一种多取代苯基吡啶铱(III)配合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种多取代苯基吡啶铱(III)配合物及其制备方法和应用，该配合物的结构式如式Ⅰ或Ⅱ所示：其中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地为氢、氟、甲基或三氟甲基。其制备方法是先将多取代苯基吡啶与三水合三氯化铱反应得到铱(III)氯桥二聚体；再将铱(III)氯桥二聚体与2‑吡啶甲酸或3‑三氟甲基‑5‑吡啶三氮唑反应，即可得到多取代苯基吡啶铱(III)配合物。本发明专利技术的多取代苯基吡啶铱(III)配合物具有蓝光双发射、量子效率极高等特性，可以用作电致发光磷光材料和磷光掺杂材料应用于有机电致发光器件中，实现蓝光发射，与黄橙光共同掺杂实现白光发射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机电致发光材料
，具体涉及一种多取代苯基吡啶铱(III)配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
自从1987年C.W.Tang首次发现八羟基喹啉铝(Alq3)的电致发光以来，有机化合物的光致和电致发光受到了人们的广泛关注。这些有机发光化合物被广泛地应用于有机发光二极管(OLEDs)、有机传感以及生物成像等领域。根据量子理论，常见的有机发光分为荧光发光和磷光发光。但是，对于大多数的纯有机分子和轻金属配合物，由于其三线态的长寿命和自旋禁阻，从而表现出非辐射跃迁，所以只能利用其单线态，极大地降低了此类材料的发光量子效率。而过渡金属由于重原子的重原子效应，导致很强的自旋-轨道耦合作用，使得单线态到三线态的系间窜越明显增强，从而磷光材料的发光量子效率明显提高，即利用过渡金属作为电致发光材料可以充分利用单线态和三线态的能量形式，大幅度提高发光效率，理论上可使发光量子效率达100％。目前用作发光材料的过渡金属配合物主要有铱(III)、铂(II)、锇(II)、铼(I)、铜(I)等重金属配合物，其中由于铱(III)为六配位离子，可形成中性配合物分子，铱(III)配合物的三线态寿命较短，具有较好的发光性能，是目前研究得最多也是最具有应用前景的一类磷光材料。铱(III)配合物的发光颜色强烈地依赖于配体的结构，所以可以选择适当的主配体和辅助配体，并通过对其引入不同电负性和体积的原子或官能团进行化学修饰，以调节铱(III)配合物分子的前线分子轨道，从而实现铱(III)配合物的蓝光磷光发射。
技术实现思路
解决的技术问题：本专利技术的目的是提供一种多取代苯基吡啶铱(III)配合物及其制备方法和作为磷光发光材料的应用，该配合物具有蓝光双发射、量子效率极高的特性。技术方案：一种多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其结构式如式Ⅰ或Ⅱ所示：其中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地为氢、氟、甲基或三氟甲基。进一步地，R1、R4为氢，R2、R3分别各自为三氟甲基或氟，R5为氢或甲基。进一步地，R1为氢，R2、R3、R4为氟，R5为氢或甲基。进一步地，R1、R2、R3、R4为氟，R5为氢或甲基。所述多取代苯基吡啶铱(III)配合物的制备方法，包括以下步骤：步骤1，在惰性气体条件下、烷氧基乙醇溶剂体系中，将多取代苯基吡啶与三水合三氯化铱按摩尔比2～2.5：1在110℃反应，得到铱(III)氯桥二聚体；步骤2，在二氯甲烷溶剂体系中，无水碳酸钾存在下，将铱(III)氯桥二聚体与2-吡啶甲酸或3-三氟甲基-5-吡啶三氮唑按1：1.1～1.5摩尔比在25℃反应，得到多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其中，多取代苯基吡啶结构式如式Ⅲ所示：R1、R2、R3、R4、R5各自独立地为氢、氟、甲基或三氟甲基。进一步地，所述无水碳酸钾的摩尔量为2-吡啶甲酸或3-三氟甲基-5-吡啶三氮唑摩尔量的5-10倍。进一步地，所述烷氧基乙醇溶剂体系为2-甲氧基乙醇或2-乙氧基乙醇与水组成的混合溶剂，其中2-甲氧基乙醇或2-乙氧基乙醇与水的体积比为3:1。上述多取代苯基吡啶铱(III)配合物作为有机电致磷光发光材料的应用。上述多取代苯基吡啶铱(III)配合物作为有机电致磷光主体材料的掺杂材料在有机电致发光器件中的应用。一种有机电致发光器件，包括第一电极、第二电极，以及在第一电极与第二电极之间形成的一层或多层有机功能层，其中至少一层有机功能层中包含有权利要求1至4所述的多取代苯基吡啶铱(III)配合物。有益效果：本专利技术多取代苯基吡啶铱(III)配合物具有蓝光双发射、量子效率极高等特性，可以用作电致发光磷光材料和磷光掺杂材料应用于有机电致发光器件中，实现蓝光发射，与黄橙光共同掺杂实现白光发射。附图说明图1为实施例1的配合物[3-CF3-4-Fppy]2Ir(pic)在二氯甲烷中紫外可见吸收光谱和光致发光光谱；图2为应用例1制造的有机电致蓝光器件在不同电压下的电致发光光谱；图3为应用例1制造的有机电致蓝光器件的亮度和电流密度随电压的变化曲线；图4为应用例1制造的有机电致蓝光器件的电流效率和流明效率随着电流密度下的变化曲线；图5为应用例2制造的有机电致白光器件在不同电压下的电致发光光谱；图6为应用例2制造的有机电致白光器件的亮度和电流密度随电压的变化曲线；图7为应用例2制造的有机电致白光器件的电流效率和流明效率随着电流密度下的变化曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其结构式如式Ⅰ或Ⅱ所示：其中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地为氢、氟、甲基或三氟甲基。