氧化硫雜蒽酮類衍生物、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化硫雜蒽酮類衍生物，它的結(jié)構(gòu)式如下：式（1）和式（2）中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8分別選自氫原子、烷氧基、烷硫基、烷胺基、芳胺基、芳氧基、芳硫基、芳基、芳雜環(huán)基團(tuán)中的一種，且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8中至少有一個(gè)為芳香基團(tuán)。本發(fā)明還公開了該氧化硫雜蒽酮類衍生物的制備方法和應(yīng)用，該氧化硫雜蒽酮類衍生物可用作有機(jī)電致發(fā)光器件的有機(jī)發(fā)光層。
【專利說明】氧化硫雜蒽酮類衍生物、制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氧化硫雜蒽酮類衍生物及其制備方法，以及所述氧化硫雜蒽酮類衍生物在有機(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]自1987年，美國柯達(dá)公司的C.ff.Tang等人首次利用真空蒸渡法制備了小分子薄膜三明治式的器件(C.ff.Tang, S.A.Vanslyke, Applied PhysicsLetters, 1987, 51, 913),有機(jī)電致發(fā)光材料的研究便步入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。有機(jī)電致發(fā)光器件主要由正電極、負(fù)電極、活性層構(gòu)成。其中，活性層為發(fā)光層，夾在正負(fù)極層之間，形成類似三明治的夾心結(jié)構(gòu)。為了改善載流子的注入與傳輸、提高器件的工作效率，通常還要引入載流子(空穴和電子)注入層、載流子傳輸層以及激子阻擋層?？昭ê碗娮釉谕饧与妶龅淖饔孟路謩e從正、負(fù)極注入到有機(jī)層中，并在發(fā)光層中相遇、復(fù)合、福射發(fā)光。
[0003]近幾年來，高效率、低驅(qū)動電壓、高穩(wěn)定性、不同發(fā)射波長的有機(jī)電致發(fā)光器件已經(jīng)相繼見諸報(bào)道(Xiao, L.X.; Kido, J.J.，Adv.Mater.2011，23 (8)，926; Chaskar，A.; Wong, K.-T., Adv.Mater.2011, 23 (34)，3876)。有機(jī)電致發(fā)光器件，特別是有機(jī)電致磷光器件，受到了普遍的關(guān)注。主要是因?yàn)樵擃惼骷牧坠獍l(fā)光材料可以有效地利用空穴與電子復(fù)合形成的三重態(tài)激子，使得該類器件的理論內(nèi)部量子效率達(dá)到100%，為熒光電致發(fā)光器件的4倍。然而，真正意義上的磷光器件，特別是藍(lán)色磷光器件還是少之又少，其根本原因是沒有合適的發(fā)光層主體材料。
[0004]合適的發(fā)光層主體材料必須滿足如下要求:具有比磷光發(fā)光材料更高的三線態(tài)能量，抑制能量從客體染料分子到主體分子的能量回傳；具有平衡的載流子傳輸性能；具備好的成膜性和化學(xué)穩(wěn)定性，以提高器件的使用壽命。因?yàn)橹黧w材料要具備比磷光發(fā)光材料更高的三線態(tài)能量，這就要求主體材料的帶隙必須相當(dāng)寬來產(chǎn)生高的三線態(tài)能量。而寬帶隙意味著材料必須具備短的共軛電子體系，而短的共軛體系對載流子的注入和傳輸無疑是不利的。如何在寬能隙以保證高的三重態(tài)能級以及好的載流子傳輸之間尋找平衡點(diǎn)，是磷光主體材料發(fā)展的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供氧化硫雜蒽酮類衍生物。
[0006]本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供氧化硫雜蒽酮類衍生物的制備方法。
[0007]本發(fā)明 要解決的第三個(gè)技術(shù)問題是提供氧化硫雜蒽酮類衍生物的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明提供氧化硫雜蒽酮類衍生物，它的結(jié)構(gòu)式如下:
【權(quán)利要求】
