本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光材料，涉及一種有機(jī)化合物及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、有機(jī)發(fā)光現(xiàn)象是指使用有機(jī)材料將電能轉(zhuǎn)換成光能的現(xiàn)象。利用有機(jī)發(fā)光現(xiàn)象的有機(jī)發(fā)光器件具有視角寬、對比度優(yōu)異、反應(yīng)時(shí)間快、亮度、驅(qū)動(dòng)電壓及反應(yīng)速度優(yōu)異等特性，因此對有機(jī)電致發(fā)光裝置的研究已經(jīng)迅速展開，并且已經(jīng)商業(yè)化。

2、有機(jī)電致發(fā)光裝置(oled)通過向有機(jī)電致發(fā)光材料施加電力而將電能轉(zhuǎn)換為光，并且通常包含陽極、陰極和在這兩個(gè)電極之間形成的有機(jī)層。有機(jī)電致發(fā)光裝置的有機(jī)層可以包含空穴注入層、空穴傳輸層、空穴輔助層、發(fā)光輔助層、電子阻擋層、發(fā)光層(含有主體材料和摻雜劑材料)、電子緩沖層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層等。可以按照它們的功能將有機(jī)層中使用的材料分為空穴注入材料、空穴傳輸材料、空穴輔助材料、發(fā)光輔助材料、電子阻擋材料、發(fā)光材料、電子緩沖材料、空穴阻擋材料、電子傳輸材料、電子注入材料等。在有機(jī)電致發(fā)光裝置中，通過施加電壓將來自陽極的空穴和來自陰極的電子注入到發(fā)光層中，并且通過空穴和電子的再結(jié)合產(chǎn)生具有高能量的激子。有機(jī)發(fā)光化合物通過能量移動(dòng)到激發(fā)態(tài)并由當(dāng)有機(jī)發(fā)光化合物從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)時(shí)的能量發(fā)射光。

3、目前，因有機(jī)功能材料的穩(wěn)定性不高、載流子遷移率不平衡等原因造成有機(jī)電致發(fā)光二極管的發(fā)光效率不高，壽命不長等問題嚴(yán)重限制有機(jī)電致發(fā)光二極管的應(yīng)用，需要持續(xù)開發(fā)具有改善的驅(qū)動(dòng)電壓，發(fā)光效率以及壽命的有機(jī)發(fā)光器件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)化合物及其應(yīng)用。

2、為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一方面，本發(fā)明提供一種有機(jī)化合物，所述有機(jī)化合物具有式1所示結(jié)構(gòu)

4、

5、其中，r3-r10中一者與式2所示結(jié)構(gòu)中的r11-r14任意一者連接，

6、x選自o或s；x1選自o或s；x2選自c或n；

7、r3-r10中未與式2連接的基團(tuán)中的任意一者與式3所示結(jié)構(gòu)連接，

8、其中為連接位點(diǎn)，

9、r3-r10中未與式2、式3連接的基團(tuán)各自獨(dú)立選自氫、氘、鹵素、氰基、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30雜芳基或取代或未取代的c3-c30環(huán)烷基，

10、r11-r14中未與式1連接的基團(tuán)各自獨(dú)立選自氫、氘、鹵素、氰基、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30雜芳基或取代或未取代的c3-c30環(huán)烷基，

11、r1、r2各自獨(dú)立選自氫、氘、鹵素、氰基、取代或未取代的c1-c30烷基、所述取代或未取代的c1-c30烷基中一個(gè)或至少兩個(gè)亞甲基以o原子或s原子不相鄰的方式被-o-或-s-取代得到的基團(tuán)、取代或未取代的c2-c30烯基、所述取代或未取代的c2-c30烯基中一個(gè)或至少兩個(gè)亞甲基以o原子或s原子不相鄰的方式被-o-或-s-取代得到的基團(tuán)、取代或未取代的c7-c30芳烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30雜芳基、取代或未取代的c4-c30雜芳烷基、取代或未取代的c3-c30環(huán)烷基、取代或未取代的c3-c30雜環(huán)烷基、取代或未取代的c3-c30環(huán)烯基。

12、本發(fā)明所述有機(jī)化合物由于其結(jié)構(gòu)特征能夠使得使用其作為發(fā)光材料的有機(jī)電致發(fā)光器件具有低的驅(qū)動(dòng)電壓、高的電流效率和較長的壽命。

13、在本發(fā)明中式2也可以表示為

14、優(yōu)選地，r3-r10中未與式2、式3連接的基團(tuán)各自獨(dú)立選自氫或氘。

15、優(yōu)選地，r11-r14中未與式1連接的基團(tuán)各自獨(dú)立選自氫或氘。

16、優(yōu)選地，r1、r2各自獨(dú)立選自氫、氘、鹵素、氰基、取代或未取代的如下基團(tuán)：苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、菲基、蒽基、苯基取代萘基、萘基取代苯基、吡啶基、連吡啶基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基(包含)、二甲基芴基(優(yōu)選自)、二苯基芴基(優(yōu)選自)、螺二芴基、二苯并呋喃取代苯基、二苯并噻吩取代苯基、二甲基芴基取代苯基、苯并咔唑基、苯并萘并呋喃基或苯并萘并噻吩基。

