專利名稱：被氮鍵合5元雜環(huán)取代的二苯并呋喃和二苯并噻吩及其在有機(jī)電子中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有至少一個(gè)氮鍵合5元雜環(huán)作為取代基的二苯并呋喃和二苯并噻吩在有機(jī)電子中作為主體、阻斷劑和/或電荷傳輸材料的用途。本發(fā)明進(jìn)一步涉及包含至少一個(gè)氮鍵合5元雜環(huán)和至少一個(gè)咔唑基作為取代基的二苯并呋喃和二苯并噻吩，和這些化合物在有機(jī)電子中的用途。有機(jī)電子是電子學(xué)的子域，其使用包含聚合物或較小有機(jī)化合物的電子電路。有機(jī)電子的使用領(lǐng)域是聚合物或較小有機(jī)化合物在有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)中的使用，在有機(jī)太陽能電池(有機(jī)光電池)中，和在開關(guān)元件，例如有機(jī)晶體管如有機(jī)FET和有機(jī)TFT中的使用。合適新型有機(jī)材料的使用因此容許提供基于有機(jī)電子的各種新型組件，例如顯示器、傳感器、晶體管、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或光電池。這使得可以以低成本開發(fā)薄、輕、靈活和可生產(chǎn)的新應(yīng)用。 本申請(qǐng)的優(yōu)選使用領(lǐng)域是較小有機(jī)化合物在有機(jī)發(fā)光二極管中的使用。有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)利用材料受電流激發(fā)時(shí)發(fā)光的性能。OLED作為陰極射線管和液晶顯示器的替代品生產(chǎn)平面視頻顯示裝置特別有意義。由于非常密實(shí)的設(shè)計(jì)和固有的低功耗，包含OLED的器件尤其適于移動(dòng)應(yīng)用，例如用于無線電話、膝上型電腦等中的應(yīng)用和照明裝置。OLED工作方法的基本原理和合適的OLED結(jié)構(gòu)(層)例如描述于W02005/113704和其中引用的文獻(xiàn)中。除熒光材料(熒光發(fā)射體)外，所用發(fā)光材料(發(fā)射體)可以為磷光材料(磷光發(fā)射體)。與顯示出單態(tài)發(fā)射的熒光發(fā)射體相反，磷光發(fā)射體通常為顯示出三重態(tài)發(fā)射的有機(jī)金屬配合物(M.A.Baldow等人，Appl.Phys.Lett.1999,75,4-6)。由于量子-機(jī)械原因，當(dāng)使用磷光發(fā)射體時(shí)，至多4倍量子效率、能量效率和功率效率是可能的。特別有意義的是具有長(zhǎng)工作壽命、良好效率、對(duì)熱應(yīng)力的高穩(wěn)定性和低使用和工作電壓的有機(jī)發(fā)光二極管。在實(shí)踐中為實(shí)現(xiàn)上述性能，不僅需要提供合適的發(fā)射體材料，而且還必須使OLED的其它組分(補(bǔ)充材料)在合適的器件組合物中相互平衡。這類器件組合物可例如包含實(shí)際發(fā)光體以分布形式存在于其中的特殊基體材料。另外，組合物可包含可用于的阻斷劑材料，空穴阻斷劑、激子阻斷劑和/或電子阻斷劑可存在于器件組合物中。另外或作為選擇，器件組合物還可包含空空穴注入材料和/或電子注入材料和/或電荷傳輸材料如空穴導(dǎo)體材料和/或電子導(dǎo)體材料。與實(shí)際發(fā)光體組合使用的上述材料的選擇對(duì)OLED的參數(shù)，包括效率和壽命和使用和工作電壓具有顯著影響?，F(xiàn)有技術(shù)提出用于OLED的不同層中的大量不同材料。W02006/128800A1公開了電致發(fā)光組件，其包含尤其可帶有氨基取代基的二苯并呋喃衍生物。在該文件中沒有明確公開具有在2和/或4位上的含氮5元雜環(huán)的相應(yīng)衍生物。W02006/114377A1公開了可被芳烴，尤其是二苯并呋喃取代的三唑。三唑在3位上鍵合于二苯并呋喃上。沒有明確公開在2和/或4位上被取代的二苯并呋喃或二苯并噻吩化合物。W02005/054212A1和W02003/105538A1公開了可被5元氮雜環(huán)3-取代的二苯并呋
喃衍生物。該文件中沒有提及被5元氮雜環(huán)2-和4-取代的二苯并呋喃衍生物。還存在相應(yīng)氮雜環(huán)取代的二苯并呋喃或二苯并噻吩用作金屬配合物中的配體的已知現(xiàn)有技術(shù)。US2009/079340A1公開了例如如下化合物:
權(quán)利要求
1.式(I)化合物以單體、聚合或交聯(lián)的形式作為主體、阻斷劑和/或電荷傳輸材料的用途:
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用途，其中: R1獨(dú)立地為選自如下的芳基:苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基和芴基，其各自可以未被取代或在一個(gè)、多于一個(gè)或所有可取代位置上被取代，選自如下的雜芳基:吡啶基、嘧啶基、吡咯基、呋喃基、吡唑基、咪唑基、噻吩基、鳴唑基、噻唑基、三唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并吡咯基、二苯并呋喃基、菲咯啉基、咔唑基、氮雜咔唑基和二氮雜咔唑基，其可以未被取代或在一個(gè)、多于一個(gè)或所有可取代位置上被取代，烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、借助間隔基結(jié)合的可交聯(lián)或可聚合基團(tuán)、-NR3R4,-P (O) R5R6^-PR7R8,-S (O) 2R9、-S (O) Ric1、-SR11 或-OR12 ；R3> R4各自獨(dú)立地為芳基、雜芳基、烷基、環(huán)烷基或雜環(huán)烷基、借助間隔基結(jié)合的可交聯(lián)或可聚合基團(tuán)，或R3和R4與氮原子一起形成環(huán)狀基團(tuán)，所述環(huán)狀基團(tuán)具有3-10個(gè)環(huán)原子且可以未被取代或被一個(gè)或多個(gè)選自如下的取代基取代:燒基、環(huán)燒基、雜環(huán)燒基、芳基、雜芳基和具有給體或受體作用的基團(tuán)，和/或可稠合至一個(gè)或多個(gè)具有3-10個(gè)環(huán)原子的其它環(huán)狀基團(tuán)上，其中稠合基團(tuán)可以未被取代或被一個(gè)或多個(gè)選自如下的取代基取代:烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、借助間隔基結(jié)合的可交聯(lián)或可聚合基團(tuán)，或具有給體或受體作用的基團(tuán)； R5> R6> R7> R8> R9> R10> R11、R12各自獨(dú)立地為芳基、雜芳基、烷基、環(huán)烷基或雜環(huán)烷基、借助間隔基結(jié)合的可交聯(lián)或可聚合基團(tuán)，η 為 0、1、2、3 或 4，m 為 0、1、2 或 3， P為I或2,其中m+p ( 4, C為通式(II)的5元飽和或不飽和雜環(huán)基團(tuán):