1.氧化硫雜蒽酮類衍生物，其特征在于，它的結(jié)構(gòu)式如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氧化硫雜蒽酮類衍生物，其特征在于， 所述Rp R2、 R3、 R4、 R5、Re、R7、 R8選自的烷氧基為I至20個(gè)碳原子的烷氧基； 所述1、R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8選自的烷硫基為I至20個(gè)碳原子的烷硫基； 所述1、R2、 R3、R4、R5、R6、R7、R8選自的烷胺基為I至20個(gè)碳原子的未取代烷基胺基或取代烷基胺基； 所述1、R2、 R3、 R4、 R5、 R6、R7' R8選自的芳胺基為6至30個(gè)碳原子的芳胺基； 所述Rp R2、 R3、 R4、 R5、 R6、R7、 R8選自的芳氧基為苯氧基； 所述1、R2、 R3、 R4、 R5、 R6> R7、 R8選自的芳硫基為苯硫基； 所述1、R2、 R3、 R4、 R5、 R6、R7、R8選自的芳基為6至30個(gè)碳原子的芳基或取代芳基； 所述1、R2、 R3、R4、R5、R6、R7' R8選自的雜芳環(huán)為5至50個(gè)環(huán)原子的芳雜環(huán)或取代的芳雜環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的氧化硫雜蒽酮類衍生物，其特征在于， 所述H R3、 R4、R5、R6、 R7、R8選自的I至20個(gè)碳原子的烷氧基為:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戍氧基、異戍氧基、新戍氧基、叔戊氧基、己氧基、2-甲基戊氧基； 所述R1' R2、R3> R4> R5> R6> R7> R8選自的I至20個(gè)碳原子的烷硫基為:甲硫基、乙硫基、丙硫基、正丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基； 所述H R3> R4、R5、R6> R7、R8選自的I至20個(gè)碳原子的烷胺基為:甲胺基、乙胺基、丙胺基、丁胺基、戊胺基、異戊胺基、新戊胺基、叔戊胺基、己胺基、二甲胺基、二乙胺基、二丙胺基、二丁胺基、二戊胺基、二異戊胺基、二新戊胺基、二叔戊胺基、二己胺基； 所述RpHmRpR8選自的6至30個(gè)碳原子的芳胺基為:鄰_，間_，對-甲基苯基胺基、鄰_，間_，對-乙基苯基胺基、鄰_，間_，對-丙基苯基胺基、鄰_，間_，對_異丙基苯基胺基、鄰_，間_，對-甲氧基苯基胺基、鄰_，間_，對-乙氧基苯基胺基、鄰_，間_，對_丙氧基苯基胺基、鄰_，間_，對_氟代苯基胺基、鄰_，間_，對_氯代苯基胺基、鄰_，間_，對_溴代苯基胺基、鄰_，間_，對_碘代苯基胺基、二 (鄰_，間_，對-甲基苯基)胺基、二(鄰-，間-，對-乙基苯基)胺基、二(鄰-，間-，對-丙基苯基)胺基、二(鄰_，間_，對-異丙基苯基)胺基、二 (鄰_，間_，對-甲氧基苯基)胺基、二 (鄰_，間_，對-乙氧基苯基)胺基、二 (鄰-，間-，對-丙氧基苯基)胺基、二 (鄰_，間_，對-氟代苯基)胺基、二 (鄰_，間_，對_氯代苯基)胺基、二 (鄰_，間_，對_溴代苯基)胺基、二 (鄰_，間_，對_碘代苯基)胺基； 所述Rp R2> R3> R4> R5> R6> R7> R8選自的6至30個(gè)碳原子的芳基為:苯基、二苯基、三苯基、并四苯基、芘基、芴、螺芴； 所述HHHRrR8選自的6至30個(gè)碳原子的取代芳基為:鄰-，間-，對-甲苯基、二甲苯基、鄰-，間-，對-異丙苯基、三甲苯基、9，9’-二甲基荷基、9，9’-螺二荷基； 所述Rp R2> R3> R4> R5> R6> R7> R8選自的5至50個(gè)環(huán)原子的芳雜環(huán)為:1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡啶基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-異吲哚基、2-異吲哚基、3-異吲哚基、4-異Π引哚基、5-異噴哚基、6-異噴哚基、7-異噴哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、二苯并呋喃-2-基、1-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基、4-異苯并呋喃基、5-異苯并呋喃基、6-異苯并呋喃基、7-異苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-啡啶基、2-啡啶基、3-啡啶基、4-啡啶基、6-啡啶基、7-啡啶基、8-啡啶基、9-啡啶基、10-啡啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、.1, 7-菲咯琳-2-基、I, 7-菲咯琳-3-基、I, 7-菲咯琳-4-基、I, 7-菲咯琳-5-基、I, 7-菲咯琳-6-基、1，7-菲咯琳-8-基、1，7-菲咯琳-9-基、1，7-菲咯琳-10-基、1，8-菲咯琳-2-基、.1, 8-菲咯琳-3-基、I, 8-菲咯琳-4-基、I, 8-菲咯琳-5-基、I, 8-菲咯琳-6-基、I, 