 2g, 96mmol),四(三苯基膦)鈀(0.5g,0.4mmol),甲苯,乙醇,水各50ml依次加入反應瓶中,氮氣 保護下回流反應10小時,冷卻至室溫,分液,水層用EA提取,合并有機層,分別用飽和食鹽水 和水洗,有機層用硫酸鎂干燥,過濾,濾液旋干,過硅膠柱,得到9.5g產物,HPLC純度99.4 %。 [0079]化合物10的合成:
[0081 ] 原料l(2.3g,3.Ommo1),原料2(2.3g,8.2mmo1)加入反應瓶中,加入60ml乙醇,氮氣 保護下回流反應24小時,反應過程中有固體析出,反應