專利名稱：一種二-三芳胺取代膦氧基苯并菲類化合物、中間體及制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光領(lǐng)域，具體涉及一種基于磷氧官能團與三芳胺而設(shè)計的雙極性有機材料及其制備方法，以及其在有機電致發(fā)光器件中磷光發(fā)光層的主體材料、電子或空穴傳輸材料中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode,簡稱0LED)是一種以有機材料作為活性材料的電流驅(qū)動式發(fā)光器件，具體是指有機半導(dǎo)體材料和有機發(fā)光材料在電場的驅(qū)動下，通過載流子注入和復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的技術(shù)。與無機材料不同，有機材料具有合成成本低、功能可調(diào)、可柔性、以及成膜性好的特點。而且基于有機材料的器件通常制作工藝簡單，易于大面積制備，環(huán)境友好，可采用操作溫度較低的薄膜制備方法，因此具有制作成本低的優(yōu)點，具有巨大的應(yīng)用潛力并在過去的20年內(nèi)引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注與研究。有機電致發(fā)光及相應(yīng)的研究最早要追溯到1963年，當時美國紐約大學(xué)的P.Pope等人將數(shù)百伏的電壓通過蒽晶體時觀察到發(fā)光現(xiàn)象，并借此發(fā)表了世界上第一篇關(guān)于OLED的文獻，但由于驅(qū)動電壓過高與發(fā)光效率太低，這一技術(shù)在當時并未受到重視。1979年，柯達公司的鄧青云博士意外地發(fā)現(xiàn)了一塊做實驗用的有機蓄電池在發(fā)光，從此展開了對OLED的研究。1987年美國柯達公司的C.W.Tang等人首次把空穴傳輸層引入到有機發(fā)光器件中，他們采用真空蒸鍍技術(shù)把Alq3和TH)鍍膜制成了一種雙層有機材料結(jié)構(gòu)的非晶膜型器件，該器件具有1%的外部量子效率，在低于IOV的工作電壓下有超過lOOcd/m2的亮度，效率超過1.51m/W，至此，OLED才引起世人觀注(US4356429)。這類器件具有輕薄、高亮度、寬視角、驅(qū)動電壓低，色彩豐富，快速響應(yīng)、對比度高能耗低、環(huán)境適應(yīng)性強、成本低等優(yōu)點，可廣泛用于平面發(fā)光元件如平板顯示器和面光源，因此OLED的研究已經(jīng)不限于學(xué)術(shù)界，幾乎所有的國際著名的電子公司 及化學(xué)公司都投入巨資進入該領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種二 -三芳胺取代膦氧基苯并菲類化合物，其特征在于，具有結(jié)構(gòu)式(Pn)所示的結(jié)構(gòu):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲類化合物，其特征在于:所述R3和R4同時為氫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲類化合物，其特征在于:ΑΓι、Ar2彼此獨立地為苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基、聯(lián)苯基、呋喃基、喹啉基、異喹啉基、芴基、茚并芴基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、N-甲基咪唑基、N-苯基咪唑基、苯并蒽基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-吡啶基、4-吡啶基、取代或未取代的鄰亞聯(lián)苯基。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲類化合物，其特征在于=Ar3為苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基、聯(lián)苯基、呋喃基、喹啉基、異喹啉基、1-萘基、2-萘基、蒽基、苯并蒽基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-惡唑基、2-吡啶基或4-吡啶基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲類化合物，其特征在于:&、R2彼此獨立地為氫、廣8個碳原子的烷烴基、f 5個碳原子的烷氧烴基、環(huán)烷烴基、芳基或雜芳基。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膦二-三芳胺取代膦氧基苯并菲類化合物，其特征在于: 所述的燒經(jīng)基為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或異丁基； 所述的燒氧經(jīng)基為甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基或異丁氧基； 所述的芳基為苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基或聯(lián)苯基； 所述的雜芳基為呋喃基、喹啉基、異喹啉基、芴基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、N-甲基咪唑基、苯并蒽基、噻吩基、2-吡啶基或4-吡啶基。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一所述的二-三芳胺取代膦氧基苯并菲類化合物，其特征在于，所述化合物選自以下結(jié)構(gòu)式中的一種:
8.一種制備權(quán)利要求1-7任一所述的二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲類化合物的中間體，其特征在于，具有結(jié)構(gòu)式(Sn)所示的結(jié)構(gòu):
