[发明专利]以三氟乙酰苯基取代喹啉为配体的铱配合物磷光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光电磷光材料技术领域，具体涉及一种以三氟乙酰苯基取代喹啉为配体的铱配合物磷光材料及其制备方法。

背景技术

根据自旋统计规律，有机电致发光材料中电荧光器件的最高内量子效率的上限为25%，这造成了有机电荧光器件的发光效率的徘徊不前，最大外量子效率只能达到5%左右。而近年来在有机电致发光材料研究上最具突破性的发展之一是对电激发磷光现象的发现，这些磷光材料主要包括一些重金属配合物，如锇、铂、铱的配合物，由于存在强烈的自旋轨道偶合，使得其配合物的单重态激子和三重态激子混杂。进而使得电致磷光可以不受自旋统计规律的影响，最大量子效率可达100%。因此，对这种可明显提高器件外量子效率的重金属配合物的研究具有重要基础理论意义的同时也具有巨大的实用价值。环金属铱配合物由于其相对较短的激发态寿命、高的发光量子效率和优异的发光颜色可调性，被广泛应用于有机电致发光二极管、荧光探针和生物成像等领域。在全色显示方面，绿色和红色两种基色的环金属铱配合物发光材料无论从稳定性、色纯度和发光效率还是使用寿命来看，都能达到实用化的要求。2007年日本Kido研究小组制作基于Ir(ppy)₃的绿光电致发光器件，外量子效率高达27% [Watanabe S, Ide N, Kido J, Jpn. J. Appl. Phys., 2007, 46: 1186-1188]；2006年Leo K研究小组报道了Ir(piq)₃的红光器件，在外量子效率为12.4%、色坐标CIE为（0.68, 0.32）及初始亮度为500cd./m²性能下，器件寿命超过10⁶小时（104年）[Huang Q, Reineke S, Walzer K, Pfeiffer M, Leo K, Appl. Phys. Lett., 2006, 89: 263512-263514]。

相对于氢原子，氟的取代能减少分子振动能量，因此使用含氟的有机化合物为配体，能提高环金属铱配合物的发光效率和强度。同时含氟的材料稳定性高，不易老化变质，且能耐受苛刻的使用条件，因此能提高有机电致发光二极管的使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种以三氟乙酰苯基取代喹啉为配体的铱配合物磷光材料及其制备方法。

本发明提供一种通式如下的含铱配合物磷光材料：

                                                

其中：R是氢原子、烷基、取代烷基、芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基中的一种，所述辅助配体L^Y为吡啶-2-甲酸类衍生物或β-二酮类衍生物。

所述通式中的芳基或取代芳基是苯、联苯、萘、苊、蒽、菲、芘、苝、芴、螺芴中的一种；杂环芳基或取代杂环芳基是吡咯、吡啶、呋喃、噻吩、咔唑、硅芴、磷芴中的一种；芳基或杂环芳基的取代基为卤原子、烷基、烷氧基、氨基、羟基、巯基、酯基、硼酸酯基、酰基、酰胺基、氰基、芳氧基、芳香基或杂环取代基中的一种，取代芳基或取代杂环芳基的取代基个数为单个或多个。

本发明同时提供一种上述含铱配合物磷光材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）合成2-（4-三氟乙酰苯基）-4-取代喹啉的衍生物：

低温和氮气保护下，将2-对溴苯基-4-取代喹啉衍生物和四氢呋喃的混合溶液，加入到二异丙基氨基锂和四氢呋喃的混合溶液中，0.5～3 h后将三氟乙酸乙酯和四氢呋喃的混合溶液滴加到前面的混合液中，加完后反应0.1～1h，然后升温-10～10 ℃，处理得产物；

 

（2）合成铱的二氯桥化合物：

将IrCl₃溶于水中，加入2-（4-三氟乙酰苯基）-4-取代喹啉的衍生物和有机溶剂，温度控制在50～200℃，N₂保护中避光搅拌8～48h，得铱的二氯桥化合物； 

 

（3）制备含铱配合物磷光材料：

将铱的二氯桥化合物溶于有机溶剂中，与辅助配体L^Y衍生物，在碱存在下，温度控制在20～150℃，N₂保护中搅拌3～24h，得到本发明的含铱配合物磷光材料；

      所述步骤（1）中，反应物用量按摩尔份数计是：2-对溴苯基-4-取代喹啉衍生物1份、二异丙基氨基锂1～2份、三氟乙酸乙酯1～2份，四氢呋喃2～50份。