所述多取代苯基吡啶铱(III)配合物的制备方法，包括以下步骤：步骤1，在惰性气体条件下、烷氧基乙醇溶剂体系中，将多取代苯基吡啶与三水合三氯化铱按摩尔比2～2.5：1在110℃反应，得到铱(III)氯桥二聚体；步骤2，在二氯甲烷溶剂体系中，无水碳酸钾存在下，将铱(III)氯桥二聚体与2-吡啶甲酸或3-三氟甲基-5-吡啶三氮唑按1：1.1～1.5摩尔比在25℃反应，得到多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其中，多取代苯基吡啶结构式如式Ⅲ所示：R1、R2、R3、R4、R5各自独立地为氢、氟、甲基或三氟甲基。本专利技术的多取代苯基吡啶铱(III)配合物可以作为有机电致发光磷光材料或有机电致磷光主体材料的磷光掺杂材料，应用于有机电致发光器件中。在有机电致发光器件中使用本专利技术的多取代苯基吡啶铱(III)配合物，通过合理地选择适当的主配体和辅助配体，并通过对主配体引入不同电负性和体积的原子或官能团进行化学修饰，实现目标铱(III)配合物高效的蓝光双发射，用作电致发光磷光材料和磷光掺杂材料，实现有机电致发光器件的蓝光发射，与黄橙光共同掺杂实现白光发射。本专利技术还公开了一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件具有第一电极、第二电极，以及在第一电极与第二电极之间形成的一层或多层有机功能层，其中至少一层有机功能层中包含有本专利技术的多取代苯基吡啶铱(III)配合物。优选地，多取代苯基吡啶铱(III)配合物在有机电致发光器件中作为磷光主体材料的掺杂材料，与磷光主体材料共同构成有机电致发光器件的发光层。其中，多取代苯基吡啶铱(III)配合物与磷光主体材料的重量比为1-9:100。所述发光层可以采用真空蒸镀法制备。具体工艺为将多取代苯基吡啶铱(III)配合物与小分子主体材料在真空条件下同时蒸镀，通过两个独立的石英晶体振荡器控制各自的蒸发速率，从而控制两者的含量。用作主体材料的小分子包括9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)、4,4’-N,N’-二咔唑联苯(CBP)、2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、1,3,5-三(2-N-苯基苯并咪唑基)苯(TPBI)、3-(4-二苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-,1,2,4-三唑(TAZ)等。同时通过真空蒸镀法在阳极ITO和发光层之间引入空穴传输层，在金属阴极和发光层之间引入一至二层具有空穴阻挡或电子传输功能的有机小分子层，以构造多层器件。有机电致发光器件的发光层也可以采用溶液旋涂法制备。具体工艺为将多取代苯基吡啶铱(III)配合物与高分子主体材料共混，溶解于氯仿中，旋涂在经聚噻吩衍生物(PEDOT)修饰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其特征在于：其结构式如式Ⅰ或Ⅱ所示：其中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地为氢、氟、甲基或三氟甲基。

【技术特征摘要】
1.一种多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其特征在于：其结构式如式Ⅰ或Ⅱ所示：其中，R1、R2、R3、R4、R5各自独立地为氢、氟、甲基或三氟甲基。2.根据权利要求1所述的多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其特征在于：R1、R4为氢，R2、R3分别各自为三氟甲基或氟，R5为氢或甲基。3.根据权利要求1所述的多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其特征在于：R1为氢，R2、R3、R4为氟，R5为氢或甲基。4.根据权利要求1所述的多取代苯基吡啶铱(III)配合物，其特征在于：R1、R2、R3、R4为氟，R5为氢或甲基。5.权利要求1至4所述的多取代苯基吡啶铱(III)配合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，在惰性气体条件下、烷氧基乙醇溶剂体系中，将多取代苯基吡啶与三水合三氯化铱按摩尔比2～2.5：1在110℃反应，得到铱(III)氯桥二聚体；步骤2，在二氯甲烷溶剂体系中，无水碳酸钾存在下，将铱(III)氯桥二聚体与2-吡啶甲酸或3-三氟甲基-5-吡啶三氮唑按1：1.1～1.5摩尔比在25℃反应，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵强，张元兵，刘淑娟，陶鹏，许文娟，黄维，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32