一种热致延迟荧光材料及其制备与应用制造技术

本发明专利技术提供一种热致延迟荧光材料。其特征在于：具有至少一个具有较大共轭面积的拉电子效应的1,8‑萘酰亚胺基团：

【技术实现步骤摘要】
一种热致延迟荧光材料及其制备与应用
本专利技术涉及电致发光材料领域，尤其涉及一种具有热致延迟荧光的有机化合物，包含其的组合物及其在电子器件中的应用，尤其是在有机电致发光器件中的应用。
技术介绍
有机发光二极管(OLEDs)，和与液晶显示相比，具有主动发光、柔性显示等诸多优势，在显示、照明等方面应用具有巨大潜力。光电转换效率是评估OLED的重要参数，自有机发光二极管问世以来，为提高有机发光二极管的发光效率，各种基于荧光、磷光的发光材料体系被开发出来。基于荧光材料的OLED具有稳定性高的特点，但受限于量子统计学定律，在电激发作用下，产生的单重激发态激子和三重激发态激子的比例为1:3，因此荧光材料的内发光量子效率被限制在25％。磷光材料由于具有重原子的旋轨耦合作用，可利用三重激发态激子，其理论内发光量子效率为100％，但基于磷光的OLED具有明显的效率滚降效应，即发光效率随电流或电压的增大而明显降低，这对高亮度的应用不利。为了克服这两种材料的缺点，Adachi等提出了利用三重激发态激子反向隙间蹿跃(reverseintersystemcrossing)的热致延迟荧光材料。这样便可利用不含有重金属原子的有机化合物实现可与磷光OLED相当的高效率，参见C.Adachi,et.al.,Nature,Vol492,234,(2012)。但热致延迟荧光材料由于其单重态和三重态的差值(ΔEST)较小，故分子单重态辐射跃迁的重叠积分较小，其荧光的振荡因子(f)较小，从而导致其荧光量子效率降低。基于此类材料的OLED器件还有待研究和发展，包括器件寿命等诸多指标都有待提高。基于以上背景，现有技术，尤其在材料方面的解决方案还有待改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有机化合物、包含其的组合物及其在有机电子器件的应用，旨在解决现有的电致发光器件材料成本高，滚降快的问题，以及解决热致延迟荧光材料荧光量子产率低下的问题。本专利技术的技术方案可以通过以下技术措施来实现：一种热致延迟荧光材料，具有如下结构：或者由两个上述结构桥联的结构，所述桥联结构的桥联形式可为X桥联、Y桥联、或B桥联；其中X为单键或芳香基团的桥联或作为端基的非芳香性脂肪族烷基或具有芳香性或给电子效应的芳香基团或杂原子芳环基团；Y为单键或芳香基团的桥联或作为端基的具有芳香性或给电子效应的芳香基团或杂原子芳环基团；B代表为单键直接相连的桥联或者具有芳香性的桥联基团。当仅有一个结构单元或以X、Y为桥联时，B为氢原子。优选地，所述热致延迟荧光材料具有下列结构中的任一种：其中，X为单键或芳香基团的桥联或作为端基的非芳香性脂肪族烷基或具有芳香性或给电子效应的芳香基团或杂原子芳环基团；Y为单键或芳香基团的桥联或作为端基的具有芳香性或给电子效应的芳香基团或杂原子芳环基团；B代表为单键直接相连的桥联或者具有芳香性的桥联基团。优选地，上述B基团任选自以下结构：其中，R和Rn分别代表包括甲基、乙基、叔丁基在内的常见的脂肪族烷基链，或者包括三氟甲基、氰基在内的拉电子基团。优选地，所述X基团和Y基团相同或不同地任选自以下结构：其中，Z代表包括甲基、乙基、叔丁基在内的常见的脂肪族烷基链，或者包括三氟甲基、氰基在内的拉电子基团，或者其他X，Y指代的芳胺基团。一种热致延迟荧光材料的制备方法，包括如下步骤：(1)以具有一个或两个氨基的X基团与一个或两个溴化或碘化1,8-萘酸酐为原料，在乙酸溶剂下反应生成溴化或碘化的1,8-萘酰亚胺中间体；(2)将上述中间体，与带有硼酸酯或芳胺的端基或桥联基团在钯催化的碳-碳或碳-氮偶联反应中获得热致延迟荧光材料。优选地，所述热致延迟荧光材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将摩尔比为1:1.5～1:2的原料M1和原料N1溶于乙酸中，氩气保护下反应24小时，分离纯化得到中间体H1；(2)在干燥惰性气体氛围中，将摩尔比为1:1～1:1.2的上述中间体H1和原料Q1溶于甲苯溶剂中，加入5mol％钯催化剂及有机膦配体于110℃下反应24h，处理纯化后得到如下结构的热致延迟荧光材料：其中所述原料M1为X-NH2；所述原料N1为4-溴-1,8-萘酸酐或者4-碘-1,8-萘酸酐；所述原料Q1为含有Y基团的芳香胺。