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的中間體，其特征在于:所述R3和R4為氫。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的中間體，其特征在于: Ar3為苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基、聯(lián)苯基、呋喃基、喹啉基、異喹啉基、1-萘基、2-萘基、蒽基、苯并蒽基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-惡唑基、2-吡啶基或4-吡啶基。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的中間體，其特征在于: R1、R2彼此獨立地為龜*、甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基或異丁氧基、氣、氣、漠以及甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、苯基、甲苯基、乙苯基、二甲苯基、聯(lián)苯基、呋喃基、喹啉基、異喹啉基、芴基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、N-甲基咪唑基、苯并蒽基、噻吩基、2-吡啶基或4-吡啶基。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一所述的中間體，其特征在于，所述中間體選自以下結(jié)構(gòu)式:
13.一種制備權(quán)利要求2-7任一所述的二 -三芳胺基取代膦氧基苯并菲類化合物的方法，其特征在于:所述化合物是由權(quán)利要求9-11任一所述的中間體在催化劑存在下，與二芳胺發(fā)生Buchwald-Hartwig反應(yīng)制得；
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲類化合物的方法，其特征在于:在氮氣保護下將中間體和二芳胺以及催化劑加入到無水溶劑中，所得混合物在70-140°C下反應(yīng)后冷卻至室溫，加水淬滅并分液，萃取水相并合并有機相，干燥即得粗產(chǎn)品O
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的制備二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲類化合物的方法，其特征在于: 所述催化劑為叔丁醇鈉、二 (亞芐基丙酮)鈀和三叔丁基膦。
16.一種制備權(quán)利要求9-12任一所述的中間體的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將結(jié)構(gòu)式(X)所示的苯乙烯基萘在碘和環(huán)氧丙烷催化劑存在下發(fā)生催化關(guān)環(huán)反應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)式(Y)所示的二氯代1，12- 二溴苯并[C]菲衍生物；
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備中間體的方法，其特征在于，所述步驟(I)中，所述結(jié)構(gòu)式(X)所示的苯乙烯基萘是通過如下步驟制得的: (i )將結(jié)構(gòu)式(a)所示的溴節(jié)與三苯基膦發(fā)生反應(yīng),得到結(jié)構(gòu)式(b)所示的三苯基溴化磷衍生物；
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備中間體的方法，其特征在于，所述步驟(I)中，所述結(jié)構(gòu)式(X)所示的苯乙烯基萘是通過如下步驟制得的: (i ’)將結(jié)構(gòu)式(e)所示的溴甲基萘與三苯基膦發(fā)生反應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)式(f)所示的三苯基溴化磷衍生物；
19.一種用于有機電致發(fā)光器件的材料,包括權(quán)利要求1-7中任意一項所述的二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲類化合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的有機電致發(fā)光器件的材料，其特征在于，所述材料為磷光主體材料、電子傳輸或空穴轉(zhuǎn)輸材料。
21.一種有機電致發(fā)光器件，包括陰極、陽極和有機功能層，所述有機功能層中包括至少一個發(fā)光層，其特征在于:所述發(fā)光層中的磷光主體材料為一種或多種權(quán)利要求1-7中任意一項所述的二-三芳胺基取代膦氧基苯并菲類化合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于:所述磷光主體材料中摻雜有磷光染料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有磷氧官能團以及三芳胺官能團的雙極性有機材料。此類化合物通式如下式(Pn)所示，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4和Ar5彼此獨立地為芳基或雜芳基；R1～R4彼此獨立地為氫、烷烴基、烷氧烴基、環(huán)烷烴基、芳基、或雜芳基。本發(fā)明的雙極性化合物，作為三重態(tài)發(fā)光染料的主體材料或者載流子傳輸材料使用，其具備高載流子傳輸能力、高穩(wěn)定性的特點，同時，既能夠傳輸電子又能夠傳輸空穴，有效地保證了發(fā)光層的電荷傳輸平衡，提高相應(yīng)有機電致發(fā)光器件的亮度和效率，改善有機電致發(fā)光器件的壽命，克服器件在大電流下的效率低和壽命短的缺點。
文檔編號H01L51/54GK103183711SQ20121037451
公開日2013年7月3日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者邱勇, 范洪濤, 李建仁, 李銀奎 申請人:昆山維信諾顯示技術(shù)有限公司, 清華大學(xué), 北京維信諾科技有限公司