[发明专利]一种含咔唑基环金属配体-铱配合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含咔唑基环金属配体-铱配合物及其制备方法与应用，其属于电子材料技术领域。

背景技术

有机电致发光材料与器件（Organic Light-Emitting Diodes,OLEDs）在新一代显示技术中具有广阔的应用前景，引起了科学界及国际知名公司的广泛关注和积极参与。OLEDs和其他常见的显示技术相比，具有全固态，发光效率高，响应速度快，可使用柔性基板，宽视角，发光颜色可调等诸多优点(Appl.Phys.Lett.,1987,51,913;Appl.Phys.Lett.,1999,75,1;Chem.Soc.Rev.,2011,40,3467)。其中，基于金属铱配合物的磷光材料由于相对较短的发光寿命和较高的量子效率，是最具潜力的电致发光材料(Nature2000,403,750;Adv.Mater.,2010,22,1534)。

咔唑类衍生物具有特殊的刚性稠环结构和良好的空穴传输性能等特点，被广泛应用于有机光电材料、染料和医药等领域(Chem.Rev.,2002,102,4505;Angew.Chem.Int.Ed.,2006,45,7800)。将咔唑基团引入到铱配合物的结构中，其富电子性赋予了铱配合物良好的空穴注入与电子传输能力，使得基质内电子与空穴复合平衡。同时，咔唑基团的引入也可改善铱配合物的成膜性能，刚性的咔唑基团有利于减少磷光材料的自淬灭，从而提高其器件效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种含咔唑基环金属配体-铱配合物及其制备方法与应用。本发明所设计的含咔唑基环金属配体-铱配合物具有优良的发光性能和热稳定性，可作为发光材料用于耐高温电致发光器件中。

本发明采用的技术方案是：一种含咔唑基环金属配体-铱配合物，由4-(9-咔唑基)苯硼酸和卤代氮杂芳环化合物合成的C^N型环金属配体与乙酰丙酮共同络合铱金属离子形成，其结构如下：

所述卤代氮杂芳环化合物选自2-溴吡啶、2-溴-4-甲基吡啶、2-溴-5-甲基吡啶、2-溴-5-甲氧基吡啶、2-溴-5-氟吡啶、2-溴-5-三氟甲基吡啶、2-溴-5-氰基吡啶、2-溴噻唑、2-溴喹啉或2-氯吡嗪。

所述芳基硼酸化合物选自4-(9-咔唑基)苯硼酸。

所述含咔唑基环金属配体-铱配合物的制备方法，具体合成步骤如下：

(1)配体合成：以4-(9-咔唑基)苯硼酸为原料，不同取代基的卤代氮杂芳环化合物为模块，碳酸钾为碱，醋酸钯为催化剂，在无外加配体的条件下，于空气中，发生Suzuki交叉偶联反应，由薄层色谱法跟踪反应进程。反应完全后，经柱层析分离得到目标产物，制得分析纯的联芳化合物，产物结构通过¹HNMR、¹³C NMR和质谱鉴定；

(2)铱配合物合成：向圆底烧瓶中加入IrCl₃·3H₂O和2.5～3当量的配体，在体积比为3:1的乙二醇单乙醚/水混合溶液中，N₂保护条件下，于110℃磁力搅拌，反应24h。反应结束后，分别用正己烷、乙醇洗涤，真空干燥，得到二氯桥中间产物。将二氯桥中间产物、碳酸钾和乙酰丙酮加入圆底烧瓶中，以无水乙二醇单乙醚为溶剂，N₂保护条件下，于120℃磁力搅拌，反应24h。反应结束后，以二氯甲烷和石油醚为洗脱剂，经柱层析分离，得到分析纯的铱配合物，产物结构通过¹H NMR、¹³C NMR和质谱鉴定。

所述铱配合物用作电致发光材料。

上述化合物包括下列任何衍生物：

化合物1：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴吡啶，n=0；

化合物2：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴-4-甲基吡啶，n=0；

化合物3：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴-5-甲基吡啶，n=0；

化合物4：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴-5-甲氧基吡啶，n=0；

化合物5：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴-5-氟吡啶，n=0；

化合物6：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴-5-三氟甲基吡啶，n=0；

化合物7：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴-5-氰基吡啶，n=0；

化合物8：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴噻唑，n=0；

化合物9：卤代氮杂芳环化合物选自2-溴喹啉，n=0；

化合物10：卤代氮杂芳环化合物选自2-氯吡嗪，n=0；