一种含氮稠杂环化合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种含氮稠杂环化合物及其制备方法，涉及OLED材料领域，其结构式如下所示：

A nitrogen containing fused heterocyclic compound and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种含氮稠杂环化合物及其制备方法
本专利技术涉及OLED材料领域，具体涉及一种含氮稠杂环化合物及其制备方法。
技术介绍
当前，OLED显示技术已经在智能手机，平板电脑等领域获得应用，进一步还将向电视等大尺寸应用领域扩展，但是，和实际的产品应用要求相比，OLED器件的发光效率和使用寿命等性能还需要进一步提升。目前对OLED发光器件提高性能的研究包括：降低器件的驱动电压、提高器件的发光效率、提高器件的使用寿命等。为了实现OLED器件性能的不断提升，不但需要OLED器件结构和制作工艺的创新，更需要OLED光电功能材料不断的研究和创新，创制出更高性能的OLED功能材料。应用于OLED器件的OLED光电功能材料从用途上可划分为两大类，分别为电荷注入传输材料和发光材料。进一步，还可将电荷注入传输材料分为电子注入传输材料、电子阻挡材料、空穴注入传输材料和空穴阻挡材料，还可将发光材料分为主体发光材料和掺杂材料。为了制作高性能的OLED发光器件，要求各种有机功能材料具备良好的光电性能，譬如，作为电荷传输材料，要求具有良好的载流子迁移率，高玻璃化转变温度等，作为发光层的主体材料具有良好的双极性，适当的HOMO/LUMO能阶等。构成OLED器件的OLED光电功能材料膜层至少包括两层以上结构，产业上应用的OLED器件结构则包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等多种膜层，也就是说应用于OLED器件的光电功能材料至少包括空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料等，材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点。另外，对于不同结构的OLED器件搭配而言，所使用的光电功能材料具有较强的选择性，相同的材料在不同结构器件中的性能表现也可能完全迥异。因此，针对当前OLED器件的产业应用要求以及OLED器件的不同功能膜层，器件的光电特性需求，必须选择更适合、性能更高的OLED功能材料或材料组合，才能实现器件的高效率、长寿命和低电压的综合特性。就当前的OLED显示照明产业的实际需求而言，目前OLED材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，作为材料企业开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种含氮稠杂环化合物及其制备方法，该化合物具有高的玻璃化转变温度，将其应用于有机电致发光器件，具有极低的启动电压、极高的发光效率。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种含氮稠杂环化合物，其结构式如下所示：其中，R1、R2、R3各自独立的选自氢、重氢、氰基、卤素原子、取代或未取代的C1-C20的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的C6-C30的芳香族烃基、取代或未取代的C5-C30的杂芳香族烃基。进一步地，R1、R2、R3各自独立的选自氢、重氢、氰基、氟原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、蒽基、菲基、菲啶基、9,9-二甲基芴基、咔唑基、氧芴基、硫芴基、吡咯基、三唑基、吡啶基、吡嗪基、吲哚基、嘧啶基或喹啉基。进一步地，所述含氮稠杂环化合物为以下结构式化合物中的一种：进一步地，所述含氮稠杂环化合物的制备方法如下：惰性气体保护下，将化合物Ⅰ、化合物Ⅱ、叔丁醇钠、三(二亚苄基丙酮)二钯、三叔丁基膦、甲苯加入反应瓶中，加料完毕后升温至100-110℃反应5-10h，反应完毕冷至室温后加水搅拌10-30min，所得混合物经由硅藻土过滤后分液得有机相，有机相使用无水硫酸镁干燥后旋干得到粗产品，粗产品重结晶提纯后即可得到所述含氮稠杂环化合物。进一步地，所述惰性气体为氮气或氩气，所述惰性气体的流速为10-50sccm。进一步地，化合物Ⅰ与化合物Ⅱ的物质的量比为1:1.05-1.1，化合物Ⅰ与甲苯的质量比为1:10-20。进一步地，化合物Ⅰ与叔丁醇钠、三(二亚苄基丙酮)二钯、三叔丁基膦的物质的量比为1：4-5：0.05-0.1：0.05-0.1。