[发明专利]二苯并呋喃基芳香膦氧化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种二苯并呋喃基芳香膦氧化合物及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，有机电致发光二极管(OLEDs)由于其器件体积小质量轻、可挠曲、发光效率高、响应速度快等突出的优点而备受人们的关注。自从1997年等在《Nature》上报道了首例以有机过渡金属配合物为发光体的有机电致磷光器件，发现电致磷光材料的理论内量子效率可达到100％，人们便开始对电致磷光材料进行广泛的研究。但是，由于电致磷光材料的激发态寿命比荧光材料长，因此更容易发生浓度猝灭和三重态-三重态湮灭，从而极大地降低器件的发光效率和亮度。一种很有效的解决办法就是在器件的制备过程中将电致磷光材料作为客体掺杂到主体分子中去，使发光中心分散在主体分子中，削弱客体间的相互作用，从而抑制浓度淬灭。研究表明主体材料的三重态激发态能级及其载流子注入/传输能力是影响掺杂型电致磷光蓝光/白光器件性能的两个主要因素。具有较高三线态能级的主体材料，往往具有较宽的能隙，后者往往导致电致磷光器件的驱动电压偏高。因此，高的三重态激发态能级与良好的载流子注入/传输能力之间的矛盾就成为影响电致磷光蓝光/白光主体材料性能的一对主要矛盾。近年来，具有载流子传输能力的主体材料成为研究的热点，其中，芳香膦氧类主体材料由于其自身一些突出的优点而引起人们的极大兴趣：膦氧(P＝O)基团通过C-P饱和键将芳香基团连接起来，能够有效的阻断共轭，保证分子具有较高的三线态能级；同时P＝O基团具有极化分子的作用，可提高分子的电子注入传输能力。因此，通过改变取代基团的类型、数量和修饰位置便可以调节材料的激发态能级。有望实现高激发态能级和好的载流子注入传输能力兼并的高效电致磷光主体材料。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有电致磷光材料存在严重的浓度淬灭和三线态湮灭效应，导致电致磷光器件驱动电压高、发光效率和亮度低，以及效率稳定性差的问题，本发明提供了二苯并呋喃基芳香膦氧化合物及其制备方法和应用。

本发明的二苯并呋喃基芳香膦氧化合物是以二苯并呋喃为母体，二苯基膦氧基团在二苯并呋喃的4位或者4，6位上取代得到的，其结构通式如下：

其中，X为H或者二苯基膦氧基团。

当X为H时，本发明的二苯并呋喃基芳香膦氧化合物是以二苯并呋喃为母体，二苯基膦氧基团在二苯并呋喃的4位上取代得到的，其结构式如下：

当X为二苯基膦氧基团时，本发明的二苯并呋喃基芳香膦氧化合物是以二苯并呋喃为母体，二苯基膦氧基团在二苯并呋喃的4，6位上取代得到的，其结构式如下：

本发明的二苯并呋喃基芳香膦氧化合物的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将二苯并呋喃加入盛有四氢呋喃的反应器中，搅拌溶解，再向反应器中加入正丁基锂(n-BuLi)和N，N，N’，N’-四甲基乙撑二胺(TMEDA)，然后在室温下搅拌反应4～12小时，得反应体系A，其中，正丁基锂与二苯并呋喃的摩尔比为1～2∶1，N，N，N’，N’-四甲基乙撑二胺与二苯并呋喃的摩尔比为1～2∶1，二苯并呋喃摩尔量与四氢呋喃体积的比例为1mmol∶1～2mL；二、将反应体系A降温至-2～2℃，然后向反应体系A中滴加氯化二苯基膦(Ph₂PCl)，再将反应体系A升至室温，并在室温下搅拌反应4～12小时，然后将反应后体系萃取后提纯得到二苯基膦修饰的二苯并呋喃芳香膦衍生物，其中，氯化二苯基膦与步骤一中二苯并呋喃的摩尔比为1～2∶1；三、将步骤二得到的二苯基膦修饰的二苯并呋喃芳香膦衍生物溶解于CH₂Cl₂中，然后加入H₂O₂，在室温下反应0.5～8小时，过滤后提纯，得二苯并呋喃基芳香膦氧化合物；步骤三中H₂O₂与步骤一中二苯并呋喃的摩尔比为2∶1。

本发明的二苯并呋喃基芳香膦氧化合物在有机电致磷光器件中作为发光层主体材料的应用。