[發明專利]含噻蒽五元稠環單元衍生物及其合成方法與應用

在審

• 申請號: 201711030383.7
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107721977A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 應磊;彭灃;鐘知鳴;黃飛;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南協同創新研究院
• 主分類號: C07D339/08
• 分類號: C07D339/08;C07D495/04;C07F5/02;C07F7/08;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 宮愛鵬

技術領域

本發明屬于有機光電技術領域，具體涉及一類五元稠環單元衍生物及其合成方法與應用。

背景技術

有機發光二極管(OLED)具有主動發光、高效率、低電壓驅動和容易制備大面積器件等優點，受到了人們的廣泛關注。OLED相關研究始于20世紀50年代，1987年美國柯達公司的鄧青云等人采用三明治的器件結構研制出了OLED器件在10V直流電壓驅動下亮度達到1000cd m^-2，這使OLED研究獲得了劃時代的發展。

OLED器件結構包括陰極、陽極和中間的有機層，有機層一般包括電子/空穴傳輸層、發光層。在電場作用下，電子和空穴分別從陰極和陽極注入，并分別在功能層中進行遷移，然后在發光層中形成激子，激子在一定范圍內進行遷移，最后激子發光。

發光材料是OLED中最核心的部分，決定了器件發光顏色，并且在很大程度上決定了器件效率和器件壽命。目前的發光材料效率還不夠高，主要需要解決的材料問題包括提高熱穩定性、熒光量子產率、單線態和三線態能級、載流子傳輸性能等，還要抑制分子聚集。因此開發出新型體系的高性能的發光材料是OLED研究的一個重點。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一類含噻蒽五元稠環單元衍生物；第二個目的是提供這一類含噻蒽五元稠環單元衍生物的合成方法；第三個目的是提供這一類含噻蒽五元稠環單元衍生物在有機發光二極管中的應用。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

含噻蒽五元稠環單元衍生物，所述衍生物的化學結構式為以下一種：

式中，X為C(R₁)₂、Si(R₁)₂、O、S、SO₂或CO₂；

R₁為C1～C30的烷基鏈、C3～C30的環烷基、C6～C60的芳香族烴基或C3～C60的芳香族雜環基；

Ar₁和Ar₂為氫、鹵素、C6～C60的芳香族烴基、C3～C60的芳香族雜環基中的一種,所述鹵素為Cl、Br、I。

所述的Ar₁和Ar₂的結構為以下結構中的一種：

式中，R₂為C1～C30的烷基或環烷基、C6～C30的烷基或烷氧基取代苯基。

所述的衍生物的合成方法，包括如下步驟：

(1)鹵素取代三元稠環衍生物與苯二硫酚衍生物，其物質的量之比為1：0.8-1.2，在堿性和鈀催化劑條件下偶聯，反應溫度為60-100℃，再與鹵代烴，中間產物與鹵代烴的物質的量的比例為1：1-5，反應制備出含硫醚的產物，反應溫度為60-100℃，再用氧化劑，含硫醚的產物與氧化劑的物質的量的比例為1：0.8-1.5，進行單氧化，反應溫度0-100℃，得到關環前驅體；

(2)步驟(1)得到的前驅體在強酸和脫水劑，其中前驅體與強酸與脫水機的物質的量比例為1:2-5:5-10，常溫下反應后，再在吡啶中回流，關環得到所述含噻蒽五元稠環單元衍生物。

所述Ar₁和/或Ar₂為鹵族元素時，通過鹵代反應，鹵族元素被取代，C6～C60的芳香族烴基或C3～C60的芳香族雜環基取代原Ar₁和/或Ar₂位上的鹵族元素。

步驟(1)所述的鈀催化劑是三(二亞芐基丙酮)二鈀。

步驟(2)所述的強酸是硫酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸中的至少一種，脫水劑是五氧化二磷和/或氧化鈣。

所述的含噻蒽五元稠環單元衍生物在制備有機發光二極管發光層中的應用，其特征在于，將所述含噻蒽五元稠環單元衍生物通過真空蒸鍍方法成膜，得到所述有機發光二極管發光層。

所述的含噻蒽五元稠環單元衍生物在制備有機發光二極管發光層中的應用，其特征在于，將所述含噻蒽五元稠環單元衍生物用有機溶劑溶解，通過旋涂、噴墨打印或印刷成膜，得到所述有機發光二極管的發光層。

所述有機溶劑是二甲苯、氯苯或甲基四氫呋喃。

本發明的顯著優點和有益效果：

(1)本發明的含噻蒽五元稠環單元衍生物通過關環反應使分子稠環結構變大，具有較強的分子剛性，有利于提高分子的熱穩定性，熱分解溫度超過350℃，熒光量子產率大于0.80。