[发明专利]含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物及制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光材料领域，具体涉及含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物，本发明同时包括含有主客体结构的树枝状铱配合物的制备方法，也包括该树枝状铱配合物在有机电致发光领域的应用。

背景技术

在有机电致发光领域，由于荧光发射仅能利用占激子总数25%的单线态激子，而磷光发射则可以利用占激子总数75%的三线态激子辐射发光，因而发光效率得以大幅度提高。在1998年，Forrest和Thompson首次报道了磷光电致发光现象，开启了有机电致发光全新的领域。由于磷光材料固有的高效激子利用率，是最有希望获得高效电致发光器件的材料，因此，基于磷光电致发光成为近年来研究的重点，其中铱配合物由于良好的性能而成为近年研究的热点。

由于磷光发射具有较长的寿命，使得三线态激子在辐射跃迁之前可以在材料中迁移较远的距离，这就大大增加了激子相互淬灭的机会。若在器件中高浓度掺杂，或者器件工作电流增大时，会出现明显的效率滑落，这种现象在以纯配合物作为发光层的发光电化学池器件中表现得尤为明显。

阻止激子淬灭有效的方法是使用合适的主体材料，然而，与配合物良好匹配的主体材料并不容易设计。在很多情况下，由于配合物与主体材料结构相似性相差太大，使得两者相容性很差，在器件中容易出现相分离的情况，这将严重影响器件的稳定性和寿命。

若通过适当的分子设计，使得磷光材料自身能抵抗激子淬灭，能够不使用主体材料或对主体材料并不挑剔的情况下高效发光，则可以大大简化器件的制备工艺，提高器件效率。实现此效果最好的方法是将配合物重金属发光中心用大空间位阻的基团包裹起来，使得三线态激子相互隔离，降低淬灭机会，由此树枝状配体的研究受到关注；若树枝状配体同时具有主体的性质，那么最终制备的主客体型配合物，可以在很大程度上降低发光淬灭，并且极大地提高与主体材料的相容性，甚至有可能凭借纯配合物而不用主体材料的辅助而高效发光。

发明内容

技术问题：本发明的目的之一在于提供含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物，该铱配合物由环金属配体与含有主体结构的树枝状中性辅助配体构成。该铱配合物具有较大空间位阻的树枝状配体，同时具备磷光客体和主体材料的性质，可降低材料发光自淬灭，提高与主体材料的相容性，从而提高器件效率。

本发明的目的之二在于提供含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物的制备方法。

本发明的目的之三在于提供含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物的应用领域。

本发明的目的之四在于提供的电致发光器件可通过旋涂加工方式制备。

技术方案：本发明的含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物由环金属配体与含有主体结构的树枝状中性辅助配体构成，所述含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物具有如下结构通式：

其中，n为正整数；其中，X为H或N；

其中，Y₁、Y₂、Y₃和Y₄为氢基、甲基、乙基、丁基、叔丁基、三苯基硅烷基、三苯基甲基或咔唑基，Y₁、Y₂、Y₃和Y₄可以相同也可以不同；

其中，为具有以下结构的杂环化合物：

本发明的的含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物的制备方法为：先合成含有主体结构的树枝状中性辅助配体，然后通过配位反应合成含有主客体结构的树枝状离子型铱配合物；其合成过程包括如下步骤：

S1、含有主体结构的N^N辅助配体的制备：

具体是通过三步亲电取代反应和一步亲核取代反应得到含主体结构的辅助配体，具体步骤如下：

1）第一步亲电取代反应（i）以THF为溶剂，n-BuLi为催化剂，先在-78℃下锂化10min，后70℃氮气保护条件下回流反应6h，

2）第二步亲电取代反应（ii）以THF为溶剂，三乙胺为催化剂，氮气保护条件下室温反应24小时，

3）第三步亲核取代反应（iii）以DMF为溶剂，NaOH为催化剂，氮气保护条件下室温搅拌24小时，

4）第四步亲电取代反应（iv）以丙酮为溶剂，K₂CO₃为催化剂，氮气保护条件下回流搅拌24小时；