[发明专利]一种以咔唑基团修饰的二苯醚基双齿芳香膦氧铕配合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种铕配合物及其合成方法和应用。

背景技术

有机电致发光器件(Organic Light Emitting Diodes,OLED)被誉为21世纪的平板显示技术。要实现全色平板显示，需要高色纯度的红、绿、蓝三色光。然而，大多数有机材料的电致发光光谱较宽，不利于全色显示的实现。1991年，Kido首次将稀土有机配合物用于有机电致发光的研究，得到了特征Eu(Ⅲ)离子电致发光器件。自此，这方面的研究很快引起了人们的重视。目前在有机红、绿、蓝三基色显示材料中，红色发光材料被认为是最薄弱的一环。主要是因为对应于红色发光的跃迁都是能隙很小的跃迁，很难与载流子传输层的能量匹配，不能有效地使电子和空穴在发光区复合。稀土铕配合物的发射峰主要来自于E_u³⁺的⁵D₀→⁷F₂的特征发射，不随配体的不同而发生改变，其发射峰位于612nm左右，发射谱几乎是线谱，半峰宽只有几个纳米，具有饱和的红光发射；而且，铕配合物属于三重态发光，其发光效率理论上限可达100％。这些优点使得稀土铕配合物成为实现高质量平板显示的首选有机电致红色发光材料，设计和开发铕配合物成为红光材料研究的重点之一。

目前开发使用的稀土电致发光配合物都存在效率普遍偏低的缺点，这从根本上是因为目前该类配合物一般具有良好的电子注入传输能力，但是对空穴的注入传输却很弱。现在广泛应用于电致发光稀土配合物的中性配体，1,10-林菲啰啉(phen)、三苯基膦氧化物(TPPO)和联吡啶(bpy)等，均有良好的电子传输能力，但是不具备空穴传输的能力。中性配体对配合物载流子传输能力也起到非常重要的影响，而1,10-林菲啰啉(phen)类中性配体的修饰条件苛刻，不易通过引入空穴传输基团来提高空穴注入和传输能力。常用的膦氧配体TPPO虽易于修饰，但形成的配合物结构松散，易形成激基复合物，影响器件发光性能。

发明内容

本发明的目的是要解决现有中性配体形成的稀土配合物作为电致发光器件的发光层材料时制得的电致发光器件存在稳定性差、易形成激基复合物、发光效率低、空穴传输能力和电子传输能力弱的问题，而提供一种以咔唑基团修饰的二苯醚基双齿芳香膦氧铕配合物及其合成方法和应用。

一种以咔唑基团修饰的二苯醚基双齿芳香膦氧铕配合物由二苯醚基双齿芳香膦氧的衍生物形成的中性配体和β-二酮配体络合铕离子形成，结构为：

其中，所述的Ar₁为H时，Ar₂为或

或Ar₁为或且Ar₁与Ar₂的结构式相同；

所述的R₁为苯基时，R₂为苯基；

所述的R₁为CF₃时，R₂为α-噻吩基。

一种以咔唑基团修饰的二苯醚基双齿芳香膦氧铕配合物的合成方法是按以下步骤进行：

一、将β-二酮溶于无水乙醇中，得到β-二酮/无水乙醇混合溶液；

步骤一中所述的β-二酮的物质的量与无水乙醇的体积比为(0.1mmol～0.2mmol):1mL；

二、将六水合三氯化铕溶于蒸馏水中，得到三氯化铕水溶液；

步骤二中所述的六水合三氯化铕的物质的量与蒸馏水的体积比为(0.5mmol～1.5mmol):1mL；

三、将以咔唑基团修饰的二苯醚基双齿芳香膦氧配体溶于无水乙醇中，得到以咔唑基团修饰的二苯醚基双齿芳香膦氧配体/无水乙醇溶液；

步骤三中所述的以咔唑基团修饰的二苯醚基双齿芳香膦氧配体的物质的量与无水乙醇的体积比为1mmol:(30mL～40mL)；

四、将β-二酮/无水乙醇混合溶液加入到容器中，在滴定速度为5滴/min～10滴/min的条件下将12mol/L～15mol/L的氢氧化钠水溶液滴加到容器中，在温度为60℃～70℃的条件下回流1h～3h，然后将三氯化铕水溶液以5滴/min～10滴/min的滴定速度下滴加到容器中，在温度为60℃～70℃的条件下回流1h～3h，再以5滴/min～10滴/min的滴定速度将以咔唑基团修饰的二苯醚基双齿芳香膦氧配体/无水乙醇溶液滴加到容器中，在温度为60℃～70℃的条件下回流反应12h～18h，再使用旋转蒸发仪将乙醇溶剂蒸出，得到粉末状沉淀物；