进一步地，粗品重结晶提纯的方法如下：将粗品用二氯甲烷溶解后缓慢滴加甲醇，滴毕后减压浓缩，待有晶体析出后，停止浓缩，0-5℃下搅拌8-15h后过滤即可。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所提供的含氮稠杂环化合物，以双氮七元环为核心，具有高的三线态能级；而且稠杂环结构的空间位阻大，不易转动，立体空间结构更稳定，因此具有较高的玻璃化转变温度和分子热稳定性；还具有合适的HOMO和LUMO能级，因此，将本专利技术的化合物应用于OLED器件后，可有效提高激子利用率，降低器件电压，提高器件的电流效率和寿命。本专利技术的化合物在OLED发光器件中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景，另外，其制备方法简单，可以大规模工业化生产。具体实施方式实施例1：含氮稠杂环化合物(1)的合成方法如下：流速为20sccm的氮气保护下，将化合物Ⅰ(10.0g，333.02g/mol，30mmol)，化合物Ⅱ(1.1eq，8.16g，247g/mol，33.03mmol)、叔丁醇钠(4eq，11.54g，96.1g/mol，120.11mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0.05eq，1.37g，915g/mol，1.5mmol)、三叔丁基膦(0.05eq，0.3g，202.32g/mol，1.5mol)、甲苯(100g)加入反应瓶中，加料完毕后升温至回流搅拌反应5h，反应完毕降至室温后加入100mL水进行搅拌10min，所得混合物经由硅藻土过滤后分液得有机相，有机相使用无水硫酸镁干燥后旋干得粗产品，将粗产品用二氯甲烷溶解后缓慢滴加甲醇，滴毕后减压浓缩，待有晶体析出后，停止浓缩，5℃下搅拌10h后过滤即可得到含氮稠杂环化合物(1)(9.88g，收率78.4％)，MS(EI)：420.16(M+)。实施例2：含氮稠杂环化合物(4)的合成方法如下：流速为10sccm的氮气保护下，将化合物Ⅰ(10.0g，333.02g/mol，30mmol)，化合物Ⅱ(1.1eq，11.86g，359.12g/mol，33.03mmol)、叔丁醇钠(4eq，11.54g，96.1g/mol，120.11mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0.05eq，1.37g，915g/mol，1.5mmol)、三叔丁基膦(0.05eq，0.3g，202.32g/mol，1.5mol)、甲苯(100g)加入反应瓶中，加料完毕后升温至回流搅拌反应5h，反应完毕降至室温后加入100mL水进行搅拌10min，所得混合物经由硅藻土过滤后分液得有机相，有机相使用无水硫酸镁干燥后旋干得粗产品，将粗产品用二氯甲烷溶解后缓慢滴加甲醇，滴毕后减压浓缩，待有晶体析出后，停止浓缩，5℃下搅拌15h后过滤即可得到含氮稠杂环化合物(4)(12.79g，收率80.1％)，MS(EI)：532.29(M+)。实施例3：含氮稠杂环化合物(5)的合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氮稠杂环化合物，其特征在于，其结构式如下所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种含氮稠杂环化合物，其特征在于，其结构式如下所示：



其中，R1、R2、R3各自独立的选自氢、重氢、氰基、卤素原子、取代或未取代的C1-C20的直链烷基或支链烷基、取代或未取代的C6-C30的芳香族烃基、取代或未取代的C5-C30的杂芳香族烃基。


2.如权利要求1所述的含氮稠杂环化合物，其特征在于，R1、R2、R3各自独立的选自氢、重氢、氰基、氟原子、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基、蒽基、菲基、菲啶基、9,9-二甲基芴基、咔唑基、氧芴基、硫芴基、吡咯基、三唑基、吡啶基、吡嗪基、吲哚基、嘧啶基或喹啉基。


3.如权利要求1所述的含氮稠杂环化合物，其特征在于，所述含氮稠杂环化合物为以下结构式化合物中的一种：








4.如权利要求1所述的含氮稠杂环化合物，其特征在于，所述含氮稠杂环化合物的制备方法如下：



惰性气体保护下，将化合物Ⅰ、化合物Ⅱ、叔丁醇钠、三(二亚苄基丙酮)二钯、三叔丁基膦、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊红莉，李风海，郭倩倩，郭明晰，
申请(专利权)人：菏泽学院，
类型：发明
国别省市：山东;37