[发明专利]1,8-位咔唑衍生物、其制备方法及其在发光器件中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机材料及其在有机电致发光器件中的应用，具体涉及一种1,8-位咔唑衍生物、其制备方法及其在发光器件中的应用 

背景技术

有机电致磷光现象的发现，为OLED照明的真正产业化奠定了坚实的基础，一大批主体磷光材料也随之被开发出来，特别是咔唑类磷光主体发挥了不可替代的作用（Applied Physics Letters.2008,93(6):063303-063305）。咔唑具有较高的三重态能级及高的空穴迁移率广泛应用在蓝光磷光主体材料，最早用于磷光主体材料的咔唑类衍生物为CBP（Chemistry of Materials.2009,21(13):2565-2567），其应用于绿光磷光发光层，最大效率达到了89cd/A。 

根据电子排布规则，咔唑基团一般取代位置为3,6-两位，其1,8-两位取代相应较难，因此发展1,8-两位置取代的咔唑类衍生物为弥补咔唑类主体化合物的诸多不足提供更多的可选路径；由于咔唑基团具有较高的空穴迁移率，其电子迁移率相对较低，为了进一步平衡电子与空穴的注入与传输，需要引入一些电子型的基团使其形成更好的双极磷光材料，提高磷光器件效率；除此之外，咔唑的刚性结构，在一般的常用溶剂，如二氯甲烷，正已烷溶解度相对较小，由于旋涂器件更加节约成本，因此增强咔唑类化合物的溶解度从而更易用于溶液加工器件。一般以咔唑为核，在3,6-两位上修饰刚性的基团，从而更好地提高化合物的热稳定性，如叔丁基，9-取代芴类等；咔唑1,8-两位上的基团由于9位氮原子的存在具有一定的拥挤度，可以增强化合物的刚性，提高化合物的热力学稳定性；另外，通过咔唑1,8-位相连可以有效地减少共轭，增强化合物的三重态，更好地应用于蓝光磷光器件中，9-位氮原子连接一定长度的烷烃链，增强咔唑类 衍生物的溶解度，提高主体材料的成膜性，更好地应用于磷光器件中。 

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种光电性质良好的1,8-位咔唑衍生物、其制备方法及其在发光器件中的应用。 

为达到上述目的，本发明咔唑衍生物，具有式（Ⅰ）所示的结构： 

其中，Ar₁和Ar₂独立地为吸电子基团；R₁，R₂和R₃分别独立地为氢或烷基。 

进一步地，所述吸电子基团Ar₁和Ar₂具有刚性结构，R₁，R₂和R₃为氢或1-20个碳的烷基链。 

进一步地，所述的Ar₁和Ar₂相同或不同。 

进一步地，所述Ar₁和所述Ar₂分别独立地为（1a）至（22c）基团的一种,所述的（1a）至（22c）基团如下： 

进一步地，该咔唑衍生物包括 

进一步地，所述咔唑衍生物用作发光二极管器件的空穴传输层或发光层的主体材料。 

为达到上述目的，本发明咔唑衍生物的制备方法包括 

化合物3,6-二叔丁基咔唑的制备： 

在1000ml干燥的三口瓶中，氮气保护条件下，将咔唑，ZnCl₂溶解在硝基甲烷中，搅拌过程中逐滴加入氯代叔丁烷，滴加完毕后，反应液继续在室温条件下搅拌4小时，加水淬灭反应，二氯甲烷萃取3次，分液，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，蒸干所有的溶剂，得到黄色固体用二氯甲烷与甲醇结晶，最后得白色晶体3,6-二叔丁基咔唑； 

化合物1,8-二溴-3,6-二叔丁基咔唑的制备： 

将3,6-二叔丁基咔唑溶解于90℃的冰乙酸溶液中，液溴溶解于乙酸中逐滴加入，在氮气保护下，恒温反应3.5小时，当溶液冷却至室温，反应液浓缩，并过滤，得粗产物，用正已烷重结晶，过滤得白色固体粉末1,8-二溴-3,6-二叔丁基咔唑； 

化合物9-烷基-1,8-二溴-3，6-二叔丁基咔唑的制备：