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的用途，其中η為I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的用途，其中m為O。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的用途，其中X為O。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的用途，其中: R1 為-NR3R4 ;且 R3> R4與氮原子一起形成環(huán)狀基團(tuán)，所述環(huán)狀基團(tuán)具有3-10個(gè)環(huán)原子且可以未被取代或被一個(gè)或多個(gè)選自如下的取代基取代:烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基和具有給體或受體作用的基團(tuán)，和/或可稠合至一個(gè)或多個(gè)具有3-10個(gè)環(huán)原子的其它環(huán)狀基團(tuán)上，其中稠合基團(tuán)可以未被取代或被一個(gè)或多個(gè)選自如下的取代基取代:烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、借助間隔基結(jié)合的可交聯(lián)或可聚合基團(tuán)，或具有給體或受體作用的基團(tuán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的用途，其中R1為C基團(tuán)或-NR3R4,其選自咔唑基、批咯基、吲哚基、咪唑基、三唑基、苯并咪唑基、氮雜咔唑基、二氮雜咔唑基和二苯胺，其中上述基團(tuán)未被取代或被一個(gè)或多個(gè)選自如下的取代基取代:烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、借助間隔基結(jié)合的可交聯(lián)或可聚合基團(tuán)或具有給體或受體作用的基團(tuán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的用途，其中C基團(tuán)為:
9.根據(jù)權(quán)利要求8的用途，其中C基團(tuán)為:
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的用途，其中C基團(tuán)為:
11.根據(jù)權(quán)利要求10的用途，其中在基團(tuán)
12.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的用途，其中C基團(tuán)為
13.根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其中下式化合物除外:
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的用途，其中Ra、R\Re和Rg中至少一個(gè)為芳基，優(yōu)選任選取代的苯基。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的用途，其中:R1 為-NR3R4, R3> R4與氮原子一起形成環(huán)狀基團(tuán)，所述環(huán)狀基團(tuán)具有3-10個(gè)環(huán)原子且可以未被取代或被一個(gè)或多個(gè)選自如下的取代基取代:烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基和具有給體或受體作用的基團(tuán)，和/或可稠合至一個(gè)或多個(gè)具有3-10個(gè)環(huán)原子的其它環(huán)狀基團(tuán)上，其中稠合基團(tuán)可以未被取代或被一個(gè)或多個(gè)選自如下的取代基取代:烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳基、雜芳基、借助間隔基結(jié)合的可交聯(lián)或可聚合基團(tuán)，或具有給體或受體作用的基團(tuán)，C為通式(II)的5元飽和或不飽和雜環(huán)基團(tuán):
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的用途,其作為電子傳輸材料。
17.根據(jù)權(quán)利 要求1-16中任一項(xiàng)的用途，其中通式(I)化合物選自:
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)的用途，其用于有機(jī)電子應(yīng)用中，優(yōu)選用于有機(jī)發(fā)光二極管中。
19.通式(III)化合物:
20.根據(jù)權(quán)利要求19的化合物，其中: C為通式(II)的5元飽 和或不飽和雜環(huán)基團(tuán):
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20的化合物，其中: s為I ; P為I ;且 m為O。
22.根據(jù)權(quán)利要求19-21中任一項(xiàng)的化合物，其中C基團(tuán)為:
23.根據(jù)權(quán)利要求19-21中任一項(xiàng)的化合物，其中C基團(tuán)為:
24.根據(jù)權(quán)利要求19-21中任一項(xiàng)的化合物，其中C基團(tuán)為
