[发明专利]含杂原子双螺环材料及其合成方法和应用

摘要

本发明属光电材料技术领域，具体为一类含杂原子双螺环材料及其制备方法，并将该类材料应用于有机平板显示、光伏电池、有机场效应管和激光等有机电子领域。该类化合物是通过双螺环结构将杂原子引入共轭半导体材料。其优点：(1)合成方便易得，并能进行进一步修饰；(2)能够有效地实现调制材料的光电性质；(3)具有螺环结构的高热稳定性和高玻璃化温度等优点。利用本发明的材料制备的电致发光器件在亮度和发光效率等方面获得了令人满意的结果。含杂原子的双螺环材料将成为有商业化潜力的光电材料。

主权项

1、一类含杂原子双螺环单元的化合物材料，其特征在于具有如下结构：化合物I式中的符号和标号具有下述含义：R₁、R₂、R₃、R₄；R₅、R₆、R₇、R₈；R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂；R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₈出现时相同或者不同，并为氢；卤素；或具有1至22个碳原子的直链、支链或者环状烷基链或者具有受阻胺结构链，其中一个或者多个不相邻的碳原子可被-NR₁₉-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR₁₉-、-NR₁₉-CO-NR₁₉-、-O-CO-S-、-NR₁₉-CO-O-、-CS-O-、-CS-NR₁₉-、-O-CS-O-、-NR₁₉-CS-NR₂₀-、-O-CS-S-、-NR₁₉-CS-O-、-CS-S-、-SiR₁₉R₂₀-置换，或者其中一个或者多个氢原子被氟或氰基取代；或具有2至40个碳原子的烯基链、炔基链、芳基链，其中一个或多个碳原子可以被杂原子Si、Se、O、S、N、S(O)₂所取代，一个或多个碳原子上的氢可被氟或氰基取代；R₁₉、R₂₀出现时相同或者不同，并为不表达、氢或具有1至22个碳原子的直链、支链或者环状烷基链或者具有受阻胺结构链以及烷氧基链；Ar₂、Ar₃、Ar₄、Ar₅、Ar₆、Ar₇出现时相同或者不同，并为具有2至40个碳原子的烯基、炔基、芳基，其中一个或多个碳原子可以被杂原子Si、Se、O、S、N、S(O)₂所取代，一个或多个碳原子上的氢可被氟或氰基取代；其中芳基结构具体为如下结构中的一种：式中的符号和标号具有下述含义：-^*为螺环内的Ar₂、Ar₃、Ar₄、Ar₅、Ar₆、Ar₇以及螺中心碳之间连接的可能位置；D₁、D₂、D₃出现时相同或者不同，并为CR₁₉R₂₀、NR₁₉、-O-、-S-、-Se-、-S(O)₂-、或-SiR₁₉R₂₀-；E₁、E₂、E₃、E₄、E₅、E₆出现时相同或者不同，并为CR₁₉、N、SiR₁₉；EG₁，EG₂，EG₃，EG₄，EG₅，EG₆出现时相同或者不同，并为可形成单化学键的基团，包括氢、卤素、氰基、以及共轭基团；其中共轭基团结构单元，具有2至40个碳原子的烯基、炔基、芳基，其中一个或多个碳原子可以被杂原子Si、Se、O、S、N、S(O)₂所取代，一个或多个碳原子上的氢可被氟或氰基取代；具体为如下结构中的一种：式中的符号和标号具有下述含义：-^*为结构单元之间EG₁，EG₂，EG₃，EG₄，EG₅，EG₆与Ar₂、Ar₃、Ar₄、Ar₅、Ar₆、Ar₇连接的位置区域；大于一个的-^*代表可以任意选择其中的一个-^*作为其之间的连接；D₁、D₂、D₃出现时相同或者不同，并为CR₁₉R₂₀、NR₁₉、-O-、-S-、-Se-、-S(O)₂-、或-SiR₁₉R₂₀-；E₁、E₂、E₃、E₄、E₅、E₆出现时相同或者不同，并为CR₁₉、N、SiR₁₉；AC₁、AC₂、AC₃、AC₄出现时相同或者不同，并为苯基、茚基、萘基、薁基、芴基、菲基、蒽基、芘基、萘嵌苯基、噻吩基、吡咯基、呋喃基、咪唑基、噻唑、吡啶基、吡嗪基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、咔唑基、邻二氮杂菲基；或为其结构的烷基、氟取代、氧化衍生物。e、f、g出现时相同或者不同，并独立为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10；W出现时相同或者不同，选自含取代基的原子；并为不表达、或GeR₁₉R₂₀、CR₁₉R₂₀、NR₁₉、-O-、-S-、-Se-、-S(O)₂-、-SiR₁₉R₂₀；不表达为不出现。