[发明专利]磷氧基团修饰N-苯基-苯并咪唑电子传输材料、合成方法及电致磷光器件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光电子传输材料、合成及其应用。

背景技术

在近十年，由于有机电致发光器件(Organic Light Emitting Diode:OLED)具有低的启亮电压、高的效率和较好的热稳定性，在全色彩显示器和固体照明应用领域中引起了人们的广发关注。在衡量你个OLDEs性能的高低时，效率是一个重要的指标，一个高的效率能意味着它在商业领域中有很大的应用价值。在1987年，Tang及其合作者首次报道了在双层有机膜中采用成膜性好、电子传输性能优良的8-羟基喹啉铝(Alq₃)制成了有机电致发光器件OLED,使人们看到了有机电致发光器件实用化和商业化的美好前景。通常的有机电致发光是在有机电致发光器件两端加上电源，通电后发光器件收到电激发的作用而发光的现象。而整个过程空穴和电子分别从电极的阳、阴两极注入,被注入的空穴和电子在有机层内传输,并在发光层复合从而激发发光层分子产生激子,最后单态激子衰减辐射导致发光。但是通常由于电致发光材料中不均衡的空穴和电子的迁移率(一般情况下，空穴的迁移率大于点在的迁移率)导致空穴和电子在某一电极附近复合,激子被淬灭而失活,发光效率衰减变快，器件性能降低。空穴和电子的传输平衡对提高有机电致发光器件的启亮电压、发光效率、发光寿命等参数至关重要。在OLDEs领域中，用于做空穴传输材料的物质较多，如树枝形的三苯胺空穴传输材料、三芳胺聚合物空穴传输材料、有机金属配合物空穴传输材料等等。但用于做电子传输材料的物质就相对于匮乏，一般的电子传输材料的电子迁移率较低，成膜性较差，导致有机电致发光器件的效率偏低。现今，科学家们正致力于研究具有高的电子传输性能的电子传输材料，提高电子的迁移率，使空穴和电子在传输时能趋于平衡，提高有机电致发光器件的性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有有机电致发光器件在传输空穴和电子时，两者之间的不平衡，导致有机电致发光器件效率偏低的技术问题，提供了一种磷氧基团修饰N-苯基-苯并咪唑电子传输材料、合成方法及电致磷光器件的制备方法。

磷氧基团修饰N-苯基-苯并咪唑电子传输材料，结构如下：

其中X为N-苯基-2-苯基-苯并咪唑基、4-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)、3-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)或2-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)；

Y为苯基、N-苯基-2-苯基-苯并咪唑基、4-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)、3-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)或2-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)；

Z为苯基、N-苯基-2-苯基-苯并咪唑基、4-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)、3-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)或2-(N-苯基-1-苯基-苯并咪唑基)。

磷氧基团修饰N-苯基-苯并咪唑电子传输材料的制备方法如下：

一、2-苯基-苯并咪唑的合成：

将1mmol苯甲醛、1mmol～10mmol邻苯二胺和1～10mmol偏重亚硫酸氢钠在N,N-二甲基甲酰胺中搅拌制得粗产品，用乙醇重结晶，得到2-苯基-苯并咪唑；

二、N-对溴苯基-2-苯基-苯并咪唑合成：

将1mmol 2-苯基-苯并咪唑、1～5mmol对溴碘苯、1～5mmol氢化钠、0.1～1mmolCuI和0.1～1mmol邻菲啰啉在1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中搅拌20～48h，加水并用二氯甲烷萃取，有机层用无水硫酸钠干燥，用石油醚和乙酸乙酯的混合物为淋洗剂淋洗，淋洗剂中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:100，柱层析纯化，得N-对溴苯基-2-苯基-苯并咪唑；

三、在-78℃的条件下，将1～2mmol正丁基锂加入到1mmol N-对溴苯基-2-苯基-苯并咪唑的THF溶液中反应0.5～1h，然后再加入1～2mmol二苯基氯化磷、0.5～2mmol苯基二氯化膦或0.1～1mmol三氯化磷，反应12～24h，用二氯甲烷萃取，萃取液在冰水浴下搅拌冷却，然后加双氧水氧化反应12～24h，用二氯甲烷萃取，用石油醚和乙酸乙酯的混合物为淋洗剂淋洗，淋洗剂中石油醚与乙酸乙酯的体积比为1:100，柱层析纯化，即得磷氧基团修饰N-苯基-苯并咪唑电子传输材料。

磷氧基团修饰N-苯基-苯并咪唑电子传输材料的制备方法如下：

一、2-硝基-N-苯基苯胺的合成：