有效
一种基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物、制备方法和应用
王磊、田永幸、黄山、郭闰达
华中科技大学
摘要
本发明属于有机光电材料制备及其应用领域,具体为一种基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物、制备方法和应用。具有如通式A‑1、A‑2、B‑1、B‑2中至少一种所述的结构。本发明基于重原子效应大幅提升材料的反向系间窜越速率,独特的融合供体效应具备精细可调的供电子能力,实现对发射波长的大范围调控,以及重原子材料的半峰宽窄化,将此类有机发光分子作为发光材料或敏化剂发光材料应用于有机发光二极管(OLED)器件的发光层结构中,可实现波长范围450nm‑490nm的可控调节,获得较高器件效率和色纯度的深蓝光及蓝绿光OLED器件。
1.一种基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物,其特征在于,该基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物具有如通式A-1、A-2、B-1、B-2中至少一种所述的结构:其中,R 1 、R 2 、R 3 各自独立地选自氢、氘、甲基、叔丁基、苯基中的任一种;Ar选自氢、氘、甲基、单苯基团、联苯基团、萘基团、蒽基团、咔唑基团、苯氨基基团、吖啶基团、吩噁嗪基团、吩噻嗪基团、嗪基团中的任一种;X表示重原子,选自碳、氧、硫、硒、碲原子中的任一种。
2.如权利要求1所述的基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物,其特征在于,R 1 、R 2 、R 3 各自独立地选自氢、氘、甲基、叔丁基。
3.如权利要求1所述的基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物,其特征在于:所述硼氮杂环衍生物的结构是选自如下结构式的一种,其中A-1通式包含a-1号至a-20号中的一种,A-2通式包含a-21号至a-40号中的一种,B-1通式包含b-1号至b-16号中的一种,B-2通式包含b-17号至b-84号中的一种: 。
4.一种权利要求1所述的基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物的制备方法,其特征在于,当所述六元并七元硼氮杂环衍生物满足通式A-1时,制备流程如下:制备步骤如下:(1)将上述化合物1、化合物2、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到110-130 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物3;(2)将上述化合物4、化合物5、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到110-130 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物6;(3)将上述化合物3、化合物6、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到85-95 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物7;其中,苄基丙酮二钯的用量为化合物6物质的量的3-6%;(4)将化合物7提前真空干燥后溶解到邻二氯苯中,抽排空气,然后在氮气环境中,滴加三溴化硼,加热到170-190 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至-5~5 ℃,加入N,N-二异丙基乙胺,然后保持-5~5 ℃搅拌反应,反应完全后减压蒸馏除去邻二氯苯,收集浓缩母液,纯化得到淡黄色固体粉末,即为通式A-1指代的化合物。
5.一种权利要求1所述的基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物的制备方法,其特征在于,当所述六元并七元硼氮杂环衍生物满足通式A-2时,制备流程如下:制备步骤如下:(1)将上述化合物1、化合物2、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到110-130 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物3;(2)将上述化合物4、化合物5、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到110-130 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物6;(3)将上述化合物3、化合物6、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到105-115 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物7;其中,苄基丙酮二钯的用量为化合物6物质的量的18-22%;(4)将化合物7提前真空干燥后溶解到邻二氯苯中,抽排空气,然后在氮气环境中,滴加三溴化硼,加热到170-190 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至-5~5 ℃,加入N,N-二异丙基乙胺,然后保持-5~5 ℃搅拌反应,反应完全后减压蒸馏除去邻二氯苯,收集浓缩母液,纯化得到淡黄色固体粉末,即为通式A-2指代的化合物。
6.一种权利要求1所述的基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物的制备方法,其特征在于,当所述六元并七元硼氮杂环衍生物满足通式B-1时,包括以下步骤:制备流程如下:制备步骤如下:(1)将上述化合物1、化合物2、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到110-130 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物3;(2)将上述化合物4、化合物5、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到110-130 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物6;(3)将上述化合物3、化合物6、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到85-95 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物7;其中,苄基丙酮二钯的用量为化合物6物质的量的3-6%;(4)将化合物7提前真空干燥后溶解到邻二氯苯中,抽排空气,然后在氮气环境中,滴加三溴化硼,加热到170-190 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至-5~5 ℃,加入N,N-二异丙基乙胺,然后保持-5~5 ℃搅拌反应,反应完全后减压蒸馏除去邻二氯苯,收集浓缩母液,纯化得到淡黄色固体粉末,即为通式B-1指代的化合物。
7.一种权利要求1所述的基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物的制备方法,其特征在于,当所述六元并七元硼氮杂环衍生物满足通式B-2时,包括以下步骤:制备流程如下:制备步骤如下:(1)将上述化合物1、化合物2、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到110-130 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物3;(2)将上述化合物4、化合物5、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到110-130 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物6;(3)将上述化合物3、化合物6、苄基丙酮二钯、三叔丁基膦四氟硼酸盐、叔丁醇钠、干燥甲苯加入到容器中,在氮气环境中加热到105-115 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至室温,然后萃取收集有机层,再经纯化得到化合物7;其中,苄基丙酮二钯的用量为化合物6物质的量的18-22%;(4)将化合物7提前真空干燥后溶解到邻二氯苯中,抽排空气,然后在氮气环境中,滴加三溴化硼,加热到170-190 ℃回流搅拌反应,待反应完全后,冷却至-5~5 ℃,加入N,N-二异丙基乙胺,然后保持-5~5 ℃搅拌反应,反应完全后减压蒸馏除去邻二氯苯,收集浓缩母液,纯化得到淡黄色固体粉末,即为通式B-2指代的化合物。
8.如权利要求1-3任一项所述的基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物在有机电致发光器件中的应用;所述基于重原子融合供体的六元并七元硼氮杂环衍生物具体是作为有机电致发光器件的客体发光材料和/或敏化剂材料。
9.如权利要求8所述应用,其特征在于,所述机电致发光器件依次包括:阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极;所述发光层包含所述六元并七元硼氮杂环衍生物。
10.如权利要求9所述应用,其特征在于,在所述空穴传输层和所述发光层之间、发光层和所述电子传输层之间还设有激子阻挡层。