8-菲咯琳-7-基、1,8-菲咯琳-9-基、1,8-菲咯琳-10-基、1,9-菲咯琳-2-基、1,9-菲咯琳-3-基、.1, 9-菲咯琳-4-基、1，9-菲咯琳-5-基、1，9-菲咯琳-6-基、1，9-菲咯琳_7_基、1，9-菲咯琳-8-基、1，9-菲咯琳-10-基、1，10-菲咯琳-2-基、1，10-菲咯琳-3-基、1，10-菲咯琳-4-基、1，10-菲咯琳-5-基、2，9-菲咯林-1-基、2，9-菲咯林-3-基、2，9-菲咯林-4-基、.2，9-菲咯林-5-基、2，9-菲咯林-6-基、2，9-菲咯林_7_基、2，9-菲咯林_8_基、2，9-菲咯林-10-基、2，8-菲咯琳-1-基、2，8-菲咯琳-3-基、2，8-菲咯琳-4-基、2，8-菲咯琳-5-基、.2，8-菲咯琳-6-基、2，8-菲咯琳-7-基、2，8-菲咯琳_9_基、2，8-菲咯琳-10-基、2，7-菲咯琳-1-基、2，7-菲咯琳-3-基、2，7-菲咯琳-4-基、2，7-菲咯琳-5-基、2，7-菲咯琳-6-基、.2，7-菲咯琳-8-基、2，7-菲咯琳-9-基、2，7-菲咯琳-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、10-吩噁嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、二苯并噻吩-2-基、2-甲基吡啶-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯一 -1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲噪基。
4.如權(quán)利要求1~3任一所述的氧化硫雜蒽酮類衍生物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: A、將硫雜蒽酮類化 合物和濃度不高于IOM的硝酸鹽溶液以摩爾比為1:0.1~100的比例溶解在乙腈中，攪拌，加入水沉淀，過濾，濾液重結(jié)晶，得式(1)所示的氧化硫雜蒽酮類衍生物；或者 B、將硫雜蒽酮類化合物和雙氧水溶液以摩爾比為1:0.1-100的比例溶解在醋酸中，回流，冷卻析出沉淀，過濾，濾液重結(jié)晶，得到式(2)所示氧化硫雜蒽酮類衍生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化硫雜蒽酮類衍生物的制備方法，其特征在于，所述硫雜蒽酮類化合物的結(jié)構(gòu)式為:
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化硫雜蒽酮類衍生物的制備方法，其特征在于，所述硝酸鹽溶液是硝酸鈉、硝酸銨、硝酸鐵或亞硝酸鐵溶液；所述重結(jié)晶選用的溶劑是甲醇、乙醇、二氯甲烷、二甲亞砜、二甲酰胺中的一種或兩種以上混合溶劑；所述回流是在25~100°C條件下回流。
7.如權(quán)利要求1飛任一所述的氧化硫雜蒽酮類衍生物的應(yīng)用，其特征在于，該氧化硫雜蒽酮類衍生物可用作有機(jī)電致發(fā)光器件的有機(jī)發(fā)光層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化硫雜蒽酮類衍生物的應(yīng)用，其特征在于，所述氧化硫雜蒽酮類衍生物可摻雜磷光染料制成磷光電致發(fā)光器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氧化硫雜蒽酮類衍生物的應(yīng)用，其特征在于，磷光染料的摻雜濃度為5~15wt%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氧化硫雜蒽酮類衍生物的應(yīng)用，其特征在于，所述有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為:基片/陽極/空穴傳輸層/有機(jī)發(fā)光層/電子傳輸層/陰極；基片為玻璃、聚酯類、聚酞亞胺類化合物中的一種材料；陽極為氧化銦錫、氧化鋅、氧化錫鋅、金、銀、銅、聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸鈉、聚苯胺中的一種材料；陰極為鋰、鎂、鈣、鍶、鋁或銦，或它們中的一種與銅、金或銀的合金，或上述金屬或合金與金屬氟化物交替形成的電極層；空穴傳輸層為三芳胺類材料；電子傳輸層為氮雜環(huán)類材料；有機(jī)發(fā)光層為式(I)或(2)所不的氧化硫雜蒽酮衍生物。
【文檔編號】C07D409/14GK103804346SQ201210444090
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】汪鵬飛, 王會, 劉衛(wèi)敏 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所