專利名稱：含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的空穴傳輸材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電材料領(lǐng)域，特別是含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的空穴傳輸材料及制備方法，同時(shí)對(duì)他們的光電性質(zhì)進(jìn)行研究。該類空穴傳輸材料具有良好的溶解性能，適合采取經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單的旋涂方法制備大面積固體膜，材料具備優(yōu)良的熱性能和合理的最高分子占據(jù)軌道能級(jí)，相關(guān)性能測(cè)試表明，該類材料適合作為空穴傳輸材料使用。
背景技術(shù)：
空穴傳輸材料是制備光電轉(zhuǎn)換器件的重要功能原料，主要應(yīng)用于有機(jī)光導(dǎo)體 (OPC)，有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)和染料敏化太陽能電池(DSSC)中。在功能分離型有機(jī)光導(dǎo)體中，空穴傳輸材料傳輸性能的優(yōu)劣直接影響到有機(jī)光導(dǎo)體的光敏性。而在有機(jī)電致發(fā)光器件中，空穴傳輸層傳輸載流子能力直接影響到了器件電子注入效率，激子的形成等，從而影響到了器件的亮度、效率和壽命等作用。另外具有發(fā)光性能的空穴傳輸材料由于可以減少器件的厚度，簡(jiǎn)化器件的制作工藝而受到人們的重視。尋求新型性能優(yōu)良的空穴傳輸材料是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。迄今為止，已有大量的空穴傳輸材料開發(fā)成功，其中代表性的品種有三苯胺類化合物、芳香族腙類化合物、聯(lián)苯二胺類化合物、苯乙烯類化合物和丁二烯類化合物等。其中三苯胺類化合物能夠在電場(chǎng)作用下形成銨離子自由基使其具有較高的空穴遷移率，而且其較高的LUMO的能級(jí)可以阻擋電子穿越發(fā)光層到達(dá)正極，成為空穴傳輸材料(HTM)的首選。有機(jī)小分子三苯胺類化合物以其合成簡(jiǎn)單、容易提純而日益受到重視。目前在有機(jī)小分子電致發(fā)光器件中常用的空穴傳輸材料N，N’ - 二苯基-N，N’ -雙-(3-甲基苯基)-[1，1，_ 聯(lián)苯]-4，4，_ 二胺(TPD)和 N，N' - 二苯基-N，N' -二(1_ 萘基)_1，1'-聯(lián)苯_4，4' -二胺(NPB)，就是具有三芳胺結(jié)構(gòu)單元的化合物。但這些小分子化合物成膜性不好，這些空穴傳輸材料只能通過真空蒸鍍法來應(yīng)用于OLED顯示器上，但這很不利于商業(yè)化應(yīng)用。作為小分子三苯胺類空穴傳輸材料，具備良好的溶解性可以保證其利用經(jīng)濟(jì)可行的旋涂方法制備大面積固體膜；另外化合物應(yīng)該具有合理的HOMO能級(jí)，從而有利于空穴的注入；要有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，可以避免由于材料較低的Tg引起的傳輸層軟化、空穴傳輸物質(zhì)從有機(jī)樹脂中滲出及傳輸性能下降等問題，保證了器件能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。從分子設(shè)計(jì)的角度上看，引入甲氧基及非平面連接基團(tuán)可以提高分子的溶解性；設(shè)計(jì)空間位阻大、不對(duì)稱的化合物，可以使分子與分子之間的凝聚力減小，從而減少結(jié)晶的傾向，提高了材料的Tg。因此本專利將聯(lián)吡啶和三苯胺通過不同的橋鍵連接，并引入甲氧基，以期制備具有良好溶解性和較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的空穴傳輸材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制備具有良好溶解性的一類含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的新型空穴傳輸材料，提供一類可作為空穴傳輸材料的含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)化合物及其制備方法。
具體技術(shù)方案如下一類含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的新型空穴傳輸材料，具有如下結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1. 一類含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的新型空穴傳輸材料，其特征是具有如下結(jié)構(gòu)
2. —種權(quán)利要求1所述的含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱空穴傳輸材料，其特征在當(dāng)R1為=、&和R3均為CH3時(shí)，空穴傳輸材料的結(jié)構(gòu)式為Sl ；
3.權(quán)利要求2所述的空穴傳輸材料的制備方法，其特征是S1-S6結(jié)構(gòu)空穴傳輸材料的合成方法為N2保護(hù)下，向反應(yīng)器中加入相應(yīng)的三苯胺醛，Horner試劑和干燥的四氫呋喃，攪拌至全部溶解后冰浴降溫至0°C，滴加叔丁醇鉀的四氫呋喃溶液，反應(yīng)液在冰浴條件下攪拌反應(yīng)完全后旋蒸除去溶劑，用二氯甲烷溶解后，水洗兩次后用無水MgSO4干燥，旋蒸除去溶劑，粗品用柱色譜分離后可得到目標(biāo)產(chǎn)物S1-S6 ；三苯胺醛、Horner試劑和叔丁醇鉀的投料摩爾比為 1 1. 1 1. 65 2. 2。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是所述的三苯胺醛為
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征是所述的Horner試劑為
全文摘要
本發(fā)明涉及光電材料領(lǐng)域，特別是含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的空穴傳輸材料及制備方法；N2保護(hù)下，向反應(yīng)器中加入相應(yīng)的三苯胺醛，Horner試劑和干燥的四氫呋喃，攪拌至全部溶解后冰浴降溫至0℃，滴加叔丁醇鉀的四氫呋喃溶液，反應(yīng)液在冰浴條件下攪拌反應(yīng)完全后旋蒸除去溶劑，用二氯甲烷溶解后，水洗兩次后用無水MgSO4干燥，旋蒸除去溶劑，粗品用柱色譜分離后可得到目標(biāo)產(chǎn)物(結(jié)構(gòu)式如下)。本發(fā)明提供了一類新型含有三苯胺和聯(lián)吡啶結(jié)構(gòu)的空穴傳輸材料、制備及光電性質(zhì)研究，豐富了小分子空穴傳輸材料的研究?jī)?nèi)容，拓展了新型空穴傳輸材料的設(shè)計(jì)思路。對(duì)于有機(jī)光電空穴傳輸材料的研究有著重要的理論和實(shí)際意義。
文檔編號(hào)C07D213/38GK102181282SQ201110068968
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者呂海軍, 李祥高, 王世榮, 高文正 申請(qǐng)人:天津大學(xué)