17、優(yōu)選地，所述取代的取代基各自獨(dú)立選自氘、鹵素、氰基、c1-c30直鏈或支鏈烷基、c3-c30環(huán)烷基、c6-c60芳基或c3-c60雜芳基中的任意一種或至少兩種的組合。

18、優(yōu)選地，所述取代的取代基各自獨(dú)立地選自氘、鹵素、氰基、甲基、苯基、萘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基或二甲基芴基中的任意一種或至少兩種的組合。

19、優(yōu)選地，r7與r11-r14中任一項(xiàng)連接；

20、優(yōu)選地，r8-r10中任意一者與式3連接；

21、更優(yōu)選地，r7與r13連接；

22、更優(yōu)選地，r9與式3連接；

23、優(yōu)選地，r8與r11-r14中任一項(xiàng)連接；

24、優(yōu)選地，r7、r9-r10中任意一者與式3連接；

25、更優(yōu)選地，r8與r13連接；

26、優(yōu)選地，r9與r11-r14中任一項(xiàng)連接；

27、優(yōu)選地，r7-r8、r10中任意一者與式3連接；

28、更優(yōu)選地，r9與r13連接；

29、更優(yōu)選地，r7與式3連接；

30、優(yōu)選地，r10與r11-r14中任一項(xiàng)連接；

31、優(yōu)選地，r7-r9中任意一者與式3連接；

32、更優(yōu)選地，r10與r13連接。

33、優(yōu)選地，所述化合物選自如下化合物中的任意一種：

34、

35、

36、

37、

38、

39、

40、

41、

42、

43、

44、

45、

46、

47、

48、在本發(fā)明中如上所述有機(jī)化合物的合成路徑包括如下步驟：

49、1、的合成：

50、通過起始物料a和起始物料b進(jìn)行suzuki偶聯(lián)反應(yīng)制得，合成通式如下：

51、

52、2、的合成：

53、第一步，制備中間體c的合成通式如下：

54、

55、第二步，通過起始物料a和起始物料c進(jìn)行suzuki偶聯(lián)反應(yīng)制得，合成通式如下：

56、

57、3、的合成：

58、第一步，制備中間體d的合成通式如下：

59、

60、第二步，通過起始物料a和中間體d進(jìn)行suzuki偶聯(lián)反應(yīng)制得，合成通式如下：

61、

62、另一方面，本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光材料，所述有機(jī)電致發(fā)光材料包含如上所述有機(jī)化合物。

63、另一方面，本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，所述有機(jī)電致發(fā)光器件包括第一電極、第二電極、以及設(shè)置在所述第一電極和第二電極之間的有機(jī)層，所述有機(jī)層的材料包含如上所述的有機(jī)化合物中的至少一種。

64、優(yōu)選地，所述有機(jī)層包含空穴注入層、第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、電子緩沖層、電子傳輸層或電子注入層中的至少一種。

65、優(yōu)選地，所述有機(jī)層包含電子緩沖層，所述電子緩沖層包含如上所述的有機(jī)化合物中的至少一種。

66、優(yōu)選地，所述有機(jī)層包含電子傳輸層，所述電子傳輸層包含如上所述的有機(jī)化合物中的至少一種。

67、優(yōu)選地，所述有機(jī)層包含發(fā)光層，所述發(fā)光層包含如上所述的有機(jī)化合物中的至少一種。

68、優(yōu)選地，所述發(fā)光層還包含含銥的配合物。

69、另一方面，本發(fā)明提供一種產(chǎn)品，其包含如上所述的有機(jī)電致發(fā)光器件。

70、優(yōu)選地，所述產(chǎn)品應(yīng)用于光電、醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、光纖、照明設(shè)備、電子照相感光體、光電轉(zhuǎn)換器、有機(jī)太陽能電池、開關(guān)元件、有機(jī)發(fā)光場效應(yīng)晶體管、圖像傳感器或染料激光器中。

71、本發(fā)明中的術(shù)語“有機(jī)電致發(fā)光材料”意指可以用于有機(jī)電致發(fā)光裝置中并且可以包含至少一種化合物的材料。如有需要，有機(jī)電致發(fā)光材料可以包含在構(gòu)成有機(jī)電致發(fā)光裝置的任何層中。例如，有機(jī)電致發(fā)光材料可以是空穴注入材料、空穴傳輸材料、空穴輔助材料、發(fā)光輔助材料、電子阻擋材料、發(fā)光材料(含有主體材料和摻雜劑材料)、電子緩沖材料、空穴阻擋材料、電子傳輸材料、電子注入材料等。