优选地，上述方法可制备的热致延迟荧光材料的结构包括：优选地，所述热致延迟荧光材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将摩尔比为1:2～1:3的原料M2和原料N2溶于乙酸中，氩气保护下反应24小时，分离纯化得到中间体H2；(2)在干燥惰性气体氛围中，将摩尔比为1:2～1:2.5的上述中间体H2和原料Q2溶于甲苯溶剂中，加入10mol％钯催化剂及相应配体于110℃下反应24h，处理纯化后得到如下结构的热致延迟荧光材料：其中所述原料M2为NH2-X-NH2；所述原料N2为4-溴-1,8-萘酸酐或者4-碘-1,8-萘酸酐；所述原料Q2为含有Y基团的芳香胺。优选地，上述方法可制备的热致延迟荧光材料的结构包括：优选地，所述热致延迟荧光材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将摩尔比为1:1.5～1:2的原料M3和原料N3溶于乙酸中，氩气保护下反应24小时，分离纯化得到中间体H3；(2)在干燥惰性气体氛围中，将摩尔比为2:1～3:1的上述中间体H3和原料Q3溶于甲苯溶剂中，加入5mol％钯催化剂及相应配体于110℃下反应24h，处理纯化后得到如下结构的热致延迟荧光材料：其中所述原料M3为X-NH2；原料N3为4-溴-1,8-萘酸酐或者4-碘-1,8-萘酸酐；原料Q3为含有Y基团的具有硼酸位点的芳香基团。优选地，上述方法可制备的热致延迟荧光材料的结构包括：优选地，所述热致延迟荧光材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将摩尔比为1:1.5～1:2的原料M4和原料N4溶于乙酸中，氩气保护下反应24小时，分离纯化得到中间体H4；(2)在干燥惰性气体氛围中，将摩尔比为2:1～3:1的上述中间体H4和原料Q4溶于甲苯溶剂中，加入10mol％钯催化剂及有机膦配体于110℃下反应24h，处理纯化后得到如下结构的热致延迟荧光材料：其中所述原料M4为X-NH2；原料N4为4-溴-1,8-萘酸酐或者4-碘-1,8-萘酸酐；原料Q4为联硼酸频那醇酯。优选地，上述方法可用于制备的热致延迟荧光材料的结构包括：优选地，一种热致延迟荧光材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将摩尔比为1:1.5～1:2的原料M5和原料N5溶于乙酸中，氩气保护下反应24小时，分离纯化得到中间体H5；(2)在干燥惰性气体氛围中，将摩尔比为2:1～3:1的上述中间体H5和原料P5溶于甲苯/蒸馏水溶剂中，加入10mol％钯催化剂及相应配体于100℃下反应24h，处理纯化后得中间体J5；(3)在干燥惰性气体氛围中，将摩尔比为1:2～1:3的上述中间体J5和原料Q5溶于甲苯溶剂中，加入10mol％钯催化剂及有机膦配体于110℃下反应24h，处理纯化后得到如下结构的热致延迟荧光材料：其中所述原料M5为X-NH2；原料N5为2,4-二碘-1,8-萘酸酐或2,4-二溴-1,8-萘酸酐；原料P5为硼酸酯位点的桥联B基团；原料Q5为含有Y基团的芳香胺。上述方法可用于制备的热致延迟荧光材料的结构优选地可包括：优选地，所述热致延迟荧光材料的制备方法，包括如下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热致延迟荧光材料，其特征在于，具有如下结构：

【技术特征摘要】
1.一种热致延迟荧光材料，其特征在于，具有如下结构：或者由两个上述结构桥联的结构，所述桥联结构的桥联形式可为X桥联、Y桥联、或B桥联；其中X为单键或芳香基团的桥联或作为端基的非芳香性脂肪族烷基或具有芳香性或给电子效应的芳香基团或杂原子芳环基团；Y为单键或芳香基团的桥联或作为端基的具有芳香性或给电子效应的芳香基团或杂原子芳环基团；B代表为单键直接相连的桥联或者具有芳香性的桥联基团。当仅有一个结构单元或以X、Y为桥联时，B为氢原子。2.根据权利要求1所述的热致延迟荧光材料，其特征在于，所述热致延迟荧光材料具有下列结构中的任一种：其中，X为单键或芳香基团的桥联或作为端基的非芳香性脂肪族...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨楚罗，曾维轩，龚少龙，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42