25.根據(jù)權(quán)利要求19-24中任一項(xiàng)的化合物，其中存在結(jié)合于二苯并呋喃或二苯并噻吩基礎(chǔ)骨架的8位上的咔唑基取代基(IV):
26.根據(jù)權(quán)利要求19-25中任一項(xiàng)的化合物，其選自:
27.如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的通式(III)化合物作為聚合和/或交聯(lián)反應(yīng)中的組分的用途。
28.制備根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的通式(III)化合物的方法，其中將至少一個(gè)咔唑基(IV):
29.一種交聯(lián)或聚合材料，其包含根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的通式(III)單元或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物。
30.根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的通式(III)化合物或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求29的材料在有機(jī)電子中的液體加工應(yīng)用配制劑中的用途。
31.根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的通式(III)化合物或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求29的材料在有機(jī)電子中，優(yōu)選在有機(jī)發(fā)光二極管中的用途。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的用途，其中將式(III)化合物或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求29的材料用作基體材料和/或空穴/激子阻斷劑材料和/或電子/激子阻斷劑材料和/或空穴注入材料和/或電子注入材料和/或空穴導(dǎo)體材料和/或電子導(dǎo)體材料和/或空穴導(dǎo)體和/或電子導(dǎo)體，優(yōu)選作為基體或電子導(dǎo)體。
33.一種有機(jī)發(fā)光二極管,其包含至少一種根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的通式(III)化合物或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求29的材料。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的有機(jī)發(fā)光二極管，其包含陽極An和陰極Ka和置于陽極An與陰極Ka之間的至少一層發(fā)光層E，和任選選自如下的至少一層其它層:至少一層空穴/激子阻擋層、至少一層電子/激子阻擋層、至少一層空穴注入層、至少一層空穴傳導(dǎo)層、至少一層電子注入層和至少一層電子傳導(dǎo)層，其中至少一種式(III)或式(I)化合物存在于電子傳導(dǎo)層和/或發(fā)光層E和/或至少一層其它層中。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34的有機(jī)發(fā)光二極管，其中至少一種式(III)化合物或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求29的材料存在于電子傳導(dǎo)層和/或發(fā)光層和/或至少一層空穴/激子阻擋層中。
36.發(fā)光層，其包 含根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的式(III)化合物或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求29的材料。
37.空穴/激子阻擋層，其包含根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的式(III)化合物或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求29的材料。
38.電子傳導(dǎo)層，其包含根據(jù)權(quán)利要求19-26中任一項(xiàng)的式(III)化合物或如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所定義的通式(I)化合物或根據(jù)權(quán)利要求29的材料。
39.包含至少一種根據(jù)權(quán)利要求33-35中任一項(xiàng)的有機(jī)發(fā)光二極管或至少一層根據(jù)權(quán)利要求36的發(fā)光層或至少一層根據(jù)權(quán)利要求38的電子傳導(dǎo)層的器件，其選自固定視頻顯示裝置如計(jì)算機(jī)、電視機(jī)的視頻顯示裝置，印刷機(jī)、廚房家電和廣告牌中的視頻顯示裝置、照明裝置、信息板，和移動(dòng)視頻顯示裝置如無線電話、膝上型電腦、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器、車輛中的視頻顯示裝置，及公共汽車和火車上的目的地顯示器；照明裝置；鍵盤；服飾；家具；壁紙。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有至少一個(gè)氮鍵合5元雜環(huán)作為取代基的二苯并呋喃和二苯并噻吩在有機(jī)電子中作為主體、阻斷劑和/或電荷傳輸材料的用途。還公開了包含至少一個(gè)氮鍵合5元雜環(huán)和至少一個(gè)咔唑基作為取代基的二苯并呋喃和二苯并噻吩，其制備方法和這些化合物在有機(jī)電子中的用途。
文檔編號(hào)C07D405/14GK103080105SQ201180043006
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者N·蘭格爾, T·舍費(fèi)爾, C·席爾德克內(nèi)希特, C·倫納茨, G·瓦根布拉斯特 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司