72、本發(fā)明中的術(shù)語“多種有機(jī)電致發(fā)光材料”意指一種或多種包含至少兩種化合物的組合的有機(jī)電致發(fā)光材料，所述材料可以包含在構(gòu)成有機(jī)電致發(fā)光裝置的任何層中。它可以意指包含在有機(jī)電致發(fā)光裝置中之前(例如，在氣相沉積之前)的材料和包含在有機(jī)電致發(fā)光裝置中之后(例如，在氣相沉積之后)的材料兩者。例如，多種有機(jī)電致發(fā)光材料可以是至少兩種化合物的組合，所述材料可以包含在以下中的至少一個(gè)中：空穴注入層、空穴傳輸層、空穴輔助層、發(fā)光輔助層、電子阻擋層、發(fā)光層、電子緩沖層、空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層。至少兩種化合物可以包含在同一層或不同層中，并且可以被混合-蒸發(fā)或共蒸發(fā)，或可以被單個(gè)地蒸發(fā)。

73、本發(fā)明中的術(shù)語“多種主體材料”意指包含至少兩種主體材料的組合的有機(jī)電致發(fā)光材料。它可以意指包含在有機(jī)電致發(fā)光裝置中之前(例如，在氣相沉積之前)的材料和包含在有機(jī)電致發(fā)光裝置中之后(例如，在氣相沉積之后)的材料兩者。本公開的多種主體材料可以包含在構(gòu)成有機(jī)電致發(fā)光裝置的任何發(fā)光層中。包含在本公開的多種主體材料中的兩種或更多種化合物可以包含在一個(gè)發(fā)光層中，或者可以分別包含在不同的發(fā)光層中。例如，當(dāng)一個(gè)層中包含兩種或更多種主體材料時(shí)，所述層可以通過混合蒸發(fā)形成，或者可以同時(shí)通過單獨(dú)的共蒸發(fā)形成。

74、關(guān)于取代基術(shù)語的定義

75、如在本發(fā)明中所用，術(shù)語“鹵素”可以包括氟、氯、溴或碘。

76、如在本發(fā)明所用，術(shù)語“c1-c30烷基”是指衍生自具有1至30個(gè)碳原子的直鏈或支鏈飽和烴的單價(jià)取代基，其實(shí)例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基和己基。

77、如在本發(fā)明所用，術(shù)語“c3-c30環(huán)烷基”是指衍生自具有1至30個(gè)環(huán)主鏈碳原子的單環(huán)烴或多環(huán)烴，所述環(huán)烷烴可包括環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)戊甲基、環(huán)己基甲基、金剛烷基等。

78、本發(fā)明中芳基、亞芳基包括單環(huán)、多環(huán)或稠環(huán)芳基，所述環(huán)之間可以被短的非芳族單元間斷，并且可以包含螺結(jié)構(gòu)，包括但不限于苯基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、萘基、菲基、苯基菲基、聯(lián)萘基、苯基萘基、萘基苯基、蒽基、茚基、三亞苯基、并四苯基、芘基、苝基、芴基、苯基芴基、二苯基芴基、苯并芴基、螺二芴基、基、萘并萘基、熒蒽基等。

79、本發(fā)明中雜芳基、亞雜芳基包括單環(huán)、多環(huán)或稠環(huán)雜芳基，所述環(huán)之間可以被短的非芳族單元間斷，所述雜原子包括氮、氧、硫。包括但不限于呋喃基、苯硫基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、異噻唑基、異噁唑基、噁唑基、噁二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋吖基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、異苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并異噻唑基、苯并異噁唑基、苯并噁唑基、異吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、異喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、咔唑基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、菲啶基、苯并間二氧雜環(huán)戊烯基、二氫吖啶基，及其衍生物等。

80、如在本發(fā)明所用，術(shù)語“取代的”是指與化合物中的氫原子被另一取代基取代。該位置不限于特定位置，只要該位置上的氫能夠被取代基取代即可。并且還包括氫原子被兩個(gè)或更多個(gè)取代基的連接形成的基團(tuán)替代。當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上取代基時(shí)，兩個(gè)或兩個(gè)以上取代基可以相同或不同。例如，通過兩個(gè)或更多個(gè)取代基的連接形成的基團(tuán)可以是吡啶-三嗪。即，吡啶-三嗪可以被解釋為雜芳基取代基、或其中兩個(gè)雜芳基取代基相連接的取代基。

81、如在本發(fā)明所用，除非另有說明，氫原子包括氕、氘和氚。

82、在本發(fā)明中，基團(tuán)的限定中限定了碳原子數(shù)的范圍，其碳原子數(shù)為所限定范圍內(nèi)的任一整數(shù)，例如c6-c30芳基，代表芳基的碳原子數(shù)可以是6-60所包含的范圍內(nèi)的任意整數(shù)，例如6、8、10、13、15、17、20、22、25或30等。

83、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

84、本發(fā)明所述有機(jī)化合物作為有機(jī)電致發(fā)光材料，可以使得有機(jī)電致發(fā)光器件具有低的驅(qū)動(dòng)電壓(3.54v以下)、高的電流效率(18cd/a以上)和較長的壽命(270h以上)。